FR2684163A1

FR2684163A1 - Sealing rings device forming a joint for flexible coupling between two elements

Info

Publication number: FR2684163A1
Application number: FR9114442A
Authority: FR
Inventors: Lamouille Marc; Roux Marius
Original assignee: RUBBERIA SA; Sabla SA
Current assignee: RUBBERIA SA; Sabla SA
Priority date: 1991-11-22
Filing date: 1991-11-22
Publication date: 1993-05-28
Anticipated expiration: 2011-11-22
Also published as: FR2684163B1

Abstract

The invention relates to an assembly forming a joint for allowing flexible coupling between two elements to be coupled, the first element of which comprises a housing into which the end of the second element is fitted. It comprises an annular ring (12) including a first internal face (12b) capable of interacting with the second element (38) and a second, external face (12a), and an annular wedge (40) capable of being engaged around said ring (12) including a first face (40b) capable of interacting with the external face (12a) of the ring and a second face (40a) capable of interacting with the housing (34) of the said first element (36). Depending on whether or not the annular wedge is used, this assembly may be adapted to various external diameters of pipes.

Description

DISPOSITIF DE BAGUES D'ETANCHEITE FORMANT JOINT
POUR RACCORDEMENT SOUPLE ENTRE DEUX ELEMENTS
La présente invention a pour objet un dispositif de bagues d'étanchéité et plus précisément un ensemble formant joint qui permet un raccordement souple entre deux éléments, notamment une conduite ou canalisation et un regard.SEALING RING DEVICE FORMING A SEAL
FOR FLEXIBLE CONNECTION BETWEEN TWO ELEMENTS
The present invention relates to a sealing ring device and more specifically a seal assembly which allows a flexible connection between two elements, in particular a pipe or pipe and a manhole.

Il est connu un joint de branchement simple comprenant une bague en caoutchouc permettant le raccordement souple de tout type de canalisation sur des regards ou autre structure en béton. It is known a simple connection joint comprising a rubber ring allowing flexible connection of any type of pipe on manholes or other concrete structure.

On sait que, selon la nature du matériau qui est utilisé pour réaliser une canalisation, le diamètre extérieur de cette canalisation pour un diamètre interne donné varie. Dans le cadre de la solution proposée antérieurement, il était donc nécessaire d'utiliser des bagues de différentes épaisseurs, en fonction du diamètre extérieur de la conduite à brancher étant entendu que, pour un diamètre nominal de canalisation donné, quelle que soit la nature du matériau utilisé, le diamètre intérieur du logement du regard est le même. En effet, les différences de diamètre extérieur sont le plus souvent trop importantes pour que l'élasticité de la bague puisse compenser de façon efficace ces différences dimensionnelles. It is known that, depending on the nature of the material which is used to make a pipe, the outside diameter of this pipe for a given internal diameter varies. In the context of the previously proposed solution, it was therefore necessary to use rings of different thicknesses, depending on the outside diameter of the pipe to be connected, it being understood that, for a given nominal diameter of pipe, whatever the nature of the material used, the inside diameter of the manhole housing is the same. Indeed, the differences in outside diameter are most often too great for the elasticity of the ring to be able to effectively compensate for these dimensional differences.

En outre sur un chantier où doivent se réaliser de nombreux branchements de canalisation sur des regards, il est très souhaitable que les personnels nuaient pas à utiliser des bagues différentes mais qu'ils aient à leur disposition un dispositif unique s'adaptant aux différents diamètres extérieurs. In addition, on a site where numerous pipe connections have to be made to manholes, it is very desirable that the personnel should not wear different rings but that they have at their disposal a single device adapting to the different outside diameters. .

Pour résoudre ce problème technique, un objet de la présente invention est de fournir un ensemble formant joint qui s'adapte à toute une plage de diamètres extérieurs, tout en assurant un raccordement souple et présentant une très bonne étanchéité. To solve this technical problem, an object of the present invention is to provide a joint assembly which adapts to a whole range of external diameters, while ensuring a flexible connection and having a very good seal.

Pour atteindre ce but, le dispositif joint selon l'invention, pour permettre un raccordement souple entre deux éléments à raccorder dont le premier élément comprend un logement dans lequel vient s'emboîter l'extrémité du deuxième élément, se caractérise en ce qu'il comprend une bague annulaire comportant une première face interne apte à coopérer avec ledit deuxième élément et une deuxième face externe, et une cale annulaire présentant le même axe de révolution que ladite bague et apte à être engagée autour de ladite bague comportant une première face apte à coopérer avec la face externe de ladite bague et une deuxième face apte à coopérer avec le logement dudit premier élément. To achieve this object, the attached device according to the invention, to allow a flexible connection between two elements to be connected, the first element of which comprises a housing in which the end of the second element fits, is characterized in that it comprises an annular ring comprising a first internal face capable of cooperating with said second element and a second external face, and an annular shim having the same axis of revolution as said ring and capable of being engaged around said ring comprising a first face suitable for cooperate with the external face of said ring and a second face capable of cooperating with the housing of said first element.

On comprend ainsi que l'ensemble formant joint répond exactement au problème posé. En effet, lorsque le diamètre externe du deuxième élément, c'est-à-dire de la canalisation, est important l'ensemble formant joint est utilisé sans sa cale. Lorsque le diamètre externe de la conduite, c'est-à-dire du deuxième élément, est réduit la cale annulaire est mise en place autour de la bague proprement dite. On comprend qu'ainsi celà revient à diminuer le diamètre intérieur du dispositif et donc à assurer l'étanchéité autour d'une canalisation de diamètre réduit. It is thus understood that the assembly forming a joint exactly answers the problem posed. In fact, when the external diameter of the second element, that is to say of the pipe, is large, the joint assembly is used without its shim. When the external diameter of the pipe, that is to say of the second element, is reduced, the annular shim is placed around the ring itself. It is understood that thus this amounts to reducing the internal diameter of the device and therefore ensuring sealing around a pipe of reduced diameter.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles
- la figure 1 est une vue en coupe diamétrale d'un dispositif formant joint comportant seulement une bague
- la figure 2 illustre le dispositif muni de sa cale annulaire
- la figure 3 montre la mise en place de l'ensemble formant joint sans sa cale
- la figure 4 représente la mise en place de l'ensemble formant joint avec sa cale
- les figures 5a à 5c montrent des variantes de réalisation de la cale annulaire ; et
- la figure 5d montre une variante de réalisation de l'ensemble bague-cale.Other characteristics and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the following description of an embodiment of the invention given by way of non-limiting example. The description refers to the appended figures in which
- Figure 1 is a diametrical sectional view of a seal device comprising only a ring
- Figure 2 illustrates the device with its annular wedge
- Figure 3 shows the establishment of the joint assembly without its shim
- Figure 4 shows the establishment of the joint assembly with its wedge
- Figures 5a to 5c show alternative embodiments of the annular wedge; and
- Figure 5d shows an alternative embodiment of the ring-wedge assembly.

En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, on va décrire le système de joint selon l'invention. Comme le montre mieux la figure 2, le système de joint 10 est constitué par une bague annulaire proprement dite 12 et par une cale annulaire 40. Referring first to Figures 1 and 2, we will describe the joint system according to the invention. As shown better in FIG. 2, the seal system 10 is constituted by an annular ring proper 12 and by an annular shim 40.

La bague 12, de forme générale torique d'axe XX' ayant, en section par un plan axial, une forme de coin. La bague 12 présente une face externe 12a cylindrique ou légèrement tronconique et une face interne 12b en forme de tronc de cône. Le joint 12 comporte une partie d'extrémité 14 qui définit d'une part une lèvre auxiliaire 16 tournée vers la face interne 12b et d'autre part un talon 18 tourné vers la face externe 12a. Comme on le voit sur la figure 1, l'épaisseur radiale du joint va en augmentant lorsqu'on se déplace à partir de la partie d'extrémité 14 parallèlement à l'axe du joint.The ring 12, of generally toric shape with an axis XX 'having, in section through an axial plane, a wedge shape. The ring 12 has an external face 12a which is cylindrical or slightly frustoconical and an internal face 12b in the form of a truncated cone. The seal 12 has an end portion 14 which defines on the one hand an auxiliary lip 16 facing the internal face 12b and on the other hand a heel 18 facing the external face 12a. As seen in Figure 1, the radial thickness of the seal increases when moving from the end portion 14 parallel to the axis of the seal.

La cale annulaire 40 a la forme d'une portion de tube limitée par une face externe troncônique 40a et une face interne 40b également troncônique. La cale 40 présente l'axe XX' comme axe de révolution. En outre, le diamètre interne de la cale 40 est sensiblement égal au diamètre externe de la bague 12 de telle manière que la cale 40 puisse être engagée autour de la bague 12 et y rester par frottement. Cependant, les diamètres sont tels que la cale annulaire 40 puisse être enlevée manuellement de la bague 12. The annular wedge 40 has the shape of a portion of tube bounded by a frustoconical external face 40a and an internal face 40b also frustoconical. The wedge 40 has the axis XX 'as the axis of revolution. In addition, the internal diameter of the shim 40 is substantially equal to the external diameter of the ring 12 so that the shim 40 can be engaged around the ring 12 and remain there by friction. However, the diameters are such that the annular shim 40 can be removed manually from the ring 12.

En variante, les faces interne et externe de la cale 40 pourraient être sensiblement cylindriques. As a variant, the internal and external faces of the shim 40 could be substantially cylindrical.

La cale 40 peut être réalisée avec le même matériau que la bague proprement dite 12 qui peut être en un élastomère, un plastomère ou un dérivé. Elle peut également être réalisée en un matériau différent présentant une dureté différente. Comme le montre la figure 2, la cale 40 a une épaisseur radiale qui va en augmentant. Cependant, cette épaisseur est inférieure à la saillie que fait le talon 18 dans la face externe 12a du joint. The wedge 40 can be made with the same material as the ring proper 12 which can be made of an elastomer, a plastomer or a derivative. It can also be made of a different material having a different hardness. As shown in Figure 2, the shim 40 has a radial thickness which is increasing. However, this thickness is less than the projection made by the heel 18 in the external face 12a of the joint.

On va maintenant décrire, en se référant aux figures 3 et 4, les différents modes de mise en oeuvre de l'ensemble formant joint selon l'invention. L'ensemble peut être fourni comme il est représenté sur la figure 2, c'est-à-dire que la cale annulaire 40 est engagée autour de la bague 12. Les deux éléments peuvent également être fournis séparément. Sur la figure 3, on a représenté le regard 34 d'un ouvrage en béton 36 dans lequel une canalisation cylindrique 38 doit être montée. La canalisation 38 a un diamètre externe D important et l'ensemble formant joint est donc utilisé sans la cale annulaire 40. We will now describe, with reference to Figures 3 and 4, the different modes of implementation of the seal assembly according to the invention. The assembly can be supplied as shown in FIG. 2, that is to say that the annular wedge 40 is engaged around the ring 12. The two elements can also be supplied separately. In Figure 3, there is shown the manhole 34 of a concrete structure 36 in which a cylindrical pipe 38 must be mounted. The pipe 38 has a large external diameter D and the seal assembly is therefore used without the annular shim 40.

Tout d'abord la bague 12 est mis en place dans le logement 34 du regard de telle manière que sa face externe 12a soit en contact serré avec la paroi latérale du logement pour assurer une étanchéité entre ces deux pièces et que le talon 18 soit en butée contre la face avant 41 de l'ouvrage en béton 36. Puis, on procède à l'introduction de l'extrémité 38a de la canalisation 38 à l'intérieur de la bague 12, ainsi mis en place. On comprend que l'introduction de la canalisation 38 dans la bague provoque la déformation de la lèvre auxiliaire 16 et l'écrasement de la lèvre principale 12c. Dans ce mode de réalisation, la bague se comporte donc comme une bague à lèvre de type classique. On peut cependant remarquer que la canalisation 38 est enserrée à l'intérieur de la bague 12 sur une longueur importante, ce qui assure une bonne étanchéité même lorsque la conduite 38 subit des déplacements par rapport au regard 36. First of all the ring 12 is placed in the housing 34 of the manhole so that its external face 12a is in tight contact with the side wall of the housing to ensure a seal between these two parts and that the heel 18 is in abutment against the front face 41 of the concrete structure 36. Then, one proceeds to the introduction of the end 38a of the pipe 38 inside the ring 12, thus put in place. We understand that the introduction of the pipe 38 in the ring causes the deformation of the auxiliary lip 16 and the crushing of the main lip 12c. In this embodiment, the ring therefore behaves like a lip ring of the conventional type. It can however be noted that the pipe 38 is clamped inside the ring 12 over a considerable length, which ensures a good seal even when the pipe 38 undergoes movements relative to the manhole 36.

En se référant maintenant à la figure 4, on va décrire un deuxième mode de réalisation de l'ensemble formant joint qui permettra de mieux comprendre les avantages de l'invention. Referring now to Figure 4, we will describe a second embodiment of the seal assembly which will better understand the advantages of the invention.

L'ensemble formant joint est constitué par la bague 12 qui est identique à celle qui a été décrite en liaison avec la figure 1 et par la cale annulaire 40 qui est montée de façon temporaire sur la bague 12 par serrage externe.The seal assembly is constituted by the ring 12 which is identical to that which has been described in connection with FIG. 1 and by the annular shim 40 which is temporarily mounted on the ring 12 by external tightening.

L'ensemble est introduit dans le regard 34, la face externe 40a de la cale 40 étant en contact avec la paroi interne du regard. La présence de la cale 40 provoque une déformation de la partie principale de la bague 12, ce qui produit l'équivalent d'une diminution du diamètre interne de la bague 12. On peut ainsi monter de façon efficace une conduite 38' dont la diamètre externe D' est réduit par rapport à celui de la conduite de la figure 3. Il s'agit par exemple d'une canalisation en PVC. The assembly is introduced into the manhole 34, the external face 40a of the wedge 40 being in contact with the internal wall of the manhole. The presence of the shim 40 causes a deformation of the main part of the ring 12, which produces the equivalent of a reduction in the internal diameter of the ring 12. It is thus possible to efficiently mount a pipe 38 'whose diameter O 'is reduced compared to that of the pipe of Figure 3. It is for example a PVC pipe.

Les figures 5a, 5b et 5c montrent des variantes de réalisation de la cale 40. Ces variantes peuvent bien sûr être mises en oeuvre séparément ou en combinaison. Figures 5a, 5b and 5c show alternative embodiments of the shim 40. These variants can of course be implemented separately or in combination.

Selon la variante de la figure 5a, la face externe 40a de la cale 40 est munie sur au moins une partie de sa longueur de stries 60 ou de reliefs analogues. Ces stries coopèrent avec la face interne du logement 34 pour éviter un glissement possible de la cale 40 lors de la mise en place du dispositif d'étanchéité ou lors de l'utilisation de l'installation. According to the variant of FIG. 5a, the external face 40a of the wedge 40 is provided over at least part of its length with ridges 60 or similar reliefs. These ridges cooperate with the internal face of the housing 34 to avoid possible sliding of the wedge 40 when the sealing device is put in place or when the installation is used.

Dans la variante de la figure 5b, l'extrémité d'introduction 62 de la cale 40 est munie d'un chanfrein 64 qui constitue un cône de guidage et de centrage" pour faciliter l'introduction du dispositif d'étanchéité dans le logement 34. La figur e5b montre que l'extrémité 12d de la bague 12 peut également être munie d'un chanfrein 66 pour faciliter la mise en place de celle-ci lorsqu'elle est utilisée sans la cale 40. In the variant of FIG. 5b, the insertion end 62 of the shim 40 is provided with a chamfer 64 which constitutes a guide and centering cone "to facilitate the introduction of the sealing device into the housing 34 FIG. E5b shows that the end 12d of the ring 12 can also be provided with a chamfer 66 to facilitate the positioning of the latter when it is used without the shim 40.

La figure 5c montre une cale 40 dont la longueur axiale est sensiblement supérieure à celle de la bague 12. La partie débordante 68 de la cale 40 est munie d'une lèvre interne 70 qui fait donc saillie hors de sa face interne 40b. La hauteur h de la lèvre 70 est comprise entre l'épaisseur maximale h' de la bague 12 proprement dite et le jeu entre le diamètre externe de la canalisation 38 et le diamètre interne du logement 34. On comprend qu'ainsi on renforce l'étanchéité en cas de désalignement de la canalisation 38 par rapport à l'axe du logement 34 dans l'ouvrage en béton 36. En outra, la lèvre 70 supporte la pression interne. FIG. 5c shows a wedge 40 whose axial length is substantially greater than that of the ring 12. The projecting part 68 of the wedge 40 is provided with an internal lip 70 which therefore projects out of its internal face 40b. The height h of the lip 70 is between the maximum thickness h 'of the ring 12 proper and the clearance between the external diameter of the pipe 38 and the internal diameter of the housing 34. It is understood that thus the tightness in case of misalignment of the pipe 38 relative to the axis of the housing 34 in the concrete structure 36. In addition, the lip 70 supports the internal pressure.

La figure 5d montre une variante de réalisation de l'ensemble bague 12-cale 40 qui permet de réaliser une solidarisation axiale de la cale sur la bague. Pour cela la face externe 12a de la bague et la face interne 40b de la cale présentent des reliefs annulaires conjugués. De préférence, mais non exclusivement, la bague 12 présente une ou plusieurs nervures annulaires 80 qui peuvent pénétrer dans une gorge annulaire correspondante 82 de la cale 40. On évite ainsi un déplacement relatif de la cale par rapport à la bague. En outre, lorsque la vague 12 est utilisée seule, la nervure 80 améliore encore l'étanchéité et la liaison entre le logement 34 et la bague. FIG. 5d shows an alternative embodiment of the 12-shim ring assembly 40 which makes it possible to axially secure the shim on the ring. For this, the outer face 12a of the ring and the inner face 40b of the wedge have conjugate annular reliefs. Preferably, but not exclusively, the ring 12 has one or more annular ribs 80 which can penetrate into a corresponding annular groove 82 of the wedge 40. This avoids relative displacement of the wedge relative to the ring. In addition, when the wave 12 is used alone, the rib 80 further improves the sealing and the connection between the housing 34 and the ring.

On comprend que, grâce à l'invention, il est possible de réaliser une liaison étanche souple entre un regard ou une ouverture similaire et une série de canalisations de diamètres différents à l'aide d'un même ensemble formant joint. It is understood that, thanks to the invention, it is possible to produce a flexible tight connection between a manhole or a similar opening and a series of pipes of different diameters using the same assembly forming a seal.

Claims

1. assembly forming a joint to allow a flexible connection between two elements to be connected, the first element of which comprises a housing in which the end of the second element comes to fit, characterized in that it comprises an annular ring (12) comprising a first internal face (12b) capable of cooperating with said second element (38) and a second external face (12a), and an annular shim (40) having the same axis as said ring and capable of being engaged around said ring (12 ) comprising a first face (40b) capable of cooperating with the external face (12a) of said ring and a second face (40a) capable of cooperating with the housing (34) of said first element (36).

2. Seal assembly according to claim 1, characterized in that said first (40b) and second (40a) faces of said wedge (40) are frusto-conical.

3. Seal assembly according to claim 1, characterized in that said first (40b) and second (40a) faces of said wedge (40) are substantially cylindrical.

4. seal assembly according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said ring (12) has an extension (14) forming a lip (16) facing towards said first face (12b) and a heel (18 ) protruding from said second face (12a).

5. Seal assembly according to claim 4, characterized in that the radial thickness of said ring (12) increases when moving away from said extension (14) in the axial direction of the ring.

6. Joint assembly according to any one of claims 4 and 5, characterized in that the radial thickness of said shim (40) is less than the dimension of the heel (18).

7. seal assembly according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said external face (12a) of the ring and said first face (40b) of the wedge (40) have reliefs (80, 82) conjugates capable of securing the wedge (40) on the ring (12) in the direction of their common axis.

8. seal assembly according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the second face (40a) of the wedge (40) has one end (62) chamfered (64), whereby the introduction of l 'ring-wedge assembly in said housing (34) is facilitated.

9. seal assembly according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said shim (40) has an axial length greater than that of the ring (12), and in that the projecting part (68) of said shim has a lip (70) projecting from the first face (40b) of the shim (40).

10. Seal assembly according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the second face (40a) of said wedge (40) is provided on at least part of its length with reliefs (60) forming ridges.