FR2684427A1

FR2684427A1 - Device for joining the end of a length of pipe made of synthetic material to a sleeve acting as an end connector

Info

Publication number: FR2684427A1
Application number: FR9114975A
Authority: FR
Inventors: Peyraque Maurice
Original assignee: SOVENA
Current assignee: SOVENA
Priority date: 1991-11-28
Filing date: 1991-11-28
Publication date: 1993-06-04
Anticipated expiration: 2011-11-28
Also published as: FR2684427B1

Abstract

The sleeve (11) has an outside diameter slightly greater than the inside diameter of the length (5a) of pipe, is capable of being inserted into the end of the length (5a) of pipe after slightly softening the constituent material of the latter under the effect of a rise in temperature and exhibits, formed in its outer face, recesses delimiting surfaces (15a) perpendicular to its axis and the device comprises a sleeve tube (17) engaged over the length (5a) of pipe before the sleeve (11) is put in place, which sleeve tube is intended to be engaged over the softened end of the length (5a) of pipe after the sleeve (11) has been inserted into it, and to clamp this end around the sleeve (11) so as to distribute the softened synthetic material between it and the sleeve (11) causing it to penetrate into the recesses that the latter comprises in order to produce, by flow, projections (20) capable of bearing against the aforementioned surfaces (15a) formed in the sleeve (11). Particularly applicable in the field of deep pumping of underground water.

Description

DISPOSITIF D'ASSEMBLAGE DE L'EXTREMITE
D'UN TRONCON DE TUYAU EN MATIERE
SYNTHETIQUE A UNE DOUILLE SERVANT
D'EMBOUT DE RACCORDEMENT
La présente invention concerne un dispositif d'assemblage de l'extrémité d'un tronçon de tuyau en matière synthétique à une douille servant d'embout de raccordement, plus particulièrement destiné à être utilisé dans le domaine du pompage en profondeur d'eaux souterraines.DEVICE FOR ASSEMBLING THE END
OF A PIPE SECTION IN MATERIAL
SYNTHETIC TO A SERVING SOCKET
CONNECTION TIP
The present invention relates to a device for assembling the end of a section of plastic pipe to a bushing serving as a connecting piece, more particularly intended for use in the field of deep pumping of groundwater.

Après forage d'un puits approprié, le pompage d'eaux souterraines est fréquemment réalisé au moyen d'une pompe reliée à un tuyau débouchant en surface, la pompe étant introduite jusqu'au fond du puits. Le tuyau sert à retenir la pompe lors de cette introduction et à acheminer en surface l'eau pompée. After drilling a suitable well, pumping of groundwater is frequently carried out by means of a pump connected to a pipe emerging at the surface, the pump being introduced to the bottom of the well. The pipe is used to hold the pump during this introduction and to convey the pumped water to the surface.

La pompe peut être équipée d'un moteur faisant corps avec elle, donc également introduit jusqu'au fond du puits, dont le fonctionnement est commandé depuis la surface. Toutefois, dans le cas fréquent de puits destinés aux pays en voie de développement et devant être particulièrement simples, faciles à réparer avec les moyens disponibles sur place et peu coûteux à réaliser, la pompe est du type à piston à mouvement alternatif relié, par une tringle engagée au travers du tuyau, à un dispositif manuel d'actionnement situé en surface. The pump can be equipped with a motor integral with it, therefore also introduced to the bottom of the well, the operation of which is controlled from the surface. However, in the frequent case of wells intended for the developing countries and having to be particularly simple, easy to repair with the means available on site and inexpensive to make, the pump is of the reciprocating piston type connected by a rod engaged through the pipe, to a manual actuation device located on the surface.

Le tuyau est constitué par des tronçons de tuyau aboutés au fur et à mesure de la descente de la pompe dans le puits. The pipe consists of sections of pipe butted together as the pump descends into the well.

Ce tuyau subit des contraintes en traction importantes, surtout au niveau des tronçons situés le plus près de la surface, générées par son propre poids et celui de l'eau qu'il achemine, par le poids de la pompe, et par celui soit du moteur de la pompe soit de la tringle d'actionnement du piston. Ce dernier, en outre, génère des secousses importantes le long du tuyau lorsqu'il est actionné plus ou moins vigoureusement. This pipe undergoes significant tensile stresses, especially at the sections located closest to the surface, generated by its own weight and that of the water it carries, by the weight of the pump, and by that of the pump motor either from the piston actuating rod. The latter, in addition, generates significant tremors along the pipe when it is actuated more or less vigorously.

Ces contraintes fatiguent le tuyau à son extrémité supérieure jusqu'à aboutir parfois à sa rupture. Pour résister à ces contraintes, les tronçons de tuyau employés jusqu'à présent sont en acier, inoxydable ou non, et sont aboutés grâce à des manchons taraudés dans lesquels leurs extrémités peuvent être vissées. These stresses tire the pipe at its upper end until it sometimes breaks. To resist these constraints, the pipe sections used up to now are made of steel, stainless or not, and are butted together using threaded sleeves into which their ends can be screwed.

L'acier inoxydable présente l'inconvénient d'avoir un coût prohibitif tandis que l'acier ordinaire n'a qu'une faible longévité, l'eau souterraine notamment des pays d'Afrique étant très corrosive. Stainless steel has the disadvantage of being prohibitively expensive while ordinary steel has only a short lifespan, groundwater in particular from African countries being very corrosive.

Pour cette raison, il a été envisagé d'employer des tronçons de tuyau en matière synthétique et notamment en polychlorure de vinyle. For this reason, it has been envisaged to use sections of pipe made of synthetic material and in particular polyvinyl chloride.

L'invention vise à rendre possible l'emploi de tronçons de tuyau en matière synthétique dans cette application, c'est-à-dire à fournir un dispositif d'assemblage de leurs extrémités à des douilles servant d'embouts de raccordement, qui procure une liaison suffisamment solide pour résister aux contraintes précitées, qui reste d'un emploi extrêmement facile et possible avec les moyens disponibles sur place dans les pays en voie de développement, et qui soit d'un coût modéré. The invention aims to make possible the use of plastic pipe sections in this application, that is to say to provide a device for joining their ends to sockets serving as connection end pieces, which provides a link strong enough to withstand the above constraints, which remains extremely easy to use and possible with the means available locally in developing countries, and which is of moderate cost.

A cette fin, la douille présente un diamètre extérieur légèrement supérieur au diamètre intérieur du tronçon de tuyau, est apte à être introduite dans l'extrémité du tronçon de tuyau après réalisation d'un léger ramollissement de la matière constitutive de celui-ci sous l'effet d'une élévation de température et présente, ménagés dans sa face extérieure, des évidements délimitant des surfaces perpendiculaires à son axe, et le dispositif comprend un manchon, engagé sur le tronçon de tuyau avant mise en place de la douille, qui est destiné à être engagé sur l'extrémité ramollie du tronçon de tuyau après introduction en elle de la douille et à serrer cette extrémité autour de la douille de manière à répartir la matière synthétique ramollie entre lui et la douille en la faisant pénétrer dans les évidements que cette dernière comprend, afin de créer par fluage des saillies aptes à prendre appui contre les surfaces précitées ménagées dans la douille. To this end, the bushing has an outside diameter slightly greater than the inside diameter of the pipe section, is suitable for being introduced into the end of the pipe section after a slight softening of the material constituting it under l effect of a rise in temperature and has, formed in its outer face, recesses delimiting surfaces perpendicular to its axis, and the device comprises a sleeve, engaged on the section of pipe before fitting the sleeve, which is intended to be engaged on the softened end of the pipe section after introduction into it of the sleeve and to tighten this end around the sleeve so as to distribute the softened synthetic material between it and the sleeve by making it penetrate into the recesses that the latter comprises, in order to create by creeping projections capable of bearing against the aforementioned surfaces provided da ns the socket.

La douille et le manchon ainsi conformés permettent de constituer, de manière simple et rapide, une liaison intime et sans jeu, par complémentarité de forme, entre le tronçon de tuyau et la douille, cette liaison étant apte à résister sans détérioration aux contraintes en traction et aux à-coups que subit le tuyau. The sleeve and the sleeve thus formed make it possible to constitute, in a simple and rapid manner, an intimate connection and without play, by complementarity of form, between the section of pipe and the sleeve, this connection being able to withstand tensile stresses without deterioration. and the jolts the pipe experiences.

En outre, le manchon soutient la paroi de l'extrémité du tronçon de tuyau et empêche son déboîtement d'avec la douille ou son éclatement lorsque s'exercent les tractions ou à-coups précités. In addition, the sleeve supports the wall of the end of the pipe section and prevents its dislocation from the socket or its bursting when the aforementioned pulls or jolts are exerted.

Un tel assemblage est parfaitement étanche et résiste à une pression de dix bars. Such an assembly is perfectly sealed and withstands a pressure of ten bars.

Selon une forme de réalisation simple de l'invention, le diamètre intérieur du manchon est légèrement inférieur au diamètre extérieur que présente l'extrémité du tronçon de tuyau après introduction en elle de la douille, et le manchon est introduit en force sur ladite extrémité. According to a simple embodiment of the invention, the inside diameter of the sleeve is slightly less than the outside diameter presented by the end of the pipe section after introduction of the sleeve into it, and the sleeve is force-fitted onto said end.

Cette différence de diamètre permet d'assurer le serrage précité. Bien entendu, il convient d'attendre que la périphérie de la matière synthétique ait suffisamment refroidie pour que l'extrémité du tronçon de tuyau ne soit pas endommagée par cette introduction en force, sans pour autant la laisser trop durcir, ce qui empêcherait sa pénétration dans les évidements de la douille. This difference in diameter ensures the aforementioned tightening. Of course, it is necessary to wait until the periphery of the synthetic material has cooled sufficiently so that the end of the pipe section is not damaged by this force introduction, without however allowing it to harden too much, which would prevent its penetration. in the recesses of the socket.

De préférence, l'extrémité du manchon la plus proche de la douille est sertie sur l'extrémité du tronçon de tuyau, pour réaliser ou pour compléter le serrage radial du manchon sur l'extrémité du tronçon de tuyau. Preferably, the end of the sleeve closest to the sleeve is crimped on the end of the pipe section, to achieve or to complete the radial tightening of the sleeve on the end of the pipe section.

Avantageusement, afin de limiter les oscillations et les vibrations du tuyau, l'extrémité du manchon la plus éloignée de la douille est également sertie sur le tronçon de tuyau.Advantageously, in order to limit the oscillations and vibrations of the pipe, the end of the sleeve furthest from the socket is also crimped onto the section of pipe.

De préférence, les évidements de la douille sont constitués par au moins deux gorges ménagées dans la face extérieure de l'extrémité de la douille destinée à être engagée dans l'extrémité du tronçon de tuyau. Preferably, the recesses of the sleeve are constituted by at least two grooves formed in the external face of the end of the sleeve intended to be engaged in the end of the section of pipe.

Avantageusement, le manchon présente deux portions, dont celle précitée destinée à être engagée sur l'extrémité du tronçon de tuyau et dont l'autre a un diamètre intérieur juste supérieur au diamètre extérieur du tronçon de tuyau et est séparée de l'autre portion du manchon par un épaulement conique tandis que l'extrémité de la douille engagée dans le tronçon de tuyau comprend un chanfrein de même pente que l'épaulement. Advantageously, the sleeve has two portions, the above-mentioned one intended to be engaged on the end of the pipe section and the other of which has an inside diameter just greater than the outside diameter of the pipe section and is separated from the other portion of the sleeve by a conical shoulder while the end of the sleeve engaged in the pipe section comprises a chamfer with the same slope as the shoulder.

Grâce à cet épaulement et à ce chanfrein, l'augmentation du diamètre du tronçon de tuyau sous l'effet de l'introduction de la douille se fait de manière relativement progressive et sans réduction de l'épaisseur de la paroi du tronçon, donc sans création d'une zone de faiblesse. En outre, le chanfrein facilite l'introduction de la douille dans l'extrémité du tronçon de tuyau. La portion du manchon non engagée sur l'extrémité du tronçon dans laquelle est introduite la douille permet de renforcer le tronçon afin qu'il puisse parfaitement résister aux mouvements d'oscillation du tuyau. Thanks to this shoulder and to this chamfer, the increase in the diameter of the pipe section under the effect of the introduction of the sleeve is done relatively gradually and without reduction of the thickness of the wall of the section, therefore without creation of a zone of weakness. In addition, the chamfer facilitates the introduction of the sleeve into the end of the pipe section. The portion of the sleeve not engaged on the end of the section into which the sleeve is introduced makes it possible to reinforce the section so that it can perfectly resist the oscillation movements of the pipe.

De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du dispositif d'assemblage qu'elle concerne. Anyway, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of nonlimiting example, a preferred embodiment of the assembly device which it relates .

La Figure 1 est une vue très simplifiée d'un puits de pompage en profondeur d'eaux souterraines, en coupe longitudinale, équipé de ce dispositif
la Figure 2 est une vue en perspective de deux dispositifs d'assemblage selon l'invention, dont un est monté et dont l'autre est éclaté ; et
la Figure 3 en est une vue en coupe axiale, montés.Figure 1 is a very simplified view of a deep water pumping well, in longitudinal section, equipped with this device
Figure 2 is a perspective view of two assembly devices according to the invention, one of which is mounted and the other of which is exploded; and
Figure 3 is an axial sectional view, mounted.

La figure 1 représente un puits 2 pour le pompage en profondeur d'eaux souterraines. Le puits 2 est étayé par un tuyau 3, percé de trous à son extrémité inférieure pour permettre le passage de l'eau, et comprend une pompe 4 reliée à un tuyau 5 débouchant en surface, la pompe 4 étant introduite jusqu'au fond du puits 2 et le tuyau 5 servant à retenir la pompe 4 et à acheminer en surface l'eau pompée. Figure 1 shows a well 2 for the deep pumping of groundwater. The well 2 is supported by a pipe 3, pierced with holes at its lower end to allow the passage of water, and comprises a pump 4 connected to a pipe 5 emerging at the surface, the pump 4 being introduced to the bottom of the well 2 and the pipe 5 used to retain the pump 4 and to convey the pumped water to the surface.

La pompe 4 est du type comprenant un piston à mouvement alternatif vertical relié par une tringle 6 à un dispositif manuel d'actionnement situé en surface, schématisé par le cercle 7. The pump 4 is of the type comprising a piston with vertical reciprocating movement connected by a rod 6 to a manual actuation device located on the surface, shown diagrammatically by the circle 7.

La figure 3 montre plus précisément la tringle 6, qui est constituée par des tiges filetées à leurs extrémités et aboutées à l'aide de manchons taraudés 8. FIG. 3 shows more precisely the rod 6, which is constituted by threaded rods at their ends and abutted using threaded sleeves 8.

Des disques de centrage et de guidage de la tringle 6 dans le tuyau 5 (non représentés) sont également prévus.Centering and guide discs for the rod 6 in the pipe 5 (not shown) are also provided.

Le tuyau 5 est formé par des tronçons de tuyau 5a en matière synthétique aboutés au fur et à mesure de la descente de la pompe 4 dans le puits 2, l'aboutage étant réalisé au moyen de dispositifs 10. The pipe 5 is formed by sections of pipe 5a made of synthetic material abutted as the pump 4 descends into the well 2, the joining being carried out by means of devices 10.

Les figures 2 et 3 représentent, à echelle agrandie, un dispositif 10 d'aboutage de deux tronçons 5a. Figures 2 and 3 show, on an enlarged scale, a device 10 for joining two sections 5a.

Chaque extrémité d'un tronçon 5a est assemblée à une douille métallique 11 formant embout de raccordement, dont l'extrémité qui dépasse du tronçon 5a est filetée.Each end of a section 5a is assembled to a metal sleeve 11 forming a connection piece, the end of which protrudes from the section 5a is threaded.

L'aboutage de deux tronçons 5a est réalisé au moyen d'un manchon taraudé 12 dans lequel les douilles 11 peuvent être vissées.The joining of two sections 5a is achieved by means of a threaded sleeve 12 into which the sockets 11 can be screwed.

Chaque douille 11 présente un diamètre extérieur légèrement supérieur au diamètre intérieur du tronçon 5a auquel elle est destinée à être assemblée, comprend deux gorges 15 ménagées dans sa face extérieure délimitant des surfaces d'appui 15a perpendiculaires à son axe et présente un chanfrein 16 ménagé dans son extrémité destinée à être introduite dans le tronçon 5a. Each bushing 11 has an outside diameter slightly greater than the inside diameter of the section 5a to which it is intended to be assembled, comprises two grooves 15 formed in its outer face delimiting bearing surfaces 15a perpendicular to its axis and has a chamfer 16 formed in its end intended to be introduced into the section 5a.

Chaque tronçon 5a reçoit un manchon 17 engagé sur lui, comprenant deux portions 17a,17b séparées par un épaulement conique 17c de même pente que le chanfrein 16. Each section 5a receives a sleeve 17 engaged on it, comprising two portions 17a, 17b separated by a conical shoulder 17c of the same slope as the chamfer 16.

La portion 17a, plus éloignée de la douille 11, a un diamètre intérieur juste supérieur au diamètre extérieur du tronçon 5a tandis que la portion 17b a un diamètre intérieur plus important, légèrement inférieur au diamètre extérieur de la douille 11 augmenté de deux fois l'épaisseur de la paroi du tronçon 5a.The portion 17a, further from the socket 11, has an inside diameter just greater than the outside diameter of the section 5a while the portion 17b has a larger inside diameter, slightly less than the outside diameter of the socket 11 increased by twice the thickness of the wall of the section 5a.

Ainsi que le montrent les figures, une douille 11 et un manchon 17 sont destinés à coopérer pour constituer un dispositif d'assemblage de la douille 11 à l'extrémité d'un tronçon de tuyau 5a. As shown in the figures, a socket 11 and a sleeve 17 are intended to cooperate to constitute a device for assembling the socket 11 at the end of a section of pipe 5a.

L'extrémité du tronçon 5a est tout d'abord légèrement ramollie au moyen d'une élévation de température obtenue, par exemple, à l'aide d'un four ou en plongeant cette extrémité dans un bain d'huile chaude. La douille 11 est ensuite introduite dans l'extrémité du tronçon 5a, puis la portion 17b du manchon 17 est engagée en force sur l'extrémité ramollie du tronçon de tuyau 5a. The end of the section 5a is first of all slightly softened by means of a rise in temperature obtained, for example, using an oven or by immersing this end in a bath of hot oil. The sleeve 11 is then introduced into the end of the section 5a, then the portion 17b of the sleeve 17 is forcibly engaged on the softened end of the section of pipe 5a.

Grâce au diamètre intérieur précité de sa portion 17b, le manchon 17 serre l'extrémité du tronçon 5a autour de la douille 11 de manière à répartir la matière synthétique ramollie entre lui et la douille 11 en la faisant pénétrer dans les gorges 15 que cette dernière comprend. Ainsi, des saillies annulaires 20 sont créées par fluage, ces saillies étant aptes à prendre appui contre les surfaces 15a précitées. Les extrémités du manchon 17 sont ensuite serties sur le tronçon 5a.Thanks to the abovementioned internal diameter of its portion 17b, the sleeve 17 clamps the end of the section 5a around the bush 11 so as to distribute the softened synthetic material between it and the bush 11 by making it penetrate into the grooves 15 that the latter understand. Thus, annular projections 20 are created by creep, these projections being able to bear against the abovementioned surfaces 15a. The ends of the sleeve 17 are then crimped onto the section 5a.

Il est ainsi constitué une liaison intime et sans jeu par complémentarité de forme entre le tronçon 5a et la douille 11, cette liaison étant apte à résister sans détérioration aux contraintes en traction, aux vibrations et aux à-coups ou oscillations que subit le tuyau 5 en particulier à sa partie supérieure. En outre, le manchon 17 soutient la paroi de l'extrémité du tronçon 5a et empêche son déboîtement d'avec la douille 11 ou son éclatement lorsque s'exercent ces tractions ou à-coups. It is thus formed an intimate connection and without play by complementarity of form between the section 5a and the sleeve 11, this connection being able to resist without deterioration the tensile stresses, vibrations and jolts or oscillations that undergoes the pipe 5 especially at the top. In addition, the sleeve 17 supports the wall of the end of the section 5a and prevents its dislocation from the sleeve 11 or its bursting when these pulls or jolts are exerted.

L'épaulement conique 17c et le chanfrein 16 permettent que l'augmentation du diamètre du tronçon 5a, sous l'effet de l'introduction de la douille 11 en lui, se fasse de manière relativement progressive et sans réduction de l'épaisseur du tronçon 5a, donc sans création d'une zone de faiblesse. En outre, le chanfrein 16 facilite l'introduction de la douille 11 dans l'extrémité du tronçon 5a. The conical shoulder 17c and the chamfer 16 allow the increase in the diameter of the section 5a, under the effect of the introduction of the sleeve 11 in it, to be made in a relatively progressive manner and without reduction of the thickness of the section 5a, therefore without creating a zone of weakness. In addition, the chamfer 16 facilitates the introduction of the sleeve 11 into the end of the section 5a.

Bien entendu, le ramollissement de la paroi du tronçon de tuyau 5a doit être tel que la création des saillies 20 soit possible sans toutefois aboutir à une détérioration de l'extrémité du tronçon 5a lors de l'introduction de la portion 17b du manchon 17 sur elle. Of course, the softening of the wall of the section of pipe 5a must be such that the creation of the projections 20 is possible without however leading to deterioration of the end of the section 5a during the introduction of the portion 17b of the sleeve 17 onto she.

En pratique, l'extrémité du tronçon 5a a le temps de refroidir suffisamment entre le moment où la douille 11 est introduite en elle et le moment où le manchon 17 est engagé sur elle pour que cette détérioration ne se produise pas. In practice, the end of the section 5a has time to cool sufficiently between the moment when the sleeve 11 is inserted into it and the moment when the sleeve 17 is engaged on it so that this deterioration does not occur.

Claims

1 - Device for assembling the end of a section of plastic pipe to a socket serving as a connecting piece, characterized in that the socket (11) has an outside diameter slightly greater than the inside diameter of the section ( 5a) of pipe, is capable of being introduced into the end of the section of pipe (5a) after a slight softening of the material constituting it under the effect of a rise in temperature and present, arranged in its outer face, recesses (15) delimiting surfaces (15a) perpendicular to its axis, and the device comprises a sleeve (17) engaged on the section (5a) of pipe before fitting the sleeve (11), which is intended to be engaged on the softened end of the section (5a) of pipe after introduction into it of the sleeve (11) and to clamp this end around the sleeve (11) so as to distribute the softened synthetic material between it and the socket (11) by making it penetrate into the recesses (15) that the latter comprises, in order to create, by creep, projections (20) able to bear against the aforementioned surfaces (15a) formed in the socket (11 ).

2 - Device according to claim 1, characterized in that the inside diameter of the sleeve (17) is slightly less than the outside diameter that has the end of the section of pipe (5a) after introduction into it of the sleeve (11), and the sleeve (17) is force-fitted on said end.

3 - Device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the end of the sleeve (17) closest to the sleeve (11) is crimped on the end of the section (5a) of pipe.

4 - Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the end of the sleeve (17) furthest from the sleeve (11) is crimped on the end of the section (5a) of pipe.

5 - Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the recesses of the sleeve (11) are constituted by at least two grooves (15) formed in the outer face of the end of the sleeve (11) intended to be engaged in the end of the section (5a) of pipe.

6 - Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sleeve (17) has two portions (17a, 17b), including that (17b) above intended to be engaged on the end of the section (5a) of pipe, and the other (17a) of which has a diameter just greater than the outside diameter of the section of pipe (5a) and is separated from the other portion (17b) of the sleeve (17) by a conical shoulder (17c), while the end of the sleeve (11) engaged in the section (5a) of pipe comprises a chamfer (16) of the same shape as the shoulder (17c).

7 - Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the end of the sleeve (11) not engaged in the section (5a) of pipe is threaded and is intended to be screwed to a threaded sleeve (12 ) allowing its connection with a symmetrical socket (11).