FR2687452A1 - Joint for tubes, method for producing it and pipelines made up of lengths of tubes connected by such joints - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un nouveau joint pour tubes, un procédé pour réunir deux tronçons de tube à l'aide d'un tel joint et une canalisation réalisée à partir de tronçons de tubes réunis par de tels joints. The present invention relates to a new joint for tubes, a method for joining two sections of tube using such a joint and a pipe made from sections of tubes joined by such joints.
Il est souvent nécessaire, notamment dans l'industrie prétrolière, de réunir de manière étanche des tronçons de tubes pour réaliser des canalisations qui sont soumises à des contraintes élevées telles que par exemple des pressions internes ou externes et des efforts de traction ou de flexion. It is often necessary, especially in the petroleum industry, to tightly assemble sections of tubes in order to produce pipes which are subjected to high stresses such as for example internal or external pressures and tensile or bending forces.
On sait déjà réunir deux tronçons de tubes d'acier dont les extrémités sont filetées avec un manchon fileté qui assure à la fois l'étanchéité de la canalisation et la transmission des efforts mécaniques importants auxquels l'ensemble de la canalisation se trouve soumis. It is already known to combine two sections of steel tubes, the ends of which are threaded with a threaded sleeve which ensures both the sealing of the pipe and the transmission of the significant mechanical forces to which the entire pipe is subjected.
De tels joints connus sont de réalisation délicate car ils doivent être usinés avec une grande précision et ils doivent être manipulés avec précaution. De plus, ils soulèvent des difficultés lorsqu' après démontage, les éléments mâles et femelles sont dépareillés. Such known seals are difficult to produce because they must be machined with great precision and they must be handled with care. In addition, they raise difficulties when, after disassembly, the male and female elements are mismatched.
La présente invention est relative à un joint qui est de fabrication et de mise en oeuvre facile et qui ne nécessite pas la réalisation de pièces usinées avec précision, tout en assurant une parfaite étanchéité et la transmission de toutes les contraintes mécaniques, auxquelles la canalisation peut être soumise au cours de sa pose ou de son utilisation. The present invention relates to a seal which is easy to manufacture and implement and which does not require the production of precision machined parts, while ensuring perfect sealing and the transmission of all the mechanical stresses, to which the pipe can be submitted during installation or use.
La présente invention a pour objet un joint pour tubes, en particulier pour tubes métalliques, du type dans lequel deux tronçons de tubes munis de canelures externes à leur extrémité sont réunis par un manchon femelle muni de canelures internes, caractérisé par le fait que les canelures internes du manchon sont susceptibles d'être engagées entre les canelures externes des extrémités des tronçons de tubes, en laissant subsister un jeu entre la surface interne du manchon et les surfaces externes des tronçons de tubes ; une matière durcissable étant injectée dans le volume compris au droit des canelures entre la surface interne du manchon et les surfaces externes des tronçons de tubes ; la surface des flancs des canelures du manchon situées au droit des canelures des tronçons de tubes étant suffisante pour que, compte-tenu de la résistance à la compression de la matière durcissable à l'état durci, les efforts transmis au niveau du joint par les canelures et la substance durcissable soient au moins égaux aux efforts transmissibles par les parties courantes des tronçons de tubes. The subject of the present invention is a joint for tubes, in particular for metal tubes, of the type in which two sections of tubes provided with external grooves at their ends are joined by a female sleeve provided with internal grooves, characterized in that the grooves internal of the sleeve are capable of being engaged between the external grooves of the ends of the tube sections, leaving a clearance between the internal surface of the sleeve and the external surfaces of the tube sections; a hardenable material being injected into the volume included in line with the grooves between the internal surface of the sleeve and the external surfaces of the sections of tubes; the surface of the flanks of the grooves of the sleeve situated in line with the grooves of the sections of tubes being sufficient so that, taking into account the compressive strength of the hardenable material in the hardened state, the forces transmitted at the joint by the grooves and the curable substance are at least equal to the forces transmissible by the current parts of the pipe sections.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, il est préférable mais pas indispensable que les canelures internes du manchon soient disposées de telle manière qu'elles ne viennent pas au contact des canelures externes des tronçons de tubes et que tous les efforts soient transmis d'un tronçon de tube à l'autre uniquement par l'intermédiaire de la matière durcissable qui est injectée entre les canelures. According to a preferred embodiment of the invention, it is preferable but not essential that the internal grooves of the sleeve are arranged in such a way that they do not come into contact with the external grooves of the sections of tubes and that all the forces are transmitted. from one section of tube to the other only by means of the hardenable material which is injected between the grooves.
En effet, le fait qu'une canelure du manchon vienne en un point au contact d'une canelure d'un tronçon de tube présente l'inconvénient d'une concentration des efforts sur ce point de contact, ce qui a pour effet, à la fois de fragiliser les canelures au point de contact et d'empêcher la substance durcissable de jouer son rôle de transmission d'effort au voisinage de ce point de contact. In fact, the fact that a groove in the sleeve comes into contact with a groove in a section of tube has the drawback of concentrating the forces on this contact point, which has the effect of both weaken the grooves at the point of contact and prevent the curable substance from playing its role of force transmission in the vicinity of this point of contact.
Conformément à l'invention, il est avantageux que les extrémités des tronçons de tubes qui sont réunis par le manchon ne viennent pas au contact l'une de l'autre et que les efforts mécaniques soient en totalité transmis d'un tronçon de tube à l'autre uniquement par l'intermédiaire de la matière durcissable qui est injectée entre les canelures du manchon et celles des tronçons de tubes. According to the invention, it is advantageous that the ends of the sections of tubes which are joined by the sleeve do not come into contact with one another and that the mechanical forces are entirely transmitted from one section of tube to the other only by means of the hardenable material which is injected between the grooves of the sleeve and those of the tube sections.
Dans un premier mode de réalisation de 1 l'invention, les canelures ont une forme hélicoïdale à faible pas de manière à ce que le manchon préalablement engagé dans sa totalité sur les canelures externes d'un tronçon puisse, après rapprochement de l'autre tronçon, être placé par vissage à cheval sur les deux tronçons de tubes qui doivent être réunis. In a first embodiment of 1 the invention, the grooves have a helical shape with low pitch so that the sleeve previously engaged in its entirety on the outer grooves of a section can, after bringing the other section closer , be placed by screwing on the two sections of tubes which must be joined.
Dans un second mode de réalisation, les canelures ont une forme annulaire, (c'est-à-dire qu'elles ont un pas nul), tandis que le manchon est réalisé en au moins deux parties se raccordant selon des génératrices, de telle sorte que ces parties puissent être appliquées radialement sur les canelures des extrémités des deux tronçons qui ont été préalablement mises au voisinage l'une de l'autre, tandis qu'un moyen, constitué par exemple par une douille lisse, maintient les différentes parties du manchon. In a second embodiment, the grooves have an annular shape, (that is to say that they have a zero pitch), while the sleeve is produced in at least two parts connecting according to generatrices, such so that these parts can be applied radially to the grooves of the ends of the two sections which have been previously placed in the vicinity of one another, while a means, constituted for example by a smooth sleeve, maintains the different parts of the muff.
Conformément à un mode de réalisation particulier de l'invention, les canelures ont une section sensiblement rectangulaire. According to a particular embodiment of the invention, the grooves have a substantially rectangular section.
Conformément à l'invention, il est avantageux de déterminer la section des canelures, c'est-à-dire la largeur de leur base et leur hauteur de manière à ce que chaque canelure offre une résistance du même ordre de grandeur que les efforts qui peuvent être transmis par la substance durcissable qui prend appui latéralement sur la canelure. According to the invention, it is advantageous to determine the section of the grooves, that is to say the width of their base and their height so that each groove offers a resistance of the same order of magnitude as the forces which can be transmitted by the curable substance which is supported laterally on the groove.
Selon l'invention, les canelures du manchon et des tronçons de tubes peuvent être réalisées sur des surfaces de formes diverses. According to the invention, the grooves of the sleeve and of sections of tubes can be produced on surfaces of various shapes.
Toutefois, il est préférable selon l'invention de les réaliser soit sur des surfaces cylindriques ce qui n 'imposte pas un positionnement déterminé d'un tronçon de tube par rapport à l'autre, soit sur des surfaces tronconiques, ce qui permet une meilleure transmission des efforts pour un diamètre extérieur donné du manchon.However, it is preferable according to the invention to produce them either on cylindrical surfaces which does not require a determined positioning of one section of tube relative to the other, or on frustoconical surfaces, which allows better transmission of forces for a given outside diameter of the sleeve.
Conformément à l'invention, la matière durcissable qui est injectée entre les canelures peut être constituée par une substance polymérisable qui effectue sa polymérisation sans retrait ou avec expansion. According to the invention, the curable material which is injected between the grooves can consist of a polymerizable substance which performs its polymerization without shrinkage or with expansion.
On peut par exemple utiliser à cet effet une résine époxy ou araldite une résine polyester ou polyuréthane, un élastomère polymérisable, un béton plastique ou un produit tel qu'un brai de houille qui est injecté à chaud. For example, an epoxy or araldite resin, a polyester or polyurethane resin, a polymerizable elastomer, a plastic concrete or a product such as a pitch of coal which is injected hot can be used for this purpose.
Il est intéressant de remarquer que, bien qu'il soit souhaitable que la matière durcie occupe la totalité du volume qui est compris entre les canelures du manchon et celles des tronçons de tube, dans la mesure où les surfaces latérales des canelures ont été choisies suffisamment grandes, le joint selon l'invention peut remplir cependant ses fonctions même si le volume compris entre les canelures n' est pas occupé dans sa totalité par la matière durcissable, à condition bien entendu que la partie du volume qui est occupée par la matière durcis sable soit suffisamment importante pour transmettre les efforts. It is interesting to note that, although it is desirable that the hardened material occupies the entire volume which is between the grooves of the sleeve and those of the tube sections, insofar as the lateral surfaces of the grooves have been chosen sufficiently large, the seal according to the invention can however fulfill its functions even if the volume between the grooves is not entirely occupied by the hardenable material, provided of course that the part of the volume which is occupied by the hardened material sand is important enough to transmit the forces.
Conformément à l'invention, pour éviter le contact entre les canelures du manchon et celles des tronçons de tube, il est possible de placer sur certaines des canelures et avant assemblage du joint, des pièces ou cales par exemple en matière plastique, qui assurent un écartement convenable entre les canelures du manchon et celles des tronçons de tubes. According to the invention, to avoid contact between the grooves of the sleeve and those of the tube sections, it is possible to place on some of the grooves and before assembly of the seal, pieces or shims, for example of plastic material, which provide a suitable spacing between the grooves of the sleeve and those of the tube sections.
Ces pièces en matière plastique peuvent être moulées séparément par exemple par injection pour être ensuite placées sur les canelures. Elles peuvent également être directement injectées à leur place par exemple par surmoulage à l'intérieur du manchon ou à l'extérieur des extrémités des tronçons de tube. These plastic parts can be molded separately, for example by injection, and then placed on the grooves. They can also be directly injected in their place, for example by overmolding inside the sleeve or outside the ends of the tube sections.
La présente invention est particulièrement bien adaptée à la jonction de tronçons de tubes d'acier pour l'industrie pétrolière à l'aide par exemple de manchons en une seule pièce et en utilisant des canelures hélicoïdales. The present invention is particularly well suited to joining sections of steel tubes for the petroleum industry using, for example, single-piece sleeves and using helical grooves.
L'invention est également bien adaptée à la jonction de tronçons de tubes en fonte pour le transport des liquides et en particulier de l'eau, tubes dont les canelures peuvent être obtenues lors du moulage par centrifugation des tronçons de tubes, le manchon étant avantageusement réalisé par une section de tube d'acier convenablement usinée. The invention is also well suited to joining sections of cast iron tubes for the transport of liquids and in particular water, tubes the grooves of which can be obtained during the centrifugal molding of the sections of tubes, the sleeve being advantageously produced by a section of steel tube suitably machined.
Dans les deux cas, il est également possible d'utiliser des canelures annulaires, étant entendu que le manchon doit, dans ce cas, être réalisé en au moins deux parties et de préférence en trois parties, de manière à ce qu'elles puissent être engagées radialement sur les canelures. In both cases, it is also possible to use annular grooves, it being understood that the sleeve must, in this case, be made in at least two parts and preferably in three parts, so that they can be engaged radially on the grooves.
Les différentes parties du manchon peuvent être réalisées par usinage ou par moulage, notamment lorsqu'elles sont en fonte.The various parts of the sleeve can be produced by machining or by molding, in particular when they are made of cast iron.
Selon l'invention, les différentes parties du manchon peuvent être maintenues ensemble par un moyen quelconque. On peut par exemple à cet effet engager autour d'elles une douille cylindrique et, en même temps que l'on injecte la matière durcissable entre les canelures, injecter également une partie de cette dernière entre la douille et les différentes parties du manchon. Pour cela, on prévoit sur le manchon un nombre suffisant de canaux pour permettre l'injection de la matière durcissable. According to the invention, the different parts of the sleeve can be held together by any means. One can for example for this purpose engage around them a cylindrical bushing and, at the same time as the curable material is injected between the grooves, also inject a part of the latter between the bushing and the various parts of the sleeve. For this, a sufficient number of channels are provided on the sleeve to allow injection of the hardenable material.
Dans un mode de réalisation particulier, on peut réaliser une protection contre la corrosion de l'intérieur des tubes en y plaçant une gaine en matière plastique dont les extrémités se raccordent à la matière durcissable qui est injectée comme cela vient d'être décrit. In a particular embodiment, it is possible to provide protection against corrosion of the interior of the tubes by placing a plastic sheath therein, the ends of which are connected to the hardenable material which is injected as just described.
Selon l'invention, la matière durcissable peut être constituée par un matériau qui se détruit ou qui perd sa rigidité par chauffage, ce qui permet le démontage du joint. According to the invention, the hardenable material can be constituted by a material which is destroyed or which loses its rigidity by heating, which allows the disassembly of the seal.
La présente invention a également pour objet un procédé pour réunir deux tronçons de tubes à l'aide d'un manchon, ce procédé étant caractérisé par le fait que l'on réalise sur la surface interne du manchon et sur la surface externe des extrémités des tronçons de tubes, des canelures susceptibles de s'imbriquer les unes dans les autres en laissant entre elles un jeu ; que l'on engage le manchon sur les extrémités canelées des deux tronçons de tubes ; et que lton injecte une matière durcissable dans le volume compris entre les canelures du manchon et celles des tronçons de tubes. The present invention also relates to a method for joining two sections of tubes using a sleeve, this method being characterized in that one carries out on the internal surface of the sleeve and on the external surface of the ends of the sections of tubes, grooves capable of overlapping one another, leaving a clearance between them; that the sleeve is engaged on the fluted ends of the two sections of tubes; and that lton injects a hardenable material into the volume between the grooves of the sleeve and those of the tube sections.
La présente invention a également pour objet une canalisation caractérisée par le fait qu'elle est constituée par des tronçons de tubes réunis par les joints précédemment décrits. The present invention also relates to a pipe characterized by the fact that it consists of sections of tubes joined by the joints described above.
Dans le but de mieux faire comprendre 11 invention, on va en décrire maintenant à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif plusieurs modes de réalisations représentés sur le dessin annexé sur lequel
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation de ltinvention,
- la figure 2 est une vue schématique en coupe d'un deuxième mode de réalisation de l'invention,
- la figure 3 est une coupe selon III-III de la figure 2,
- la figure 4 est une vue schématique en perspective du joint de la figure 2.In order to better understand the invention, we will now describe by way of illustration and without any limiting character several embodiments shown in the accompanying drawing in which
FIG. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of the invention,
FIG. 2 is a schematic sectional view of a second embodiment of the invention,
FIG. 3 is a section on III-III of FIG. 2,
- Figure 4 is a schematic perspective view of the seal of Figure 2.
- la figure 5 est une vue schématique en coupe d'un troisième mode de réalisation de l'invention,
- la figure 6 est une coupe selon VI-VI des figures 7 et 8 représentant un mode de réalisation des pièces d'écartement en matière plastique,
- la figure 7 est une vue en coupe selon VII-VII de la figure 6, et
- la figure 8 est une vue en coupe à plus petite échelle selon VIII-VIII de la figure 6.FIG. 5 is a schematic sectional view of a third embodiment of the invention,
FIG. 6 is a section on VI-VI of FIGS. 7 and 8 showing an embodiment of the plastic spacers,
FIG. 7 is a sectional view along VII-VII of FIG. 6, and
FIG. 8 is a section view on a smaller scale along VIII-VIII of FIG. 6.
On a représenté sur la figure 1, les extrémités des tronçons de tubes 1 et 2 ainsi qu'un manchon 3 conformes à l'invention. There is shown in Figure 1, the ends of the tube sections 1 and 2 and a sleeve 3 according to the invention.
Dans ce mode de réalisation, les extrémités des tronçons de tubes 1 et 2 sont constituées par des pièces usinées 4 et 5 qui ont été rapportées par des soudures 6 sur des tubes d'acier 7 et 8 qui constituent la quasi-totalité de la longueur des tronçons de tubes 1 et 2. In this embodiment, the ends of the sections of tubes 1 and 2 are formed by machined parts 4 and 5 which have been attached by welds 6 to steel tubes 7 and 8 which constitute almost the entire length. sections of tubes 1 and 2.
Dans ce mode de réalisation, les tubes 7 et 8 sont en acier ainsi que les pièces 4 et 5 qui sont soudées à leurs extrémités. In this embodiment, the tubes 7 and 8 are made of steel as well as the parts 4 and 5 which are welded at their ends.
On voit sur le dessin comment les pièces 3 et 4 comportent sur leurs surfaces extérieures des canelures 9,10 de section sensiblement rectangulaire qui sont disposées hélicoldalement. We see in the drawing how the parts 3 and 4 have on their outer surfaces grooves 9,10 of substantially rectangular section which are arranged helically.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, les extrémités Il et 12 des pièces 4 et 5 sont d'épaisseur réduite et de diamètres différents de manière à permettre le recouvrement de ces parties 11 et 12 sans qu'elles viennent au contact l'une de l'autre. In the embodiment of FIG. 1, the ends 11 and 12 of the parts 4 and 5 are of reduced thickness and of different diameters so as to allow the covering of these parts 11 and 12 without coming into contact with it. one of the other.
Dans le mode de réalisation décrit, un revêtement anti-corrosion de la surface interne des tubes est constitué par une gaine 13,14 en matière plastique qui est engagée à l'intérieur de chaque tronçon. In the embodiment described, an anti-corrosion coating of the internal surface of the tubes is constituted by a sheath 13, 14 of plastic material which is engaged inside each section.
La gaine 14 est interrompue à l'extrémité de la pièce 4, tandis que la gaine 13 se prolonge légèrement en 13a de manière à servir de butée de positionnement pour l'extrémité 12 de la pièce 4. The sheath 14 is interrupted at the end of the part 4, while the sheath 13 extends slightly at 13a so as to serve as a positioning stop for the end 12 of the part 4.
On voit également sur la figure 1 comment le manchon 3 est muni de canelures 15 également de sections sensiblement rectangulaires qui sont réalisées selon le meme pas hélicoïdal que les canelures 9 et 10 des tronçons de tubes. We also see in Figure 1 how the sleeve 3 is provided with grooves 15 also of substantially rectangular sections which are produced in the same helical pitch as the grooves 9 and 10 of the tube sections.
On voit sur la figure 1 comment les dimensions et les positions des canelures 9, 10 et 15 ont été choisies pour laisser subsister entre elles un jeu. We see in Figure 1 how the dimensions and positions of the grooves 9, 10 and 15 were chosen to leave a game between them.
On a également représenté une pièce en matière plastique 16 qui est placée entre ltextrémité de la pièce 5 et la première canelure de la pièce 4 pour positionner les tronçons de tube 1 et 2 entre eux ainsi que le manchon 3 par rapport aux extrémités desdits tronçons. Also shown is a plastic part 16 which is placed between the end of the part 5 and the first groove of the part 4 to position the tube sections 1 and 2 between them as well as the sleeve 3 relative to the ends of said sections.
La pièce 16 a une forme annulaire mais elle possède un certain nombre de passages pour permettre l'injection de la matière durcissable comme cela sera expliqué ultérieurement. The part 16 has an annular shape but it has a certain number of passages to allow the injection of the curable material as will be explained later.
On a représenté sur le manchon 3 des orifices 17 qui permettent l'injection de la matière durcissable entre les canelures. Ports 17 are shown on the sleeve 3 which allow the injection of the hardenable material between the grooves.
Le nombre et la position de ces orifices 17 sont choisis en fonction des nécessités de l'injection. The number and the position of these orifices 17 are chosen according to the needs of the injection.
Pour procéder à l'assemblage du joint, il suffit de placer par vissage le manchon 3 sur les extrémités des tronçons tubulaires 1 et 2 afin de les amener dans les positions respectives qu'ils occupent sur la figure 1. To assemble the joint, simply place the sleeve 3 by screwing on the ends of the tubular sections 1 and 2 in order to bring them into the respective positions they occupy in FIG. 1.
On procède ensuite à l'injection par les orifices 17 d'une matière durcissable constituée par exemple par une résine polyuréthane. Then proceeds to the injection through the orifices 17 of a hardenable material consisting for example of a polyurethane resin.
Cette matière durcis sable occupe progressivement tout le volume qui existe entre les canelures du manchon 3 et celles des extrémités 4 et 5 des tronçons de tubes l et 2. This sand hardened material gradually occupies the entire volume which exists between the grooves of the sleeve 3 and those of the ends 4 and 5 of the sections of tubes l and 2.
Comme cela était expliqué précédemment, le fait que la pièce en matière plastique 16 qui sert à assurer le positionnement correct du manchon et des tronçons de tubes ne soit pas continue sur sa périphérie, permet à la matière durcissable de s'engager également dans le volume libre qui est situé entre les extrémités 11 et 12 des tronçons 1 et 2. As explained above, the fact that the plastic part 16 which serves to ensure the correct positioning of the sleeve and of the sections of tubes is not continuous around its periphery, allows the curable material to also engage in the volume free which is located between the ends 11 and 12 of sections 1 and 2.
Après durcissement de la matière, le joint peut être utilisé. After the material has hardened, the seal can be used.
Conformément à l'invention, on choisit les surfaces des canelures du manchon qui sont en regard des canelures de chaque extrémité de tronçons tubulaires de manière à ce que, compte-tenu de la résistance à ltécrasement de la matière durcie, le joint soit capable de transmettre des efforts au moins aussi importants que ceux qui peuvent être transmis par les parties courantes 7 et 8 des tronçons de tube. In accordance with the invention, the surfaces of the grooves of the sleeve which are opposite the grooves of each end of tubular sections are chosen so that, taking into account the resistance to crushing of the hardened material, the seal is capable of transmit forces at least as great as those which can be transmitted by the main parts 7 and 8 of the tube sections.
Il est clair que pour satisfaire cette condition, on doit généralement disposer d'un nombre de canelures plus élevé que celui qui, par mesure de simplification, a été représenté sur la figure 1. It is clear that to satisfy this condition, there must generally be a higher number of grooves than that which, for the sake of simplification, has been shown in FIG. 1.
C'est ainsi par exemple que l'on peut selon l'invention réunir des tubes d'acier ayant un diamètre de 400 mm et une épaisseur de 10 mm à l'aide d'un manchon également en acier dont lvépaisseur est de 10 mm et la longueur de 700 mm. Thus, for example, it is possible, according to the invention, to combine steel tubes having a diameter of 400 mm and a thickness of 10 mm using a sleeve also made of steel, the thickness of which is 10 mm. and the length of 700 mm.
A chacune de ses extrémités, ce manchon comporte 18 canelures dont la largeur est de 5 mm en pied et de 3 mm en tête et la hauteur est de 8 mm, lesdites canelures étant séparées par un intervalle de 10 mm. At each of its ends, this sleeve has 18 grooves, the width of which is 5 mm at the bottom and 3 mm at the head and the height is 8 mm, said grooves being separated by an interval of 10 mm.
Le pas du parcours hélicoïdal des canelures est égal à la somme de la largeur d'une canelure et de l'intervalle qui sépare deux canelures. The pitch of the helical groove path is equal to the sum of the width of a groove and the interval between two grooves.
Dans le mode de réalisation décrit, le manchon présente des canelures sur toute sa longueur, mais il est clair que les canelures situées dans la partie centrale ne présentent pas d'intérêt particulier si ce n'est de faciliter l'usinage du manchon. In the embodiment described, the sleeve has grooves over its entire length, but it is clear that the grooves located in the central part are of no particular interest except to facilitate the machining of the sleeve.
Dans le mode de réalisation décrit, on peut utiliser comme matière durcissable par exemple une résine polyester ou un béton plastique. In the embodiment described, it is possible to use as hardenable material for example a polyester resin or a plastic concrete.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, on retrouve les différents éléments du joint représenté sur la figure 1 avec les différences suivantes. In the embodiment of Figure 2, there are the different elements of the seal shown in Figure 1 with the following differences.
Tout d'abord, les canelures 9 et 10 des pièces 4 et 5 ainsi que les canelures 15 du manchon 3 sont des canelures circulaires, c' est-à-dire à pas nul. First of all, the grooves 9 and 10 of the parts 4 and 5 as well as the grooves 15 of the sleeve 3 are circular grooves, that is to say with zero pitch.
L'extrémité 11 du tronçon tubulaire 1 comporte des canelures qui s' engagent entre les canelures 15 du manchon 3 alors que ce n'était pas le cas sur la figure 1. The end 11 of the tubular section 1 has grooves which engage between the grooves 15 of the sleeve 3 whereas this was not the case in FIG. 1.
Les tronçons de tubes 1,2 ne comportent pas de revêtement anti-corrosion interne 13 et leur positionnement relatif est assuré par une bague 13a en matière plastique qui est située à l'extrémité du tronçon de tube 2. The tube sections 1,2 do not have an internal anti-corrosion coating 13 and their relative positioning is ensured by a plastic ring 13a which is located at the end of the tube section 2.
Comme on peut le voir clairement sur les figures 3 et 4, la partie du manchon 3 qui comporte les canelures 15 est réalisée en trois parties 3a, 3b, 3c qui sont engagées sur les canelures 9,10, des extrémités 4,5 des tronçons de tube 1 et 2 dans une direction radiale. As can be clearly seen in Figures 3 and 4, the part of the sleeve 3 which includes the grooves 15 is made in three parts 3a, 3b, 3c which are engaged on the grooves 9,10, ends 4,5 of the sections tube 1 and 2 in a radial direction.
Ces trois parties canelées 3a, 3b, 3c sont maintenues en position par une douille 18 qui s'engage sur elles comme on peut le voir clairement sur les figures 2 et 3. These three fluted parts 3a, 3b, 3c are held in position by a sleeve 18 which engages on them as can be clearly seen in FIGS. 2 and 3.
La matière durcissable est injectée par les orifices 19 disposés dans la douille 18, lesquels orifices débouchent dans des rainures périphériques 20 réalisées sur la surface externe des trois parties 3a, 3b, 3c du manchon 3 de manière à permettre l'injection de la matière durcis sable dans la totalité du volume compris entre les canelures des extrémités des tronçons de tube et les canelures du manchon. The hardenable material is injected through the orifices 19 arranged in the sleeve 18, which orifices open into peripheral grooves 20 formed on the external surface of the three parts 3a, 3b, 3c of the sleeve 3 so as to allow the injection of the hardened material. sand in the entire volume between the grooves at the ends of the pipe sections and the grooves in the sleeve.
Ce deuxième mode de réalisation de l'invention est représenté sur les figures 2, 3 et 4 dans une réalisation en acier avec les extrémités 4,5 des tronçons 1, 2 rapportées par soudure. Les figures 3 et 4 ont été simplifiées, notamment en diminuant le nombre de canelures pour plus de clarté. This second embodiment of the invention is shown in Figures 2, 3 and 4 in a steel embodiment with the ends 4,5 of the sections 1, 2 added by welding. Figures 3 and 4 have been simplified, in particular by reducing the number of grooves for clarity.
Dans une variante de ce mode de réalisation, comme d'ailleurs dans le mode de réalisation précédent, le manchon peut être réalisé par un moulage en fonte, auquel cas les extrémités 3 et 4 ne sont bien entendu pas rapportées par soudure mais viennent directement du moulage des tubes 7 et 8 et il n'est pas utile que les extrémités des tronçons se recouvrent. In a variant of this embodiment, as moreover in the previous embodiment, the sleeve can be produced by casting in cast iron, in which case the ends 3 and 4 are of course not added by welding but come directly from the molding of tubes 7 and 8 and it is not useful for the ends of the sections to overlap.
Dans ce mode de réalisation en fonte, les trois parties 3a, 3b, 3c constituant le manchon 3 peuvent également être réalisées par moulage en fonte tandis que la douille 18 est avantageusement réalisée sous la forme d'une section de tube d'acier. In this embodiment in cast iron, the three parts 3a, 3b, 3c constituting the sleeve 3 can also be produced by casting in cast iron while the sleeve 18 is advantageously produced in the form of a section of steel tube.
On a représenté sur la figure 5, un mode de réalisation dans lequel les sections de tubes 1 et 2, comportent directement réalisées sur leurs extrémités, des canelures extérieures 9 et 10 qui, dans le cas présent sont réalisées sur un tronc de cône dont le diamètre va en diminuant vers l'extrémité de chaque tronçon de tube. There is shown in Figure 5, an embodiment in which the sections of tubes 1 and 2, comprise directly formed on their ends, external grooves 9 and 10 which, in this case are made on a truncated cone whose diameter decreases towards the end of each section of tube.
On retrouve, selon ce mode de réalisation, le manchon 3 conforme à l'invention qui est lui aussi muni de canelures 15a et 15b disposées sur sa surface interne tronconique. We find, according to this embodiment, the sleeve 3 according to the invention which is also provided with grooves 15a and 15b arranged on its frustoconical internal surface.
Conformément à l'invention, les canelures 15a et 15b du manchon peuvent s'engager en laissant un jeu entre les canelures 9 et 10 des extrémités des tronçons de tubes. According to the invention, the grooves 15a and 15b of the sleeve can engage leaving a clearance between the grooves 9 and 10 of the ends of the sections of tubes.
Dans une première variante, les canelures ont une forme hélicoldale avec des pas opposés entre la partie droite et la partie gauche du manchon de manière à permettre un montage du manchon sur les deux extrémités des tubes par simple rotation du manchon. In a first variant, the grooves have a helical shape with opposite steps between the right part and the left part of the sleeve so as to allow mounting of the sleeve on the two ends of the tubes by simple rotation of the sleeve.
Dans une autre variante, il est possible de réaliser sur l'extrémité des éléments tubulaires 1 et 2 des canelures circulaires à condition de réaliser le manchon 3 en au moins deux parties distinctes comme cela était décrit précédemment dans le deuxième mode de réalisation des figures 2,3 et 4. In another variant, it is possible to produce circular grooves on the end of the tubular elements 1 and 2 provided that the sleeve 3 is produced in at least two separate parts as described above in the second embodiment of FIGS. 2 , 3 and 4.
Comme dans les deux premiers modes de réalisation décrits, on injecte conformément à l'invention une matière durcissable par les canaux 17 de manière à ce que cette matière vienne occuper la quasi-totalité de l'espace compris entre les canelures des extrémités 9 et 10 des éléments tubulaires 1 et 2 et les canelures 15a et 15b du manchon 3. As in the first two embodiments described, a material curable is injected according to the invention through the channels 17 so that this material comes to occupy almost the entire space between the grooves of the ends 9 and 10 tubular elements 1 and 2 and the grooves 15a and 15b of the sleeve 3.
Comme dans les modes de réalisation précédents, il est préférable de disposer entre les canelures des pièces intermédiaires ou cales par exemple en matière plastique qui évitent le contact entre le manchon et les extrémités des tronçons tubulaires. As in the previous embodiments, it is preferable to have between the grooves intermediate pieces or shims, for example of plastic material which avoid contact between the sleeve and the ends of the tubular sections.
On a représenté sur les figures 6, 7 et 8 un mode de réalisation particulier de telles cales en matière plastique qui évitent le contact entre le manchon et les extrémités des tronçons tubulaires. There is shown in Figures 6, 7 and 8 a particular embodiment of such plastic shims which avoid contact between the sleeve and the ends of the tubular sections.
Ce mode de réalisation est adapté plus particulièrement à des canelures annulaires, c'est-à-dire à pas nul. This embodiment is more particularly suitable for annular grooves, that is to say with zero pitch.
La figure 6 est une coupe partielle à grande échelle par un plan passant par l'axe du joint. Figure 6 is a partial section on a large scale by a plane passing through the axis of the joint.
On retrouve sur les figures 6, 7 et 8 les canelures 15 du manchon 3 et les canelures 9 de l'extrémité d'un tronçon de tube 1. FIGS. 6, 7 and 8 show the grooves 15 of the sleeve 3 and the grooves 9 of the end of a section of tube 1.
On voit sur ces figures comment trois pièces d'écartement ou cales 16 en forme générale de U sont disposées entre deux canelures 9 de l'extrémité du tube 1 en étant reliées et maintenues en place par des brides annulaires 16a qui sont disposées le long de ces canelures 9. We see in these figures how three spacers or shims 16 in the general shape of U are arranged between two grooves 9 of the end of the tube 1 being connected and held in place by annular flanges 16a which are arranged along these grooves 9.
On retrouve le positionnement des pièces d'écartement 16 et des brides 16a sur les figures 7 et 8. We find the positioning of the spacers 16 and the flanges 16a in Figures 7 and 8.
Les pièces d'écartement 16 et les brides 16a peuvent être avantageusement réalisées par surmoulage par injection de matière plastique de telle sorte qu'elles peuvent adhérer directement sur le tronçon de tube 1 entre ses canelures. The spacers 16 and the flanges 16a can advantageously be produced by overmolding by injection of plastic material so that they can adhere directly to the section of tube 1 between its grooves.
Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, les parties supérieures internes des pièces d'écartement 16 sont évasées en 16b de manière à faciliter l'engagement des canelures 15 du manchon 3 dans le cas par exemple des modes de réalisation des figures 2 et 5. In accordance with a preferred embodiment of the invention, the internal upper parts of the spacers 16 are flared at 16b so as to facilitate the engagement of the grooves 15 of the sleeve 3 in the case for example of the embodiments of the figures. 2 and 5.
Il est bien entendu que le dispositif des figures 5 à 8 ne constitue qu'un mode de réalisation donné à titre d'exemple et qu'il est possible d'utiliser des pièces d'écartement ou des cales de n'importe quelle autre nature. It is understood that the device of FIGS. 5 to 8 constitutes only one embodiment given by way of example and that it is possible to use spacers or shims of any other nature .
De même, il est clair que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, réaliser des canelures de forme autre que les canelures circulaires ou hélicoïdales qui ont été décrites. Likewise, it is clear that it is possible, without departing from the scope of the invention, to make grooves of a shape other than the circular or helical grooves which have been described.
On peut par exemple réaliser des canelures sur certains secteurs de la périphérie des extrémités des sections de tubes en laissant entre ces secteurs un espace supérieur à la longueur des secteurs qui comportent des canelures et réaliser des canelures de même nature à l'intérieur du manchon. It is possible, for example, to make grooves on certain sectors of the periphery of the ends of the tube sections, leaving between these sectors a space greater than the length of the sectors which include grooves and to make grooves of the same kind inside the sleeve.
Selon cette variante, il est possible d'engager les canelures du manchon sur les canelures des sections de tubes par un mouvement tout d'abord axial suivi d'une rotation d'un angle correspondant à la largeur des secteurs munis de canelures. According to this variant, it is possible to engage the grooves of the sleeve on the grooves of the tube sections by a movement initially axial followed by a rotation of an angle corresponding to the width of the sectors provided with grooves.
Cette variante présente l'avantage d'un assemblage plus facile du manchon sur les extrémités de tube mais elle nécessite une longueur environ deux fois plus grande pour le manchon, de manière à compenser par un nombre de canelures plus élevé la perte de transmission d'efforts qui résulte des secteurs qui ne comportent pas de canelures. This variant has the advantage of easier assembly of the sleeve on the tube ends but it requires a length approximately twice as long for the sleeve, so as to compensate by a higher number of grooves for the loss of transmission of efforts resulting from sectors which do not have grooves.
Enfin, dans les modes de réalisation des figures 2 à 5, il est possible de réaliser des canelures ayant une forme générale de chevron ou encore des canelures circulaires auxquelles stajoutent des canelures dans une direction voisine de l'axe de la canalisation de manière à permettre au joint selon l'invention de supporter des efforts de torsion importants. Finally, in the embodiments of FIGS. 2 to 5, it is possible to produce grooves having a general chevron shape or else circular grooves to which are added grooves in a direction close to the axis of the pipeline so as to allow the joint according to the invention to withstand significant torsional forces.
Cependant, dans la grande majorité des applications, des canelures circulaires ou hélicoïdales suffisent, compte-tenu de la cohésion de la matière durcis sable, pour transmettre les efforts de torsion qui sont appliqués au joint lors de la pose des canalisations. However, in the vast majority of applications, circular or helical grooves are sufficient, taking into account the cohesion of the sand hardened material, to transmit the torsional forces which are applied to the joint when laying the pipes.
Claims (16)
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| FR9201827A FR2687452B1 (en) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | JOINT FOR TUBES, PROCESS FOR THE PRODUCTION THEREOF AND PIPES CONSISTING OF TUBE JOINTS JOINED BY SUCH JOINTS. |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1992
- 1992-02-18 FR FR9201827A patent/FR2687452B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
| FR2687452B1 (en) | 1994-04-15 |
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