DISPOSITIF DE RACCORDEMENT ETANCHE ENTRE AU MOINS DEUX
CONDUITS .
L'invention est du domaine de la circulation des fluides, et elle a pour objet un dispositif de raccordement étanche entre au moins deux conduits, notamment destinés à véhiculer du fluide sous pression, ainsi qu'un conduit participant d'un tel dispositif.
On connaît la technique pour raccorder deux conduits de façon étanche, consistant à interposer entre eux un organe d'étanchéité annulaire, ou joint, en matière souple, et à assembler leurs extrémités en regard au moyen d'un dispositif de bridage.
Un premier inconvénient de cette technique réside dans la durée de vie limitée de l'organe d'étanchéité, qui nécessite son remplacement régulier.
On connaît par le brevet GB2003244 (HYDRAULIC TECH SERVICES LTD) un dispositif de raccordement entre deux conduits, mettant en oeuvre un manchon intermédiaire métallique rendu solidaire de l'un des conduits par collage. La conformation conique de la surface extérieure du manchon con ère 1 ' étanchéité au raccordement entre les conduits, et la nature métallique du manchon procure une durée de vie accrue par rapport aux dispositifs mettant en Oeuvre un joint en matière souple interposé entre les conduits.
Un autre inconvénient des dispositifs de 1 ' art antérieur réside dans la liaison rigide entre les deux conduits, qui en premier lieu ne facilite pas le raccordement de ces derniers sur une installation existante, et qui en deuxième lieu génèrent et/ou transmettent des vibrations parasites indésirables et préjudiciables pour 1 ' installation.
Il a été proposé par US2460032 (RISLEY) un dispositif de raccordement entre deux conduits mettant en oeuvre un couple de manchons souples rapportés sur un conduit respectif et immobilisés sur ces derniers par serrage. Ces manchons sont logés par ailleurs dans un corps
commun à l'intérieur duquel ils sont comprimés par des moyens de bridage, de manière à placer les débouchés des conduits à proximité l'un de l'autre, afin d'autoriser une mobilité angulaire des conduits 1 ' un par rapport à 1 ' autre en exploitant la souplesse des manchons. Toutefois, ce dispositif présente l'inconvénient de ne pas supporter de trop fortes pressions, en raison de la liaison axiale par serrage des manchons contre un renflement des conduits, liaison qui met en oeuvre des anneaux de butée axiale qui sont expansibles pour autoriser le montage des manchons sur les conduits. Par ailleurs, la solution proposée d'utiliser un corps comportant des logements respectifs pour les manchons, implique la présence de zones inoportunes de rétention de fluide. Enfin, la compression des manchons dans leur logement respectif du corps n'autorisent pas une mobilité angulaire appréciable des conduits entre eux.
Un dernier inconvénient des dispositifs de l'art antérieur réside dans les coûts de fabrication et d'assemblage propres à ce mode de raccordement, notamment en cas de formation d'un collet à l'extrémité des conduits ou d'une manière plus générale en cas d'aménagement spécifiques de l'extrémité des conduits tel que pour GB2003244 et US2460032, en fonction d'objectifs précis que l'on désire atteindre. Les buts de l'invention sont de remédier aux inconvénients susvisés, et de proposer un dispositif de raccordement étanche entre au moins deux conduits qui soit compétitif et qui ne nécessite pas une maintenance régulière, et qui soit propre d'une part à absorber les vibrations provoquées par la circulation du fluide sous pression dans les conduits, et d'autre part à autoriser une relativement importante mobilité angulaire entre les deux conduits.
Dans sa généralité, l'invention a consisté à rapporter un manchon en matière souple à 1 ' extrémité d ' au moins 1 ' un des conduits, par surmoulage de la dite matière sur le conduit dont la surface extérieure a
été préalablement préparée, notamment par altération de la dite surface ou par un dépôt métallique, à base de zinc par •exemple, de manière à ce que le manchon et le conduit forment un ensemble monobloc . Ces dispositions sont telles que le manchon, non seulement assure l'étanchéité entre les conduits mais aussi autorise un certain degré de liberté entre ces derniers, et constitue en outre un moyen d'absorption des vibrations produites par la circulation sous pression des fluides véhiculés par les conduits. De plus, le dispositif de 1 ' invention est apte à autoriser la circulation de fluide sous fortes pressions. Enfin, le dispositif de l'invention est compétitif au regard des dispositifs de l'art antérieur, et ne nécessite aucune maintenance, dès lors que les matériaux constitutifs des conduits et des manchons sont compatibles avec le fluide, les conduits étant remplacés lorsque leur durée prévisionnelle de vie est atteinte. On •notera par ailleurs que grâce aux dispositions de l'invention, et notamment au caractère monobloc et rigide de la liaison entre le manchon et le conduit y relatif, les moyens de bridage des conduits entre eux, qui sont par ailleurs avantageusement des moyens de compression du manchon souple contre l'autre conduit ou, et de préférence, contre un manchon dont est pourvu 1 ' autre conduit, peuvent être mis en oeuvre en évitant toute zone de rétention de fluide entre les deux conduits raccordés.
Les conduits sont notamment des conduits rigides, en métal, acier ou aluminium par exemple, ou en verre ou encore en A.B.S., et peuvent être d'une matière différente l'un de l'autre sans porter atteinte au fonctionnement du dispositif, l'appui en compression d'un manchon équipant l'un des conduits contre un manchon équipant •l'autre conduit étant souhaitable et préféré, afin d'optimiser, à moindre coût grâce aux dispositions de l'invention, la liaison étanche entre les conduits.
On comprendra que la préparation de la surface extérieure des conduits, soit par altération au moyen d'une solution chimique notamment, soit par dépôt d'un métal, dépôt de zinc, nickel ou chrome, est dépendante de la matière constitutive des conduits.
On comprendra enfin que le surmoulage de la matière souple autour des conduits consiste à polymériser, dans le cas de polymère, ou de manière équivalente consiste à vulcaniser, dans le cas d'un élastomère ou d'un caoutchouc, la dite matière souple directement autour du conduit préalablement préparé.
Ainsi, et selon une autre approche de l'invention, la démarche inventive a consisté à mettre en oeuvre la technique connue de polymérisation d'un élastomère ou d'un caoutchouc autour d'une masse rigide, métallique notamment, en vue de les relier l'un à l'autre, pour équiper un conduit d'un embout en matière souple, ce dernier étant prévu pour participer d'un dispositif de raccordement étanche et souple de deux conduit entre eux. La présente invention sera mieux comprise, et des détails en relevant apparaîtront, à la description qui va en être faite de formes préférées de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles: les fig.l et 2 sont des représentations en coupe d'un dispositif de l'invention selon une première forme de réalisation, respectivement en vue des conduits séparés et en vue des conduits raccordés, la fig.3 est une représentation en coupe d'un dispositif de l'invention selon une deuxième forme de réalisation, en vue des conduits séparés, les fig.4 et 5 sont des représentations en coupe d'un dispositif de l'invention selon une troisième forme de réalisation, respectivement en vue des conduits séparés et en vue des conduits raccordés.
Sur les figures, un dispositif de raccordement étanche entre au moins deux conduits 2 et 4, comprend un corps 6,8 ou 10,12 logeant au moins un organe d'étanchéité constitué d'au moins un manchon 14,16 de matière souple rapporté à 1 ' extrémité d'un conduit 2 ou 4 correspondant. Le manchon au moins 14,16 est comprimé sous l'effet de moyens de bridage 26,28 des deux conduits 2,4 entre eux.
Selon l'invention, ce dispositif est principalement caractérisé en ce que le dit manchon de matière souple 14 ou 16, telle qu ' élastomère ou polymère, est solidarisé par adhérence à 1 ' extrémité de 1 ' un quelconque au moins des dits conduits 2,4, la dite adhérence étant obtenue par surmoulage de la dite matière souple 14,16 directement sur la surface extérieure du conduit correspondant, la dite surface étant préalablement préparée.
Selon une forme préférée de réalisation, le manchon souple 14 ou 16, solidaire de l'un des conduits 2 ou 4, comporte un relief de centrage 18 destiné a coopérer avec un relief complémentaire 20 ménagé sur le manchon souple 16 ou 14, solidaire de l'autre conduit 4 ou 2, pour éviter la formation d'une zone de rétention de fluide ; sur les fig.l à 4 par exemple, les manchons comportent en correspondance des parties coniques complémentaires destinées à venir en contact l'une contre 1 ' autre.
Selon diverses variantes, les moyens de bridage 26,28 sont l'un quelconque des moyens du groupe de moyens comprenant le vissage (fig.1,2 et fig.5,6) et le clipsage (fig.3,4) et sont ménagés sur deux parties coopérantes 6,8 ou 10,12 constituant le corps; le manchon 14,16 de l'un au moins des conduits 2,4 comporte une surface extérieure conformée en portée 22 de bride. Sur l'exemple illustré sur les figures, la dite portée 22 de bride est formée par une conformation conique d'une partie de la surface extérieure des manchons 14,16, contre laquelle prend appui la partie correspondante du corps 6,8 ou 10,12.
A la lecture de ce qui a précédé, il ressort que 1 ' invention porte aussi sur un système de raccordement par bridage étanche de deux conduits 2,4, dans lequel système la collerette d'un conduit au moins, habituellement ménagée par évasement de 1 ' extrémité correspondante du conduit 2,4, est constituée par l'organe d'étanchéité lui-même, conformé en manchon 14,16, qui adhère à l'extrémité du conduit 2,4, et sur la surface extérieure duquel manchon 14,16 prend appui, de préférence par portée conique, la partie du corps 6,8 ou 10,12 y relative.
Selon une forme particulière de réalisation (fig.5,6), les deux conduits 2,4 étant de diamètre différents, le manchon souple 14 constitue avantageusement un organe de compensation de la différence de diamètre entre les deux conduits 2,4.
On remarquera sur les figures que le conduit au moins 2 ou 4, doté du manchon en matière souple 14 ou 16, comporte un plissement 24, ou bourrelet, pour 1 ' ancrage sur le conduit 2 ou 4 de la matière souple constitutive du manchon 14 ou 16.
Selon un autre aspect de l'invention, un conduit 2,4 participant d'un dispositif de raccordement étanche de 1 ' invention est caractéristique en ce qu ' il comporte à 1 ' une au moins de ses extrémités un manchon en matière souple 14,16 auquel il est solidarisé par surmoulage, de manière à former un ensemble monobloc.
Dans le cas où la matière souple constitutive du manchon 14,16 est un élastomère, celui-ci est solidarisé au conduit 2,4 par vulcanisation du manchon 14,16 sur le conduit 2,4; dans le cas où la matière souple constitutive du manchon 14,16 est un polymère, celui-ci est solidarisée au conduit par polymérisation du manchon 14,16 sur le conduit 2,4. D'une manière générale, le manchon en matière souple 14,16 est avantageusement solidarisé au conduit 2,4 par surmoulage et par polymérisation au sens large de sa matière constitutive, élastomère ou polymère, directement sur le conduit, dont la surface extérieure a été
préalablement préparée par altération, au moyen d'une solution chimique par exemple, ou par dépôt d'un revêtement en métal, tel que zinc, nickel ou chrome, selon la matière constitutive du conduit. On comprendra que le conduit est notamment rigide, et constitué de 1 'une quelconque des matières du groupe de matière comprenant le métal, tel qu'acier, inox, cuivre, aluminium, zinc, le verre, et la matière plastique, telle qu'A.B.S.. Le procédé de fabrication d'un conduit 2 ou 4 de 1 ' invention consiste à préparer les surfaces du conduit destinées à être en contact avec la matière souple constitutive du manchon 14 ou 16, par un dépôt de métal, zinc notamment ou par sablage, et à vulcaniser (ou polymeriser) directement la matière souple sur la surface préparée du conduit à une température de l'ordre de 160°. On notera l'importance du dépôt d'un métal, tel que zinc.
Suivent des exemples de préparation des surfaces des conduits: Exemple 1: Préparation de surface d'un conduit en acier:
La surface est préparée pour recevoir 1 ' élastomère de caoutchouc par un dépôt électrolytique en bain alcalin de Zinc et de Nickel, à raison de 4% à 6% de Nickel et la proportion complémentaire de Zinc. De préférence, les proportions sont les suivantes : Nickel 5% et Zinc 95%.
L ' emploi de 1 ' électrolyte du commerce REFLECTALLOY 200 Ni j de chez JASCO (Japon), a donné d'excellents résultats. Exemple 2 : Préparation de surface d'un conduit en aluminium:
La surface est préparée pour recevoir 1 ' élastomère de caoutchouc par une attaque chimique à base de chrome.
L'emploi d'une solution du commerce, telle qu'ALODINE 200, marque de la firme CFPI, a donné d'excellents résultats.
Exemple 3: Préparation de surface d'un conduit en A.B.S.
La surface est soumise à une attaque chimique par une solution à base de sels de Chrome. Exemple 4 : Préparation de surface d'un conduit en verre.
La surface est soumise à une attaque chimique, ou à un dépolissage, par une solution d'acide fluorhydrique.