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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION " Bride de tuyau pour embranchements, spécialement pour eanalisations d'eau ".
Les brides ou colliers employées pour les embranchements, tels que notamment celles dont l'on se sert pour les oanalisations d'eau souterraines, reposent, en principe, sur le fait de l'emploi d'un corps formant collier qui entoure le passage de l'embranchement de la conduite. Ce corps est poussé par l'intermédiaire d'un étrier de fixation entourant le tuyau sur un joint élastique. Ce joint, entourant les passages de l'embranchement, se trouve entre le corps du collier et le tuyau.
Mais ce principe, simple en soi, de la prise d'embranchement et de la réalisation de l'étanohéité, tel qu'il a été employé jusqu'à présent, par exemple conformément aux figures 1 et 2, n'offre nullement une garantie d'étanohéité permanente et sûre.
Au contraire, il se produit toujours et toujours à certains moments des pertes d'étanchéité qui fréquemment entraînent des
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conséquences tout à fait désavantageuses et des dégâts considérables.
Pour comprendre l'insuffisance des dispositifs de dérivation employés jusqu'à présent, on va se référer en quelques mot; aux figures 1 et 2 .
Dans la figure 1, l'organe d'étanchéité élastique entre le corps du collier a et la conduite b est constitué par une bague ± en caoutchouc, dans le cas où. l'on a affaire à une canalisation d'eau p.ex.; dans les autres cas, on recourt à une autre matière appropriée au liquide contenu dans la canalisation; en serrant l'écrou!, on fixe tout d'abord le collier sur le tuyau b; mais on doit ensuite compléter ce montage par une disposition supplémentaire pour obtenir la pression requise pour réaliser l'étanchéité, donc pour empêcher que du liquide ne se fraye un chemin entre l'organe formant joint et les parois métalliques voisines du corps du collier et du tuyau.
Dans la variante de réalisation oonnue, conforme à la figure 2, on emploie, au lieu d'une bague joint o rectangulaire, un joint constitué par une bague qui a tout d'abord une section circulaire et ne prend sa forme circulaire définitive apparaissant dans la figure 2 qu'après avoir subi les effets du montage et de l'opération d'étanchement dont il vient d'être question.
C'est un fait d'expérience que le desserrage du collier fixe de cotte manière et,partant, aussi les pertes d'étanohéité, se produisent précisément parce que les trépidations résultant du trafic qui s'accomplit avec de grandes charges et à des vitesses considérables dans les rues où sont placées ces canalisations qui se transmettent surtout désavantageusement à la fixation filetée soumise à un surcroît d'efforts, du collier et, en d'autres termes, y provoquent du jeu;
il se produit, en outre, des fatigues de matière agissant principalement sur la matière du joint, d'autant plus que lors du montage, il est
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matériellement impossible de se rendre compte de la mesure dans laquelle les vis de fixation sont serrées, sans dépasser la limite d'élasticité de la matière oonstituant le joint et que , d'autre part, il existe empiriquement la tendance de serrer les vis aussi fortement que possible, dans cette idée préconçue que l'on assure ainsi une meilleure étanohéité.
Les expériences désavantageuses qui viennent d'être exposées ont amené l'emploi de bagues-joints spéciales, les joints dénommés joints à lèvres, en vue de rendre également utilisable, aux fins d'étanchéité, la pression de marche régnant dans la conduite. Mais on n'obtient pas non plus de cette manière une étanohéité réelle et durable; en outre, il résulte de la nécessité de réaliser de façon spéciale les sections de raccord et le tuyau d'embranchement un renchérissement considérable, si l'on considère les colliers de tuyaux plus simples dont il a été question .
L'invention permet, avec des moyens remarquablement simples, de créer une étanohéité réellement sure et durable qui résiste aux trépidations considérables du trafio accentué qui augmente encore de jour en jour. L'invention oonsiste à ména- ger dans le oollier de la tuyauterie une rainure annulaire dont la seotion va en se rétrécissant à peu près en forme de cône dans la direction de la pression du liquide agissant vers l'extérieur ; ceci de telle manière que le corps formant joint élastique que l'on place dans la rainure annulaire en question se déforme jusqu'à ce que soit obtenue une pression d'étanchéité suffisante ;
après quoi, le corps du oollier se pose de préfé- rence par l'intermédiaire de la surface de la paroi touchant la rainure annulaire rétréci vers l'extérieur, sur la paroi correspondante du tuyau de la conduite .
Pour expliquer l'invention, on a représenté un exemple de réalisation de celle-ci par le dessin. La figure 3 montre
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la moitié gauche d'un collier pour embranchement en coupe transversale d'une première variante de réalisation. La figure 4 montre une deuxième variante dans le même mode de représen- tation. Les figures 5 et 6 sont des vues en plan de la face du corps du collier qui assure l'étanchéitée la rainure annulaire.
La référence a désigne le corps du collier du tuyau que l'on fixe sur le tuyau b à l'aide de l'étrier de fixation e entourant la conduite d'eau b et de l'écrou d. La référence b1 désigne une interruption du tuyau b qui permet l'arrivée de l'eau ou autre liquide dans l'embranchement que l'on n'a pas représenté. Conformément à l'invention, la face annulaire du corps du collier a tournée vers la face extérieure du tuyaa b vers présente une rainure ou gorge annulaire. Cette gorge présente/ l'intérieur un creux f ayant à peu près la forme d'un demi- cercle; vers l'extérieur, elle se poursuit, donc dans la direo- tion de la pression du liquide circulant dans la conduite, par un rétréci en forme de cône fl.
A cette partie conique se rat- tache une surface unie et annulaire a1 calculée de manière qu'en cas de déformation, croissant avec la pression d'étan- ohéité, de la bague joint de forme, par exemple, circulaire, la surface métallique annulaire a1 de la bague s'appuie sur la surface de paroi correspondante du tuyau b . La surface a2 du corps du oollier délimitant la partie f de la rainure du joint forme, en position d'étanohement du collier du tuyau, un petit espace intermédiaire avec la surface extérieure du tuyau b, de manière donc que la pression donnée par le liquide s'exerce direc- tement sur le joint et peut lorsque le joint joue exercer une action d'appui .
Le fonctionnement du dispositif est donc facilement com- préhensible. Lorsque que l'on serre la vis de fixation d, il se produit une déformation de la bague formant le joint, qui se poursuit jusqu'à ce que la surface annulaire a1 ait pris
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solidement assise sur le tuyau b. La continuation du serrage est sans danger pour l'élastioité de la bague et aussi inutile, de sorte que l'on n'a recours à la vis de fixation que pour donner la pression au corps du collier et en assurer la fixation sur la paroi du tuyau.
Si dans le courant de l'année, et pour une cause quelconque, la fixation prend un peu de jeu, la pression fait sentir son action sur le joint ; la bague ronde est simplement enfonoée plus profondément dans le creux conique fl de la rainure annulaire et la pression d'étanchéité se trouve ainsi augmentée. Dans la variante conforme à la figure 4, la surface annulaire intérieure a2 arrive jusqu'à la paroi du tuyau de manière que le siège métallique du corps du collier a se trouve devant et derrière la bague joint g. L'aotion de pression du milieu en circulation dans le tuyau, sur le joint, se donne par des encoches a4 du corps du collier.
En conservant le placement métallique conforme à l'invention du oollier du tuyuu sur la paroi de ce dernier, on peut donner à la rainure annulaire f, fl également un joint d'autre nature, par exemple un joint qui devient élastique quand on le gonfle. Le corps du collier peut aussi être fixé par un étrier coulé ou par d'autres moyens de fixation au lieu de l'être par un étrier que l'on fixe à l'aide de vis.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of an application for a PATENT OF INVENTION "Pipe flange for branches, especially for water pipes".
The flanges or collars used for branches, such as in particular those which are used for underground water pipes, are based, in principle, on the fact of the use of a body forming a collar which surrounds the passage of branch line. This body is pushed by means of a fixing bracket surrounding the pipe on an elastic joint. This seal, surrounding the branch passages, is located between the body of the collar and the pipe.
But this principle, simple in itself, of the branching and the achievement of etanoheity, as it has been employed until now, for example in accordance with Figures 1 and 2, does not offer a guarantee permanent and sure etanoheity.
On the contrary, it always and always occurs at certain times of leaks which frequently lead to
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quite disadvantageous consequences and considerable damage.
To understand the insufficiency of the bypass devices used up to now, we will refer in a few words; in Figures 1 and 2.
In Figure 1, the elastic sealing member between the body of the collar a and the pipe b is constituted by a rubber ring ±, in the case where. we are dealing with a water pipe for example; in other cases, use is made of another material suitable for the liquid contained in the pipe; by tightening the nut !, we first fix the collar on the pipe b; but this assembly must then be completed by an additional arrangement to obtain the pressure required to achieve the seal, therefore to prevent liquid from making its way between the member forming the seal and the adjacent metal walls of the body of the collar and of the pipe.
In the known variant embodiment, in accordance with FIG. 2, instead of a rectangular seal ring, a seal consisting of a ring which first of all has a circular section and does not take its final circular shape appearing in FIG. 2 only after having undergone the effects of the assembly and of the sealing operation which has just been discussed.
It is a fact of experience that the loosening of the fixed chain collar and hence also the losses of etanoheity, occur precisely because the tremors resulting from the traffic which is accomplished with great loads and at high speeds. considerable in the streets where these pipes are placed which are transmitted especially disadvantageously to the threaded fastening subjected to an additional force, of the collar and, in other words, cause there the play;
material fatigue occurs, acting mainly on the material of the seal, especially since during assembly, it is
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materially impossible to realize how tightly the fastening screws are, without exceeding the yield strength of the material of the gasket and, on the other hand, there is empirically the tendency to tighten the screws so strongly as possible, in this preconceived idea that we thus ensure a better etanoheity.
The disadvantageous experiences which have just been described have led to the use of special seal rings, the so-called lip seals, with a view to also making usable, for sealing purposes, the operating pressure prevailing in the pipe. But neither does one obtain in this way a real and lasting etanoheity; moreover, it results from the necessity of making in a special way the connecting sections and the branch pipe a considerable increase in cost, if one considers the simpler pipe clamps in question.
The invention makes it possible, with remarkably simple means, to create a really safe and durable etanoheity which resists the considerable vibrations of the accentuated traffic which is still increasing day by day. The invention consists in providing in the pipe clamp an annular groove the seotion of which tapers approximately in the shape of a cone in the direction of the pressure of the liquid acting outwards; this in such a way that the body forming an elastic seal which is placed in the annular groove in question is deformed until a sufficient sealing pressure is obtained;
after which, the body of the collar preferably rests via the surface of the wall touching the annular groove narrowed outwards, on the corresponding wall of the pipe of the conduit.
To explain the invention, an exemplary embodiment thereof has been shown by the drawing. Figure 3 shows
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the left half of a cross-sectional branch collar of a first alternative embodiment. FIG. 4 shows a second variant in the same mode of representation. Figures 5 and 6 are plan views of the face of the body of the collar which seals the annular groove.
The reference a designates the body of the pipe clamp which is fixed to the pipe b using the fixing bracket e surrounding the water pipe b and the nut d. The reference b1 designates an interruption of the pipe b which allows the arrival of water or other liquid in the branch which is not shown. According to the invention, the annular face of the body of the collar a turned towards the outer face of the tuyaa b towards has an annular groove or groove. This groove has / inside a hollow f having approximately the shape of a semi-circle; towards the outside, it continues, therefore in the direction of the pressure of the liquid circulating in the pipe, by a narrowing in the form of a cone fl.
To this conical part is attached a smooth and annular surface a1 calculated in such a way that in the event of deformation, increasing with the sealing pressure, the ring seals in form, for example, circular, the annular metal surface a1 of the ring rests on the corresponding wall surface of the pipe b. The surface a2 of the body of the oollier delimiting the part f of the groove of the seal forms, in the position of the sealing of the collar of the pipe, a small intermediate space with the outer surface of the pipe b, so that the pressure given by the liquid is exerted directly on the seal and can, when the seal plays, exert a support action.
The operation of the device is therefore easily understood. When tightening the fixing screw d, there is a deformation of the ring forming the seal, which continues until the annular surface a1 has taken
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securely seated on the pipe b. Continued tightening is harmless for the elasticity of the ring and also unnecessary, so that the fixing screw is only used to give pressure to the body of the collar and to secure it to the wall of the pipe.
If during the year, and for any reason whatsoever, the binding takes a little play, the pressure makes its action felt on the joint; the round ring is simply driven more deeply into the conical hollow fl of the annular groove and the sealing pressure is thus increased. In the variant according to Figure 4, the inner annular surface a2 reaches the wall of the pipe so that the metal seat of the body of the collar a is located in front of and behind the seal ring g. The pressure response of the medium circulating in the pipe, on the joint, is given by notches a4 on the body of the collar.
By retaining the metallic placement according to the invention of the pipe clamp on the wall of the latter, the annular groove f, fl can also be given a seal of another nature, for example a seal which becomes elastic when it is inflated. . The body of the collar can also be fixed by a cast bracket or by other fixing means instead of being by a bracket which is fixed using screws.
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