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pour réaliser un assemblage tubulaire.
L'invention concerne un joint d'étanchéité pour l'assemblage de tuyaux à emboîtement, particulièrement étanche aux liquides et aux gaz, dans lequel, entre le tuyau ou le manchon extérieur et le bout de tuyau intérieur inséré dans l'ouverture, est disposée une bague d'étanchéi- té en une matière plastique, et qui offre des avantages considérables par rapport aux joints d'étanchéité connus de ce type; l'invention concerne aussi un procédé pour la réalisation d'un assemblage tubulaire à emboîtement utili- cant le joint d'étanchéité faisant l'objet de oette inven- tion.
On sait que dans les assemblages tubulaires à emboî- ' tement de ce genre, on peut assurer 1'étanchéité au moyen de bagues de sections transversales les plus diverses, qui se serrent grâce . une pression radiale entre le manchon et le bout de tuyau au oours de la poussée axiale de ce dernier dans le manchon du tuyau oppose. Par suite de l'élas- ticité des bagues d'étanchéité comprimées, cellos-ci s'ap-
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pliquent dose simplement oontrq In face 0-,,,drieure du bout &0 tuyau engage et la paroi intérieure du manchon 9 OR assu- rant ainsi une fermett#e étanohe d9 l'ouverture tubulaire.
On peut arriver à une certaine amélioration Par l'emploi d'une bague d'étanoheite creuse, par exemple d'un flexible do forme circulaire car, dans un tel cas, l'inter- action de la partie du joint s'appliquant au manchon et de la partie s'appliquant au bout du tuyau est moindre et
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on pout encore ainsi assurer l'ëtanohëité d'un intervalle de largeur quelque peu irrégulière suivant la périphérie.
Au cours du glissement axial du bout de tuyau dans le man- clion, les bagues d'étanchéité connues se serrent dans l'in-
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t'drvalla et xe d'iformont radialement. L'application des bagues d tanahâ.t oreuses dans 1'intervalles peut être facilitée par leur évacuation.
Uneautre possibilité est offerte par le joint
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d'citanolillité dit roulant qui 9st formé par l'enroulement dans l'intervalle d'un flexible à paroi relativement mince.
Lorsqu'au engage le bout de tuyau dans le manchon, le joint
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ci' 4tancli.éi té continue à senrouler par suite du frotter-Ont #t à se serrer avec une force encore plus grande.
Il E:f:!:'ioaoi té de. toua les joints d' étanché1 té connus n'est pas toujours garantie avec certitude, parce que la -ocib.?;.: ,: de déformation radiale des bagues d'ét!l.nohité ex'v aB.I1.Irtntez et f al.S.Wa4.cd.Lr: pas pour oospansey S3 c":l tous lïà w3 les -;0\:'; :;ranoes ::'10llV0nt élevées de la largeur de l'iH- %ei>17.ql]¯- :r';! tuyaux ';'i:iSCJ"."G.9i!' da ce t;?m"Qo Les efforts ±!1,r-;;!.&3S:l.',;,J.'J:'; pour .? d4:t'orIBtion :rcr11a1e dos bagues d'6tan... cit6 jont g;.em4 av limités pères que l'on doit éviter <'Il;
tout ' Ireonstanoe \Ma rupture du manchon dans le cas de ''ti't1'...:,- eu âne ïil,''f. "c..a..:x'..i .7 Pour .31?-'riiG'k,.' aux talé... ran.2 ".-..Í.:,:98 au:;- 1,>..;iia>étre , on s'arrange pour avoir -.1:, ..:tocY..'3'-' batuu2 à 'étanchéité en au moins deux ou trois :.eo! wb,".aa. .. radiales différentes pour chaque dimension r.o- minale de tuyau.
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Indépendamment de la multiplicité des types de joints né- cessaires, qui rend plus difficile la tenue du magasin et le montage, ceci ne remédie pas encore aux écarts de la section transversale du tuyau ou du manohon par rapport à la forme circulaire,
L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients des joints d'étanchéité connus et de créer un assemblage tubulaire à emboîtement du type cite en oommençant qui soit en toutes circonstances sûr et étanche aux liquides et aux gaz.
gaz. On connaît déjà des joints d'étanchéité pour tuyaux à emboîtement en une matière élastique, comprenant une bague extérieure et une bague intérieure, à peu près cylin- driques, réunies de manière étanche par au moins une paroi transversale s'étendant à peu près radialement et présentant!, une certaine souplesse suivant cette direction.
Le joint d'étanohéité de l'invention présente en outre la particu- larité que le diamètre extérieur de la bague extérieure dépasse de 1 à 10% et, de préférence, de 5 à 6 % le diamè- tre intérieur du manchon et que le diamètre intérieur da ,la bague intérieure (en position parallèle à la bague exté- rieure) est inférieur de 1 à la% et, de préférence, de
6 à 8 % au diamètre extérieur du bout de tuyau. De cette faoçon, après assemblage, la bague intérieure s'applique sous une contrainte tangentielle au bout du tuyau et la bague extérieure sa serre également sous une contrainte tangentielle dans le manchon.
En raison de cette forme du joint d'étanchéité, la bague extérieure et la bague intérieure peuvent, entre - certaines limites correspondant aux tolérances habituelles des tuyaux à emboîtement en céramique, et à peu près indé- pendamment l'une de l'autre, s'adapter exactement au dia- mètre et à la forme géométrique du manohon, d'une part, et au bout du tuyau,d'autre part et /s'appliquer de manière étanche autour des surfaces en
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question.
L'espace restant entre la bague extérieure et la bague intérieure, dont, après mise en place du joint d'étan- ohJité, la dimension radiale peut être éventuellement irre- gulière suivant la circonférence, est fermé par la paroi transversale qui, lors de la déformation du. joint d'étan- chiite qui se produit en pratique, ne transmet à peu près aucun effort radial entre la bague extérieure et la bague intérieure. Dans le cas présent, par paroi transversale s'étendant à peu près radialement, on doit aussi comprendre une paroi transversale formant, après assemblage des bagues à peu près parallèlement, un angle. obtus de 105 à 1200 avec l'une de celles-ci.
On peut obtenir une compression particulièrement uniforme des faces extérieure et intérieure en prévoyant sur chacun des deux côtés de la bague, de préférence entre sa face extérieure et sa face intérieure, une paroi de liaison courte ou munie d'un ooude. les assemblages tubulaires à emboîtement dont la dimension intérieure de la fente présente des tolérances particulièrement élevées, peuvent être rendues étanches de manière sûre à l'aide d'une bague d'étanchéité sur l'un des côtés de laquelle on prévoit une paroi de liaison entre la face extérieure et la face intérieure et dans laquelle l'une des deux branches du profil, partant de la paroi de liaison, présente à son extrémité opposée à celle-ci un élargissement se dirigeant vers l'intérieur, qui,
après assemblage des tuyaux de la bague d'étanchéité et du man- ohon est en contact avec l'autre branche du profil et est ainsi soumise à une tension initiale, de sorte que la face extérieure et la face intérieure de la bague d'étanchéité formée par les branches du profil sont pressées contre les parois du tuyau.
Afin que la face extérieure ainsi que la faoe inté- rieure de la bague d'étanohéité s'appliquent en tous points
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bague aux parois tubulaires, les deux broches de la bague d'é- aigu tanohéité forment avant leur mise en place, un angle aigu compris entre 10 et 60 et, de préférence, entre 20 et 45 .
En raison de la souplssse de la paroi latérale vis- à-vie des sollicitation, agissant radialement, âpre. assem- blage, le bout de tuyau s'enfonoerait dans le machon du tuyau suivant, sous son propre poids, jusqu'à ce qu'au point le plus bas du joint d'étanchéité, la bague intérieure et la bague extérieure s'appliquant l'une contre l'autre.
Tandis que l'excentricité ainsi provoquée est admissible dans le cas des petits tuyaux, elle pourrait dans d'autre. cas prendre une importance indésirable. Afin de limiter l'excentricité maximale possible de l'assemblage tubulaire, une forme d'exécution du joint d'étanchéité de l'invention présente la caractéristique que contre la face intérieure de la bague extérieure, en un point opposé de la bague inférieure, est formée ou disposée une bague d'éoartement s'avançant vers l'intérieur, sous la forme d'un élargisse- ment, et dont l'épaisseur radiale est, de préférence, cal- culée de manière qu'il reste lors de la formation de l'as- semblage tubulaire,
entre le bout du tuyau et le manchon ou entre la face intérieure de la bague d'écartement et la face extérieure de la bague intérieure, un faible jeu, de 2 mm par exemple.
La bagne extérieure et la bague intérieure forment avec la paroi transversale un profil revêtant en coupe ap- proximativement la forme d'un U. Dans une forme partiouliè- rement préférée du joint d'étanchéité pour tube à emboîte- ment faisant l'objet de la demande de brevet, l'effet de serrage des deux branches oontre les parois du tuyau et du manchon, qui peut aussi être renforoé par des élargis- sements des extrémités des branches ou l'introduction d'un flexible ou d'une bague en forme de ooin, est assuré au moyen d'une bague de serrage disposée contre la face inté- rieure d'une branche du profil en U.
Comme toutefois lea
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élastomères de caoutchouc vulcanisés se compriment diffi- oilement, la bague de serrage est, de prét6rencet réalisée de manière que sa section transversale s'écarte de la branche sous la forme d'une pointe. En particulier, les tuyaux à emboîtement en matière céramique ont fréquemment dos tolérances considérables sur le diamètre, auxquelles parfois, on ne peut que difficilement faire face par l'écra- sement d'une bague de serrage compacte.
La bague de serrage agit toutefois comme un paquet de ressorts, grâce à sa section se terminant en pointe et s'adapte par torsion, sous l'effet du serrage, à la branche opposée du profil en U.
Afin de faciliter latorsion, la pointe de la section transversale de la bague de serrage, de préférence à l'op- pose de la base du profil, ce dirige obliquement vers l'in- térieur de celui-ci.
Comme matière pour le joint d'étanchéité, de l'in- vention, qui est de préférence en une seule pièce, et est fabriqué de la manière connue par injeotion, par coulée ou découpage à la presse, on peut oiter des mélanges à haute élasticité, résistant au vieillissement, aux acides et aux lessives et de préférence à base de polyohloroprènes, de SBR d'éthylpropylène ou de PVO. Le polychloroprène résiste à la plupart des liquides et consiste en outre en une ma- tière bon marché. Lorsqu'on exige d'un joint d'étanchéité une résistance particulière aux produits chimiques, les polyéthylènes ohlorosulfonés s'indiquent tout particulièrs- ment.
Quoiqu'en raison de ses caractéristiques particuliè- res, le joint a'étanchéité de l'invention soit destiné en premier liau à des tuyaux qui en raison de la matière dont ils sont fabriqués et de leur mode de préparation présentent des tolérances importantes aux pointe de raccord (manchon et bout de tuyau) comme des tuyaux en terre cuite, en faïen-
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-en beton , ce, en grès,/en asbeste-ciment, etc... il convient égale- ment très bien pour des tuyaux en d'autres matériaux quel- conques tels que des tuyaux métalliques ou en matière syn- thétique.
L'invention sera expliquée de façon détaillée oi- après, en se reportant à quelques exemples d'exécution de joints d'étanchéité représentés aux dessins annexés, où 1
Les figures 1, 9 et 10 représentent un joint d'étan- ohéité mis en place dans un manohon tubulaire.
Les figures 2, 7 et 8, représentent un point d'étan- ohéité posé sur un bout de tuyau.
Les figures 3 à 6 représentent des joints d'étanchéi- té de seotion transversales différentes, et la figure 11 est un diagramme du comportement de joints de sections transversales déterminées.
Le joint d'étanchéité 1 représenté à la figure 1 est installé solidement dans un manohon tubulaire 2. Pour réaliser l'assemblage tubulaire, la pointe 3 d'un tuyau suivant est engagée dans le manchon muni du j?int. Ce der- nier comprend une bague extérieure cylindrique 4, dont, lorsqu'elle n'est pas serrée, le diamètre extérieur dé- passe de 5% environ le diamètre intérieur du manchon 2 et une bague intérieure 5 dont le diamètre intérieur est inférieur de 8% environ au diamètre extérieur du bout de tuyau 3. La bague extérieure 4 est plus épaisse que la bague intérieure 5.
La liaison entre les deux bagues du joint d'étanchéité est formée par une paroi transversale 6 dont le passage à la bague intérieure 5 est ohanfroiné afin de faciliter l'introduction du bout de tuyau 3.
A l'intérieur du manchon, la bague extérieure 4 dépasse d'une distance 12 la bague intérioure 5, pour dvitor que, lors de l'introduction du bout de tuyau 3, ootte bague soit pressée oontre le fond 13 du manchon et se déforme élestique- ment de telle façon qu'elle rond impossible une avance plus poussée du bout de tube.
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La bague extérieure 4 est collée dans le manchon 2. Afin d'éviter un décollage à partir du bord du manohon pendant l'introduction du bout de tuyau 3, la paroi trans- versale 6 est disposée à une distança axiale de quelques millimètres du bord.de la bague extérieure, de sorte qu'il se forme sur celle-ci un court appendice axial 8, Les ef- forts dirigés radialement vers l'intérieur et transmis par la paroi transversale 6, comme cela peut arriver lors de l'assemblage des tuyaux, diminuent rapidement des deux côtés du point de raccordement de la paroi transversale à la bague extérieure 4, de sorte que la sollicitation du point de collage au bord extérieur de l'appendice 8 est Inférieure à ce qu'elle est immédiatement en face du point de raccord de la paroi transversale 6.
Comme le montre la figure 2, un joint d'étanchéité 1' peut être rendu solidaire d'un bout de tuyau 3 au lieu d'un manchon, On a prévu en outre et avantageusement une bague d'écartement 7 sur la face extérieure de la bague in- térieure 5. Cette bague 7 sert à limiter l'excentricité de l'assemblage tubulaire terminé, sans toutefois empêcher l'as- semblage des tuyaux. A cette fin, l'ouverture intérieure de la bague d'écartement 7 est calculée de manière que lors- qu'on introduit un bout de tuyau 3 de dimension maximale dans un manchon 2 de dimension minimale, il resta encore un jeu de 2 mm environ entre la face intérieure de la bague 7 et la face intérieure de la bague extérieure 4.
En outre, il est avantageux de pouvoir s'arranger pour maintenir le joint d'étanchéité contre le bout de tuyau 3 grâce à une forme appropriée. A cet effet, on a prévu une saillie 9 s'étendant radialement vers l'intérieur à partir de la ba- gue intérieure 5 et s'appliquant à la face d'about du bout de tuyau 3. Dans l'exemple d'exécution représenté, la paroi transversale 6 s'étend dans le même plan que la saillie 9 mais peut aussi être décalée quelque peu en direction axiale
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par rapport à la bague d'écartement 7. Les deux bagues du joint d'étanohéité ne doivent pas avoir une longueur diffé- rente et leurs bords extérieurs libres se trouvent dans un même plan.
La figure 3 montre un joint d'étanchéité qui, au lieu d'une section transversale radiale avec passage forte- ment arrondi à l'une des deux bagues du joint, présente une section transversale conique qui facilite également l'assem- blage des tuyaux. Le joint d'étanchéité de la figure 3 est destin6 à un assemblage solide avec un manchon.
Dans le joint d'étanchéité représenta à la figura 4, la bague extérieure 4 et la bague intérieure 5 sont réunies par deux parois latérales 6 et 10 qui lorsqu'on les consi- dère en ooupe transversale, présentent un couda. Grâce à ce façonnage particulier, et malgré la présence de deux pareis transversales, seuls des efforts radiaux réduits sont trans- mis entre la bague extérieure et la bague intérieure. Commo en oas de compression radiale du joint d'étanchéité, la paroi transversale 10 se replie dans la cavité, dans cotte forme d'exécution, une bague d'éoartement particulière est superflue dans la plupart des cas d'application.
Selon les figures 5 et 6, la bague intérieure 5 forme avec la bague extérieure 4 du joint d'étanchéité 1, avant leur mise en place, un angle aigu atteignant de préférence 20 . On prévoit en outre des élargissements 11 de la bague extérieure 4. '
D'après les figures 7 et 8, le profil 1 du joint d'étanchéité est fixé de préférence sur le bout de tuyau au moyen d'une couche vulcanisable 14 d'une solution ad- hésive de caoutchouc. Il existe une appendice latéral 9 qui, , lorsqu'on passe le manohon 2 sur le bout de tuyau 3, empê- che le profil 1 d'être repoussé axialement le long du bout de tuyau.
La bague de serrage 15 ou l'élargissement 7 prévu
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contre la face extérieure d'une branche se termine par une ou plusieurs pointes afin de faciliter la torsion sous l'effet du serrage. La bagua de serrage est, soit parpendi- culaire aux branches du profil, soit, et de préférence? dirigée obliquement vers l'intérieur à l'opposé de la base de celui-ci.
Comme le montrent les figures 9 et 10, si le 'profil 1 du joint d'étanchéité doit être engagé dans le manchon, la bague extérieure 4 est, de préférence, prolongée en 12 pour venir buter contre le fond 13 du manchon.
La forme particulière de la bague de serrage résulte aussi du fait que pour compenser les tolérances de dimension' de l'ouverture du manchon, on doit choisir un profil qui, dans le cas de l'ouverture de manohon maximale, rend encore nécessaire un effort de poussée d'au moins 20 à 40 kilos, do manière à bien se serrer et qui, dans le cas d'une ouver- ture du manchon minimale, exige un effort de poussée ne dépassant pas 100 à 120 kilos, car ceci représente la limite de possibilité d'une introduction de tuyau à la main.
En conséquence, la figure 11 montre les avantages d'une bague de serrage s'avançant obliquement vers l'intérieur, dans le cas du parofil A, qui permet de franchir de manière sa- tisfaisante une ouverture de manchon de 19 à 27 mm., par rapport à une bague de serrage ne s'étendant pas obliquement comme dans le profil B où à une bague de serrage sans poin- te, comme dans le cas du profil C.
Le procédé de fabrication d'un assemblage tubulaire comprend les phases.suivantes : après fabrication des tuyaux, un joint d'étanohéité suivant l'invention est ap- pliqué à l'aide d'un adhésif, de préférence un adhésif se vulcanisant de lui-même, à une extrémité de chaque tube par exemple au manchon; sur le chantier, la surface du joint à mettre en contact avec le tuyau suivant est en- duite d'un adhésif identique ou similaire qui, à l'état
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visqueux, agit en même temps comme agent de glissement et les tuyaux sont introduits l'un dans l'autre. Ceci simplifie considérablement le travail sur ohantier et ré- duit la temps de montage à un minimum, car on supprime des travaux comme l'injection d'un joint d'étanchéité ou le scellement par coulage du manohon.
Pour ooller le joint d'étanchéité au tuyau, en par- ticulier quand ce joint est en polychloroprène, une solu- tion de.caoutchouc synthétique à base de polychloroprène qui oontient un supplément de 20% environ de résine synthé- tique telle qu'une résine phéndformaldéhyde convient par- faitement. En outre, il s'est révélé avantageux d'employer de préférence, comme agent de vulcanisation, de la litharge dont la proportion représente 2 à 3% en poids du chloroprè- ne.
Grâce à l'assemblage solide et élastique de tuyaux successifs par l'intermédiaire du joint d'étanohéité inter- posé, en particulier lorsque ce joint est collé avec les deux tuyaux, ceux-ci peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre dans une certaine mesure, axialement et radiale- ment, et peuvent donc pivoter l'un par rapport à l'autre De cette façon, non seulement on compense les tolérances de diamètres et les écarts des tuyaux par rapport à la sec- tion circulaire, mais la file de tuyaux peut aussi s'adap- ter aux irrégularités du sol et au traoé de la conduite qui a été prescrit, sans que l'étanchéité de l'assemblage tubulaire en souffre.
C'est pour cette raison également que pour un diamètre intérieur.! de tuyau, malgré les jeux va- riables du manchon, on n'a besoin que d'une seule dimension de bague. Grâce à sa construction, la bagua d'étanchéité de l'invention compense les différésces d'ouvertures qui se présentent.