WO1981000294A1 - Procede de raccordement etanche de tubes par sertissage et raccord par sertissage - Google Patents

Description

PROCEDEDERACCORDEMENTETANCHEDE TUBESPARSERTISSAGEETRACCORDPAR SERTISSAGE

Le raccordement etanche de tubes par sertissage a fait et fait toujours l'objet de nombreuses recherches sans gue des resultats entierement satisfaisants aient éte obtenus ; l'usage est reste favorable à la soudure, qu'elle soit autogene, brasure ou soudure tendre.

Actuellement, le probleme du sertissage reprend tout son interàt, du fait des fabricants de tubes qui trouvent avantageux de proposer la Substitution de l'acier inoxydable au cuivre et au plomb, ces derniers ne presentant aucune difficulte à étre soudis à euxmeme, ou entre eux. La disparite des caractéres physiques et chimiques de l'acier inoxydable et du cuivre en particulier, imposait de trouver une autre solution pour leur assemblage. La presente invention resoud avantageusement les problemes enonces ci-dessus. Elle se rapporte à un procede de raccordement etanche de tubes par sertissage dans lequel on positionne les tubes à raccorder dans un manchon qui comprend au niveau des sertissages à realiser une surepaisseur exterieure filetee, puis on realise le sertissage annulaire des tubes en vissant à chaque extremiti du manchon un écrou à geométrie conique, ci-après denomme "écrou sertisseur", dont le taraudage correspond au filetage de la surepaisseur. Le procede met donc en oeuvre des pieces complementaires l'une de l'autre, fagonnees de teile maniere que leur assemblage, par vissage, realise le sertissage du raccord sur les tubes à raccorder.

L'invention se rapporte egalement à un raccord qui, une fois monté, est constitue d'au moins deux tubes sertis annulairement par le retreint d'un manchon presen tant au moins deux surépaisseurs filetées dans lesquelles est vissé, pour chacun, un écrou à géométrie conique ayant un taraudage correspondant au filetage.

Ces raccords tiennent sans probleme une pression de 50 à 100 bars, selon leur diametre et leur mode de réalisation, certaines éprouvettes ayant tenu 200, voire 300 bars. Avantageusement, et sans que cela n'influe de fagon déterminante sur leur temae à la pression, ils sont réalisés à l'aide d'dcrous sertisseurs à géométrie conique, dont la hauteur et/ou la largeur des filets est comprise entre 1/4 et 1/30 du pas du filetage (écrous sertisseurs se vissant dans les surépaisseurs du manchon ayant un filetage correspondant) lui donnant un aspect "aplati", "evasé" ou"arrondi". De préférence, il y a plusieurs filets au tour, par exemple 3, disposés chacun à 120°.

Parier de sertissage annulaire, c'est dire que la surépaisseur est de dimensions réduites par rapport au manchon. En d'autres termes, ces surépaisseurs sont localisées et relativement étroites, de 1 à 6 mm par exemple. Elles peuvent ètre situées en bout de raccord ou à quelque distance des extremités de celui-ci.

Cette forme de réalisation permet:

- d'une part une économie de matiere püisqu'avec un filetage classique, les écrous seraient beaucoup plus larges et volumineux,

- et surtout la possibilité de visser et de sertir avec un faible couple, de 1'ordre de 2 à

3 kgm, ce qui autorise la mise en oeuvre sur chantier, sans étau et, facteur de premiere importance, le raccordement en coude et en T, sans torsion ou déformation dudit coude ou T.

Les résistances et duretés respectives des pieces constitutives du raccord sont dans un ordre égal ou décroissant comme suit: écrous, tubes, manchon, ce qui peut etre réalisé par un choix judicieux des matériaux ou en jouant sur l'epaisseur respective desdites pieces.

On peut ainsi notamment assembler des tubes en acier, en acier inoxydable, en titane, en cuivre, en aluminium ou leurs alliages à l'aide d'écrous sertisseurs en laiton, en acier ou en dural par exemple et en particulier d'un manchon en cuivre, en aluminium, en matiere plastique ou plasto-élastique non armée ou armée, ou en acier inoxydable dans la Variante avec Joint décrite ci-aρres. Avantageusement, l'angle du cδne est compris entre 2 et 7°, par exemple 3°30, et le pas entre 1,5 et 7 mm, par exemple 5 mm.

Diverses formes d'exécution apparaitront sur les dessins annexés. Les figures 1 à 3, 5 et 8 à 10 sont des demi-coupes. Les figures 4, 6 et 7 sont des coupes de détails. Pour la commodità de l'exposé et la clarté des dessins, ne sont réferencés sur ceux-ci que les élements nouveaux ou différents d'une figure à l'autre. La fig. 1 repràsente un raccord non encore monté. II est monté sur la fig. 2.

Les fig. 3 et 5 représentent, montées, d'autres formes d ' exécution du raccord selon l'invention.

La fig. 4 est une illustration de quelques types de filetage, "aplati", "évasé" ou "arrondi", comme définis plus haut.

La fig. 6 représente un manchon en deux parties, avec une bague filetée, de pràférence fendue axialement, tenant lieu de surepaisseur. Dans la fig. 7, cette bague présente un collier et peut jouer le rôle de contreécrou lors du serrage

La fig. 8 présente un raccord pour deux tubes de diametre diffàrent; la fig. 9, un raccord en coude et la fig. 10 un raccord en T.

Dans la fig. 1, on a représenté en A et A' deux sections de tubes à assembler, en B le manchon presentant un corps cylindrique 1 et deux surepaisseurs 2 et 2' extérieures avec filetage 3 et 3'. En 4 et 4' se trouvent les parties lisses du manchon, lequel peut avoir un point ou une ligne en creux, non representee, pour faciliter le positionnement des tubes. C et C' sont deux écrous sertisseurs à geometrie pürement conique. Ces écrous sont constitues d'un corps 5 (5'), taraude selon un filetage 6 (6') ; 7 (7') represente l'alesage filete conique et 8 (8') une tδte exterieure destinee à permettre l'entraînement mécanique.

Dans la figure 2 , le raccord est monté ; l'effort de compression radiale, sous la poussee axiale de l'écrou conique en vissage, s'est traduit, au niveau de la surepaisseur filetee 2 (2'), par un rétreint annulaire 9 (9') dans le tube, assurant le sertissage, l'étanchéité, la tenue et la rigidite mecaniques. L'écrou peut constituer une frette placee à demeure. Dans la fig. 3, le raccord comprend deux écrous à geometrie tout d'abord conique 10 et 10 ' , puis cylindrique 11 et 11 ' , ou à conicite moindre, le filetage s'etendant de preference à la fois sur les parties 10 et 10' et 11 et 11'. Dans la fig. 4 sont donnees à titre d'exemple quelques geometries de filetage, spherique 12, triangulaire 13 ou trapezoϊdale 14, avec une largeur de filet 1 et une hauteur de filet h petites par rapport au pas p. Dans la fig. 5, on a representé, montees, à droite une Variante d'écrou sertisseur avec Joint 15, à gauche, une Variante d'écrou sertisseur avec une géomitrie conique 16, puis cylindrique 17 et enfin conique 18, geometrie qui assurc, si bcsoin est, un deuxiéme sertissage par retreint 19 ou etranglement complementaire.

Dans la fig. 6 , on rencontre dans le manchon 20 une bague filetee 21 positionnee soit par une butée appropriee, non representee, soit dans une creusure 22 ménagée dans le manchon. Cette bague tient lieu de surepaisseur filetee.

Dans la fig. 7, la bague filetee possede un collier 23 lui permettant d'agir comme contre-écrou au cours du serrage.

Les fig. 8, 9 et 10 repràsentent des formes d'exécution semblables à celle de la fig. 3, pour des raccords de tubes de diametre different, en coude et en T. L'operation de raccordement s'effectue simplement, en référence aux fig. 1 et 2, en positionnant dans le manchon les tubes sur lesquels ont ete prealablement enfiles les écrous sertisseurs ou bien en positionnant les tubes dans le manchon sur lequel a ete amorge le vissage des écrous sertisseurs, puis en vissant avec des clefs usuelles les écrous sur le manchon. En Variante, les écrous sont prealablement graisses ou lubrifiés à sec, avec du bisulfure de molybdéne par exemple. En autre Variante, un intercalaire ou un film intercalaire, metallique ou plastique est interpose entre le manchon et les tubes. La force à exercer est faible, de l'ordre de 2 à 3 kgm. L'ensemble coopere de la fagon suivante : la poussee axiale du vissage se traduit, par suite de la geometrie conique des écrous, par une poussée radiale au niveau des surepaisseurs filetees du manchon, lesquelles transraettent l'effort sur les tubes et les sertissent par retreint. Dans le raccord monte, les tubes sont donc itrangles, de fagon quasi-imperceptible, mais süffisante pour assurer la tenue à la pression et l'etancheite. Les écrous peuvent etre retires, mais on prefere généralement les laisser en place à titre de frettes. Dans la forme d'execution de la partie gauche de la fig. 5, un deuxieme étranglement est provoque par la geometri double-conique de l'écrou.

On garde en outre une possibilite de resserrage pour aveugler une fuite eventuelle consecutive par exemple à un montage incomplet ou defectueux.

Le manchon peut porter un ou plusieurs bourrelets venant servir de butée aux écrous afin de garantir un vissage symétrique.

De par ses caracteristiques de simpliciti, de faciliti d'assemblage (faible coupe), le procédé de raccordement peut etre mis en oeuvre aussi bien en usine qu'en chantiers, en plomberie, dans les domaines sanitaire ou gazier du bàtiment, dans le montage d'olioducs ou de gazoducs. Du faxt de leur haute tenue à la pression (50 à plus de 300 bars), les raccords sont tout indiqués quand des fluides sous pression doivent être vihicules (pompes, echangeurs de chaleur, etc.)

Claims

REVENDICATIONS

1. Procedé de raccordement étanche de tubes par sertissage, caracterisé par le fait qu'on positionne les tubes à raccorder dans un manchon qui comprend au niveau des sertissages à realiser une surepaisseur exterieure filetee, puis qu'on realise le sertissage annulaire des tubes en vissant à chaque extremite du manchon un écrou à geometrie conique dont le taraudage correspond au filetage de la surepaisseur.

2. Procedé selon la revendication 1, caractirisé par le fait que la largeur des filets est comprise entre

1/4 et 1/30 du pas du filetage.

3. Procedé selon la revendication 1, caracterisé par le fait que la hauteur des filets est comprise entre 1/4 et 1/30 du pas du filetage.

4. Procedé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'écrou est à géometrie conique, puis cylindrique ou à conicite plus faible.

5. Procedé selon la revendication 1, caracterisé par le fait que l'écrou est à geometrie conique, puis cylindrique, puis conique.

6. Procedé selon l'un des revendications 1, 4 ou 5, caracterisé par le fait que l'angle du cδne de l'écrou est compris entre 2 et 7°.

7. Procedé selon la revendication 1, caracterisé par le fait que le pas du filetage est compris entre

1,5 et 7 mm.

8. Procedé selon la revendication 1, caracterisé par le fait que le filetage est multiple.

9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surépaisseur est de dimensions réduites par rapport au manchon.

10. Procedà selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le manchon est en deux parties, la suripaisseur etant remplacee par une bague filetee amovible positionnée.

11. Procidé selon la revendication 10 caractérisé par le fait que la bague comporte un collier pouvant jouer le rôle de contre-écrou lors du vissage.

12. Procedé selon la revendication 1, caracterisé par le fait que les tubes à raccorder sont en acier inoxydable.

13. Procedé selon la revendication 1, caracterisé par le fait que l'icrou est muni d'un Joint.

14. Procéde selon la revendication 6 caracterisé par le fait qu'on realise un etrangloment complementaire du tube.

15. Procéde selon la revendication 1, caracterisé par le fait que le manchon comprend, en position intérieure par rapport à la surepaisseur filetee, un bourrelet servant de butee à l'écrou.

16. Raccord, caracterisé par le fait qu'il est essentiellement constitue d'au moins deux tubes sertis annulairement par le retreint d'un manchon presentant au moins deux surepaisseurs filetees dans lesquelles est vissé, pour chacun, un écrou à geometrie conique ayant un taraudage correspondant au filetage.

17. Raccord selon la revendication 16 caractérisé par le fait que les écrous sont à geométrie conique, puis cylindrique.