« Manchon compensateur en élastomère sans bride et sans soudure pour réunir deux tubes lisses » Domaine de l'invention

La présente invention concerne un manchon sans bride et sans soudure pour des tubes lisses comprenant un dispositif autobloquant associé à chaque tube et un soufflet flexible dont chaque extrémité est bloquée sur l'extrémité d'un tube et dans le dispositif autobloquant, le dispositif autobloquant se composant d'une coquille à ouverture périphérique ayant un bord intérieur coiffant le bord du soufflet et le serrant contre le tube ainsi qu'au moins un logement périphérique ouvert vers le tube et recevant un organe d'ancrage terminé par des griffes appliquées contre le tube pour y bloquer la coquille assemblée et serrée, cette coquille étant formée d'au moins deux parties périphériques.

Un tel manchon pour tube lisse ou équipement analogue est déjà connu selon le document FR 98 13 118. But de l'invention

La présente invention a pour but de développer ce type de montage et de permettre la réalisation d'un manchon plus léger et plus facile à installer. Exposé et avantages de l'invention

A cet effet, l'invention concerne un manchon du type défini ci-dessus caractérisé en ce que chaque coquille du dispositif de blocage comporte des nervures dans sa zone d'entrée destinée à chevaucher l'extrémité du tube et le soufflet comporte, à chacune de ses extrémités, une surface intérieure munie de nervures et une surface extérieure munie de rainures, les ondulations des nervures et des rainures étant décalées en opposition, le creux de l'une correspondant par un plan diamétral au creux de l'autre et réciproquement.

Les nervures de la coquille combinées aux nervures et rainures de l'extrémité du soufflet permettent un excellent blocage du soufflet sur le tube avec un ensemble de coquilles plus léger de sorte que, globalement, le manchon reliant deux tubes ou l'extrémité d'un appareil tel qu'une vanne, terminé par un tube et un autre tube ou deux appareils dont les extrémités sont terminées par un tube, peut être plus léger. Cela se traduit à la fois par un gain de poids pour les équipements transportés et un gain en matière.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, le sommet des nervures dépasse du contour intérieur du soufflet engagé sur le tube à manchonner.

Ce décalage entre le sommet des nervures et le sommet des rainures, crée un profil globalement sinusoïdal, facilitant et améliorant l'accrochage de l'extrémité du soufflet sur l'extrémité du tube lisse par serrage par la coquille. Les nervures s'enfoncent dans la surface extérieure du soufflet en créant un contact linéaire entre le sommet des coquilles et le soufflet, favorable au bon accrochage du soufflet dans la coquille ainsi qu'un bon appui d'accrochage des sommets des ondulations des nervures du soufflet sur la surface du tube lisse ; les nervures des coquilles peuvent ainsi transmettre efficacement les efforts de serrage à l'armature du soufflet ce qui favorise également l'accrochage du soufflet au tube.

Pour faciliter l'engagement du soufflet sur l'extrémité du tube, l'entrée comporte une rampe périphérique.

La mise en place du manchon et surtout le serrage des demi-coquilles sur l'organe d'ancrage et sur l'extrémité du soufflet est facilitée si l'organe d'accrochage est constitué de deux parties correspondant chacune à un demi-anneau. Cette réalisation évite que les deux coquilles aient à glisser par-dessus l'anneau lui-même muni d'aspérités d'accrochage, au moment de la fermeture de l'assemblage.

Cela facilite également le début de la mise en place des deux coquilles sur le tube et le soufflet puisque chaque demi-anneau peut être placé dans son logement de la coquille, les extrémités de chaque demi-anneau étant en retrait par rapport au plan de jonction de chaque demi-coquille.

Dans ces conditions, le serrage des deux coquilles ne sera pas gêné par la présence d'une partie continue de l'anneau qui se situerait entre deux demi-coquilles. Suivant un autre mode de réalisation, pour des conduites de fluide soumises à des pressions relativement importantes, il est avantageux que chaque extrémité du soufflet soit terminée par un bourrelet et que les coquilles comportent chacune un logement périphérique de section correspondante à celle du bourrelet. Cela favorise encore plus l'accrochage du soufflet au manchon en évitant que celui-ci ne soit tiré hors du manchon sous l'effet d'un choc de pression très intense, par exemple d'un coup de bélier. Réciproquement, à pression identique,

cela permet de réduire le dimensionnement du manchon tant au niveau de la coquille que du soufflet pour une même pression extrême.

Le logement périphérique des coquilles est adapté à la section du bourrelet. Ces deux sections sont sensiblement égales, celle du logement étant légèrement inférieure à celle du bourrelet de manière à créer un effet de compression.

On améliore encore le serrage dans le cas d'un soufflet muni d'un bourrelet ou talon si le fond du logement périphérique de la coquille comporte une nervure qui s'enfonce dans le talon et augmente la pression sur celui-ci et par suite, sur l'armature du soufflet et celle du soufflet sur l'extrémité du tube.

On facilite également la fermeture des coquilles en évitant de blesser le soufflet si l'extrémité des nervures de la coquille au niveau du plan de jonction est inclinée ou en forme de congé. Dessins

La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue en perspective d'un manchon sans bride et sans soudure selon l'invention pour un soufflet muni de bourrelets d'extrémité,

- la figure 2 est une en perspective dirigée vers l'intérieur, d'un autre mode de réalisation de coquilles,

- la figure 3 est une vue en perspective d'un organe d'ancrage en forme d'anneau en deux parties,

- la figure 4 est une vue en coupe axiale partielle d'un premier mode de réalisation d'un manchon selon l'invention,

- la figure 5 est une coupe axiale du soufflet du manchon de la figure 4,

- la figure 6 est une vue en coupe axiale partielle d'une variante de réalisation du manchon de la figure 4,

- la figure 7 est une vue en coupe axiale partielle d'un autre mode de réalisation d'un manchon selon l'invention,

- la figure 8 est une coupe axiale du soufflet du manchon de la figure 7,

- la figure 8A est une vue de détail de la partie A du soufflet de la figure 8.

Description de modes de réalisation

Selon la figure 1, l'invention concerne un manchon sans bride et sans soudure destiné à réunir deux tubes lisses ou des

équipements se terminant par des tubes lisses pour le passage de fluide (liquides, vapeurs, gaz).

Ce manchon se compose de deux dispositifs autobloquants dont un seul HA est représenté ainsi que d'un soufflet 2, symétrique, terminé par deux extrémités 21 destinées à coopérer chacune avec le dispositif autobloquant et séparé par un renflement 22 permettant d'absorber les défauts d'alignement ou d'angle entre l'axe les deux extrémités de tubes à réunir.

Chaque extrémité 21 du soufflet 2 s'engage sur l'extrémité d'un tube non représenté et l'ensemble est coiffé par le dispositif bloquant 1 qui, d'une part, serre l'extrémité 21 du soufflet contre le tube et d'autre part, s'accroche directement dans l'extrémité du tube, au-delà du soufflet pour se bloquer sur le tube et éviter de glisser par rapport à celui-ci lorsque le soufflet est soumis à des efforts de traction ou de poussée, le soufflet absorbant directement ces efforts par contraction ou rallongement.

Le dispositif autobloquant 1 est formé de deux coquilles 11 ; dans le cas de tubes de diamètre important, il peut également être formé de trois coquilles ou d'un nombre même plus élevé de coquilles assemblées les unes aux autres.

Les coquilles 11 ont une forme symétrique ou identique par rapport à l'axe XX de l'assemblage, ce qui permet de limiter la description à une coquille. Cette coquille 11 apparaît dans une première variante à la figure 1 et dans une autre variante HA à la figure 2. Chaque coquille 11, HA se compose d'une partie courbe représentant sensiblement une fraction de cercle, par exemple un demi-cercle, terminé de chaque côté par des oreilles 12, 12A d'assemblage à deux ou plusieurs trous 13, 13A pour le passage de boulons 3. Intérieurement du côté du soufflet, la coquille 11 se compose d'une zone 14, 14A munie de plusieurs nervures 141, 14 IA, par exemple trois nervures de section triangulaire à sommet arrondi ou de section trapézoïdale. Ces nervures sont amorcées au niveau du plan de jonction par une surface inclinée ou un congé 142, 142A pour ne pas blesser le soufflet 2 au moment du serrage des coquilles 11. Au-delà de la zone 14, 14A munie de nervures, la coquille 11, HA comporte un logement 15, 15A de section rectangulaire pour recevoir le talon 23 du soufflet 2. La section de ce logement est, de

préférence, légèrement inférieure à celle du talon pour accentuer l'effet de blocage et de serrage.

Dans le mode de réalisation de la figure 1, le logement périphérique 15 recevant le talon a une section rectangulaire simple alors que dans la variante 15A de la figure 2, le logement est garni intérieurement d'une nervure 15 IA de section triangulaire ou trapézoïdale, à sommet arrondi, destinée à créer un effort supplémentaire s'appliquant sur le dessus du talon 23 du soufflet.

Au-delà du logement de l'extrémité du soufflet (que celle-ci comporte ou non un talon), il y a un logement périphérique 16, 16A de section sensiblement triangulaire qui reçoit un organe d'ancrage 4 notamment en deux parties 41 comme celui représenté en perspective à la figure 3.

Le logement 16, 16A est intérieurement lisse. Dans le cas d'un organe d'ancrage en deux parties 41 en forme d'anneau selon l'invention, chaque partie correspond sensiblement à un demi-cercle (de préférence une longueur d'arc inférieure à celle-ci). Le demi-organe d'ancrage 41 se place dans le logement périphérique 16, 16A de la coquille 11, HA et par son bord formé de languettes en saillie 411, cet organe d'ancrage s'accroche dans la paroi du tube lorsque la coquille est serrée contre celui-ci.

La figure 4 montre l'installation du manchon 1, 2 décrit ci- dessus sur l'extrémité de deux tubes Tl, T2, la partie gauche montrant le manchon au niveau du plan de joint de deux demi-coquilles 11 et la partie droite, l'extérieur du manchon.

Cette vue montre en particulier la forme du soufflet 2 et de son armature 24 représentée en pointillés. L'extrémité du soufflet 2 est serrée entre la surface extérieure du tube Tl et les nervures 141 de la coquille 11, les nervures 141 écrasant la matière du soufflet au-dessus et en dessous de son armature 24 comme le montre le déplacement de l'armature dans l'épaisseur de la paroi du soufflet. Cette figure montre également l'accrochage de l'organe d'ancrage 4 dans l'extrémité du tube Tl.

La figure 5 est une vue en coupe axiale du soufflet 2 du manchon montrant la structure armée du manchon avec les nappes de l'armature 24 intégrées dans la masse de la matière du manchon. Au niveau de chaque extrémité, dans la partie destinée à chevaucher un tube, le soufflet 2 présente une surface extérieure munie de rainures 211 et sa

surface intérieure comporte une zone munie de nervures 212. Les nervures viennent en saillie par rapport au contour intérieur 213 de l'extrémité 21 du soufflet 2.

L'entrée du soufflet est également munie d'une rampe 215 facilitant son engagement sur le tube et permettant un dimensionnement très ajusté de la section intérieure du soufflet, tout en compensant les irrégularités de la surface extérieure de tube liées à sa fabrication.

La forme de l'extrémité du soufflet est représentée, dans un cas particulier, à échelle agrandie, séparément à la figure 8A. L'extrémité 2 IB du soufflet 2B représenté est celle d'une variante simple du soufflet sans talon. Mais la structure coopérant avec les nervures et les coquilles ainsi que la paroi du tube est la même dans les différents modes de réalisation, sauf la présence ou l'absence du talon et du logement de talon dans les coquilles des dispositifs autobloquants. Cette figure montre le décalage des rainures 21 IB et des nervures 212B : une rainure correspond chaque fois au sommet d'une nervure ce qui donne un profil globalement ondulé, favorable à la fois à l'accrochage de la coquille sur le soufflet et du soufflet sur le tube lorsque l'ensemble est serré.

Selon la figure 5, le soufflet 2 est terminé par un talon 23 de section rectangulaire.

Le soufflet 2 est non symétrique par rapport à l'axe XX de l'assemblage mais également symétrique par rapport à un plan médian PM : les deux extrémités 21 du soufflet 2 identiques ne seront pas décrites séparément. La figure 6 montre une variante de réalisation du manchon, concernant la forme du logement 15A recevant le talon 23 du soufflet 2. La coquille HA du manchon est celle de la figure 2. Ce logement 15A est muni intérieurement d'une nervure 15 IA. Le logement est élargi de façon à avoir sensiblement la même surface de section que l'oreille de la coquille 12 du soufflet 2. Cette nervure déforme le talon emprisonné dans le logement et favorise l'accrochage à la fois du talon et son serrage sur le tube.

La figure 7 montre un autre mode de réalisation du manchon selon l'invention. Ce manchon est plus simple que le manchon précédent car les coquilles HB ne comportent pas de logement pour un talon de soufflet et le soufflet 2B ne comporte pas de talon. Les extrémités 2 IB du soufflet sont droites. Les autres éléments de ce mode de réalisation sont identiques à ceux précédemment décrits et portent les

mêmes références complétées par le suffixe B sans que leur description ne soit reprise une nouvelle fois.

La figure 8 montre la forme du soufflet sans son talon. Le détail A du soufflet est représenté à échelle agrandie à la figure 8A. Cette vue de détails souligne le décalage des creux et des reliefs de la surface extérieure et de la surface intérieure de l'extrémité du soufflet : les rainures 21 IB réalisées dans la surface extérieure sont situées dans le même plan que les sommets des nervures 212B ce qui donne un profil globalement sinusoïdal. Cette figure souligne également le dépassement (d) du sommet des nervures 212B par rapport au contour intérieur 213B du soufflet 2B.

Cette structure de l'extrémité 2 IB du soufflet 2B est la même que celle du soufflet 2 avec talon (figure 5).