CH669982A5

CH669982A5 -

Info

Publication number: CH669982A5
Application number: CH113287A
Authority: CH
Inventors: Heinz Schuepbach
Original assignee: Plastag Sa
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1989-04-28
Also published as: FR2596492B1; FR2596492A1; DE8704386U1

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION

La présente invention concerne un dispositif d'articulation étanche pour tuyaux cylindriques en matière synthétique. The present invention relates to a sealed articulation device for cylindrical pipes made of synthetic material.

Les tronçons de tuyaux extradés sont en général rigides et ne permettent pas de suivre des courbes de faible rayon de courbure. Pour pallier cet inconvénient, on a développé des éléments souples composés d'anneaux emboîtés les uns dans les autres et présentant entre eux un jeu suffisant pour permettre de former des coudes ou de suivre des courbes de faible rayon. Ces éléments souples sont bien adaptés à toutes les applications où l'étanchéité n'est pas requise, étant donné qu'il est impossible d'assurer l'étanchéité entre les segments cylindriques formant ces éléments, même si, comme l'ont montré différents essais, on les équipe de joints toriques ou profilés. De ce fait, l'utilisation de ce type d'éléments souples n'est pas envisageable pour de très nombreuses applications où l'étanchéité est une caractéristique indispensable. Il en est ainsi pour toutes les applications relatives à l'approvisionnement ou l'évacuation de liquides, par exemple pour la mise en place ou la réparation de canalisations transportant des eaux claires ou des eaux usées. The sections of extradited pipes are generally rigid and do not allow curves of small radius of curvature to be followed. To overcome this drawback, flexible elements have been developed composed of rings fitted into each other and having sufficient play between them to allow elbows to be formed or to follow curves of small radius. These flexible elements are well suited to all applications where sealing is not required, since it is impossible to ensure sealing between the cylindrical segments forming these elements, even if, as shown by different tests, they are fitted with O-rings or profiles. Therefore, the use of this type of flexible elements is not possible for many applications where sealing is an essential characteristic. This is the case for all applications relating to the supply or evacuation of liquids, for example for the installation or repair of pipes carrying clear water or waste water.

Il en est de même pour la protection des câbles électriques ou des lignes téléphoniques. It is the same for the protection of electric cables or telephone lines.

La présente invention se propose de pallier cet inconvénient en réalisant un dispositif d'articulation étanche qui permet de raccorder entre eux des tronçons de conduites de canalisations rectilignes rigides, au moyen de tronçons courbes de relativement petit rayon de courbure. The present invention proposes to overcome this drawback by providing a sealed articulation device which makes it possible to connect sections of rigid rectilinear pipe conduits, by means of curved sections of relatively small radius of curvature.

Ce but est atteint par le dispositif d'articulation selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier élément d'articulation ayant un profil partiellement sphérique et au moins un second élément d'articulation ayant également un profil partiellement sphérique, le premier élément d'articulation ayant un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur du second élément d'articulation, de telle manière que le second élément d'articulation puisse être emboîté à l'intérieur du premier élément d'articulation afin de former une rotule. This object is achieved by the articulation device according to the invention, characterized in that it comprises at least a first articulation element having a partially spherical profile and at least a second articulation element also having a partially spherical profile , the first articulation element having an internal diameter substantially equal to the external diameter of the second articulation element, so that the second articulation element can be fitted inside the first articulation element in order to form a patella.

La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'exemples de réalisation et au dessin annexé dans lequel: The present invention will be better understood with reference to the description of exemplary embodiments and to the accompanying drawing in which:

la figure 1 représente une première forme de réalisation du dispositif d'articulation selon l'invention, FIG. 1 represents a first embodiment of the articulation device according to the invention,

la figure 2 représente une seconde forme de réalisation de ce dispositif, FIG. 2 represents a second embodiment of this device,

la figure 3 représente une première variante dans laquelle les éléments du dispositif d'articulation sont solidaires de tuyaux cylindriques, FIG. 3 represents a first variant in which the elements of the articulation device are integral with cylindrical pipes,

les figures 4 et 5 représentent une autre variante du dispositif d'articulation selon l'invention, dans laquelle les éléments formant ce dispositif sont adaptables aux extrémités de tuyaux cylindriques, FIGS. 4 and 5 represent another variant of the articulation device according to the invention, in which the elements forming this device are adaptable to the ends of cylindrical pipes,

la figure 6 illustre un mode d'assemblage de plusieurs modules destinés à former un dispositif d'articulation selon l'invention, et les figures 7 et 8 illustrent deux variantes voisines du dispositif illustré par la figure 1. FIG. 6 illustrates a method of assembling several modules intended to form a hinge device according to the invention, and FIGS. 7 and 8 illustrate two neighboring variants of the device illustrated in FIG. 1.

En référence à la figure 1, le dipositif d'articulation 10 se compose d'un premier élément d'articulation 11, ayant un profil partiellement sphérique et d'un second élément d'articulation 12 ayant également un profil partiellement sphérique. Le diamètre intérieur du premier élément d'articulation 11 est sensiblement égal au diamètre extérieur du second élément d'articulation 12, de telle manière que le second élément d'articulation emboîté dans le premier constitue une rotule. With reference to FIG. 1, the articulation device 10 is composed of a first articulation element 11, having a partially spherical profile and of a second articulation element 12 also having a partially spherical profile. The internal diameter of the first articulation element 11 is substantially equal to the external diameter of the second articulation element 12, so that the second articulation element fitted into the first constitutes a ball joint.

L'étanchéité entre les deux éléments d'articulation 11 et 12 est obtenue par un joint torique 13 en élastomère, qui pourrait également être remplacé par un joint annulaire profilé ayant une section transversale symétrique par rapport à son plan médian. Le joint 13 est disposé à l'intérieur d'un logement 14 ménagé dans la paroi de l'élément d'articulation 11. Ce logement est ouvert vers l'intérieur de l'élément 11, et le joint d'étanchéité 13 est dimensionné de telle The seal between the two articulation elements 11 and 12 is obtained by an elastomer O-ring 13, which could also be replaced by a profiled annular seal having a cross section symmetrical with respect to its median plane. The seal 13 is disposed inside a housing 14 formed in the wall of the articulation element 11. This housing is open towards the interior of the element 11, and the seal 13 is dimensioned. of such

5 5

10 10

15 15

20 20

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30 30

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manière qu'il prenne appui sur la surface périphérique du second élément d'articulation 12. so that it bears on the peripheral surface of the second articulation element 12.

Dans l'exemple illustré, les deux éléments d'articulation sont raccordés chacun à un tronçon cylindrique respectivement lia et 12a. L'ensemble de ces éléments, à savoir le premier élément d'articulation 11, le second élément d'articulation 12 et les deux tronçons cylindriques lia et 12a, sont dimensionnés de telle manière que la déviation maximale autorisée soit de l'ordre de 10 à 15°. Il est évident qu'une réduction de diamètre des tronçons cylindriques permettrait d'augmenter l'angle d'articulation de la rotule. In the example illustrated, the two articulation elements are each connected to a cylindrical section 11a and 12a respectively. All of these elements, namely the first articulation element 11, the second articulation element 12 and the two cylindrical sections 11a and 12a, are dimensioned in such a way that the maximum authorized deviation is of the order of 10 at 15 °. It is obvious that a reduction in diameter of the cylindrical sections would make it possible to increase the angle of articulation of the patella.

Le tronçon cylindrique lia est raccordé à l'une de ses extrémités au premier élément d'articulation 11 et porte à son autre extrémité un second élément d'articulation 12' identique à l'élément d'articulation 12. De façon similaire, le tronçon cylindrique 12a est raccordé à une de ses extrémités au second élément d'articulation 12 et porte à son autre extrémité un premier élément d'articulation 11' identique au premier élément d'articulation 11. L'ensemble composé d'un premier élément d'articulation 11, d'un tronçon cylindrique lia et d'un second élément d'articulation 12' constitue un module qui, comme le montre la fig. 1, peut être accouplé avec un second module identique, préalablement retourné, composé d'un second élément d'articulation 12, d'un tronçon cylindrique 12a et d'un premier élément d'articulation 11'. The cylindrical section 11a is connected at one of its ends to the first articulation element 11 and carries at its other end a second articulation element 12 'identical to the articulation element 12. Similarly, the section cylindrical 12a is connected at one of its ends to the second articulation element 12 and carries at its other end a first articulation element 11 'identical to the first articulation element 11. The assembly composed of a first articulation 11, of a cylindrical section 11a and of a second articulation element 12 'constitutes a module which, as shown in FIG. 1, can be coupled with a second identical module, previously turned over, composed of a second articulation element 12, a cylindrical section 12a and a first articulation element 11 '.

Comme le montre de façon schématique la figure 6, le nombre des modules pouvant être accouplés n'est pas limité à deux mais peut être choisi en fonction du tronçon curviligne de canalisation étanche que l'on souhaite réaliser. As shown schematically in Figure 6, the number of modules that can be coupled is not limited to two but can be chosen according to the curvilinear section of sealed pipe that one wishes to achieve.

La figure 2 représente une autre forme de réalisation d'un dispositif d'articulation 20 qui se compose comme précédemment d'un premier élément d'articulation 21 et d'un second élément d'articulation 22 emboîté dans le premier. Dans cet exemple de réalisation, c'est le second élément d'articulation 22, et non plus le premier comme dans l'exemple précédent, qui porte le joint annulaire d'étanchéité disposé à l'intérieur d'un logement 22 ménagé dans l'épaisseur de la paroi du second élément d'articulation 22. Le premier élément d'articulation 21 est localisé à une extrémité d'un tronçon cylindrique 21a dont l'autre extrémité porte un second élément d'articulation 22' identique à l'élément d'articulation 2 décrit ci-dessus. De façon analogue, ce second élément d'articulation 22 est lié à un tronçon cylindrique 22a dont l'autre extrémité porte un premier élément d'articulation 21' identique au premier élément d'articulation 21. FIG. 2 shows another embodiment of an articulation device 20 which consists, as before, of a first articulation element 21 and of a second articulation element 22 fitted into the first. In this exemplary embodiment, it is the second articulation element 22, and no longer the first as in the previous example, which carries the annular seal placed inside a housing 22 formed in the thickness of the wall of the second articulation element 22. The first articulation element 21 is located at one end of a cylindrical section 21a, the other end of which carries a second articulation element 22 'identical to the element hinge 2 described above. Similarly, this second articulation element 22 is linked to a cylindrical section 22a, the other end of which carries a first articulation element 21 'identical to the first articulation element 21.

On obtient comme précédemment des modules emboîtables qui permettent de réaliser une canalisation curviligne étanche. As previously obtained, interlocking modules which make it possible to produce a tight curvilinear pipe.

Pour parfaire l'étanchéité, il serait possible de prévoir plusieurs joints d'étanchéité identiques ou différents, disposés indifféremment dans des logements ménagés en partie ou en totalité dans l'épaisseur du second élément d'articulation (voir fig. 2), ou en partie ou totalement dans des logements solidaires du premier élément d'articulation (voir fig. 1). To complete the seal, it would be possible to provide several identical or different seals, arranged indifferently in housings formed partly or entirely in the thickness of the second articulation element (see fig. 2), or in part or totally in housings integral with the first articulation element (see fig. 1).

Selon un mode de réalisation avantageux, il serait possible d'équiper des tuyaux cylindriques rectilignes d'éléments d'articulation identiques à ceux décrits ci-dessus. Ce mode de réalisation est illustré par la figure 3, qui représente deux tuyaux cylindriques 30 et 31 dont chaque extrémité porte un premier élément d'articulation 30a, respectivement 31a et dont l'autre extrémité porte un second élément d'articulation 30b, respectivement 31b. Dans l'exemple représenté, les éléments d'articulation sont identiques à ceux de la According to an advantageous embodiment, it would be possible to equip straight cylindrical pipes with articulation elements identical to those described above. This embodiment is illustrated in FIG. 3, which represents two cylindrical pipes 30 and 31, each end of which carries a first articulation element 30a, respectively 31a and the other end of which carries a second articulation element 30b, respectively 31b . In the example shown, the articulation elements are identical to those of the

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figure 1. Le premier élément d'articulation 31a, solidaire du tuyau cylindrique 31, est destiné à être ajusté sur le second élément d'articulation 30b du second tuyau cylindrique 30, dans le but de former une rotule de liaison entre ces deux tuyaux. Figure 1. The first hinge member 31a, integral with the cylindrical pipe 31, is intended to be adjusted on the second hinge member 30b of the second cylindrical pipe 30, in order to form a ball joint between these two pipes.

La figure 4 illustre une variante du dispositif illustré par la figure 3. Dans cette réalisation, deux tuyaux cylindriques 40 et 41 peuvent être équipés chacun d'un premier élément d'articulation 40a, respectivement 41a et d'un second élément d'articulation 40b, respectivement 41b. Ces éléments d'articulation comportent chacun un embout 42 ayant une forme sensiblement cylindrique et équipé d'un logement 43 agencé pour contenir un joint d'étanchéité 44. De cette manière, les éléments d'articulation individuels peuvent être adaptés de façon étanche aux extrémités de tuyaux ayant une forme parfaitement cylindrique. FIG. 4 illustrates a variant of the device illustrated in FIG. 3. In this embodiment, two cylindrical pipes 40 and 41 can each be fitted with a first articulation element 40a, respectively 41a and with a second articulation element 40b , respectively 41b. These articulation elements each comprise an end piece 42 having a substantially cylindrical shape and equipped with a housing 43 arranged to contain a seal 44. In this way, the individual articulation elements can be adapted in a sealed manner at the ends. of pipes having a perfectly cylindrical shape.

La figure 5 illustre une variante de cette réalisation dans laquelle le manchon 42' solidaire d'un premier élément d'articulation 40'a présente une forme cylindrique alors que l'extrémité du tuyau 40' est prémanchonnée de manière à réaliser un logement 43' destiné à contenir un joint d'étanchéité annulaire 44'. FIG. 5 illustrates a variant of this embodiment in which the sleeve 42 ′ secured to a first articulation element 40 ′ a has a cylindrical shape while the end of the pipe 40 ′ is pre-connected so as to produce a housing 43 ′ intended to contain an annular seal 44 '.

Selon une autre forme de réalisation, les manchons 42' pourraient être soudés directement à l'extrémité des tuyaux cylindriques, ce qui supprimerait l'obligation d'utiliser un joint annulaire pour réaliser l'étanchéité entre les tuyaux et les éléments d'alimentation rapportés. According to another embodiment, the sleeves 42 ′ could be welded directly to the end of the cylindrical pipes, which would eliminate the obligation to use an annular seal for sealing between the pipes and the attached supply elements .

La figure 6 illustre un mode d'assemblage permettant de réaliser une articulation à l'aide de trois modules 50, 51 et 52 identiques entre eux. FIG. 6 illustrates an assembly method making it possible to produce a joint using three modules 50, 51 and 52 which are identical to each other.

La figure 7 illustre un dispositif d'articulation 10 dont la construction est très voisine de celle du dispositif d'articulation représenté par la figure 1. Il se compose d'un premier élément 11 et d'un second élément 12 agencés pour s'emboîter de manière à former une rotule. Le dispositif illustré par la figure 1 comprenait un premier élément 11 pourvu d'un logement 14 à l'intérieur duquel était disposé un joint d'étanchéité 13. Le dispositif d'articulation représenté par la figure 7 diffère de celui illustré par la figure 1 en ce que le premier élément d'articulation 11 est dépourvu de tout logement conçu pour contenir un joint d'étanchéité. On estime que, pour certaines applications, la surface d'appui 60 de la rotule, définie par la surface intérieure du premier élément d'articulation 11 et la surface extérieure du second élément d'articulation 12, présente une étan-chéité suffisante pour pouvoir se passer du joint d'étanchéité. FIG. 7 illustrates an articulation device 10, the construction of which is very similar to that of the articulation device represented by FIG. 1. It consists of a first element 11 and a second element 12 arranged to fit together so as to form a ball joint. The device illustrated in FIG. 1 included a first element 11 provided with a housing 14 inside which was placed a seal 13. The articulation device represented by FIG. 7 differs from that illustrated by FIG. 1 in that the first articulation element 11 is devoid of any housing designed to contain a seal. It is estimated that, for certain applications, the bearing surface 60 of the ball joint, defined by the internal surface of the first articulation element 11 and the external surface of the second articulation element 12, has a sufficient seal to be able to do without the gasket.

La figure 8 représente une autre variante dépourvue de joint d'étanchéité. L'articulation 10 se compose comme précédemment d'un premier élément d'articulation 11 et d'un second élément d'articulation 12. Dans ce cas, la surface extérieure du second élément d'articulation 12 est pourvue d'une ou de plusieurs protubérances annulaires 61 qui peuvent être constituées par de simples bourrelets arrondis ou par des languettes annulaires destinées à former de véritables segments d'étanchéité qui balaient la surface de contact 60 définie dans ce cas par la surface intérieure du premier élément d'articulation 11. FIG. 8 shows another variant devoid of a seal. The articulation 10 is composed as before of a first articulation element 11 and of a second articulation element 12. In this case, the external surface of the second articulation element 12 is provided with one or more annular protuberances 61 which may be constituted by simple rounded beads or by annular tongues intended to form real sealing segments which sweep the contact surface 60 defined in this case by the interior surface of the first articulation element 11.

Il est bien entendu que ces moyens d'étanchéité pourraient être utilisés sur toutes les variantes illustrées notamment par les figures 3 à 5. Par ailleurs, les éléments d'articulation montés ou solidaires des extrémités de tronçons de tuyaux rectilignes pourraient également être adaptés aux extrémités de bifurcations en forme de Y destinées à réaliser une dérivation sur une conduite d'eau ou une canalisation quelconque. It is understood that these sealing means could be used on all the variants illustrated in particular by FIGS. 3 to 5. Furthermore, the articulation elements mounted or integral with the ends of straight pipe sections could also be adapted to the ends Y-shaped bifurcations intended to make a diversion on a water pipe or any pipe.

3 3

5 5

10 10

15 15

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R R

3 feuilles dessins 3 sheets of drawings

Claims

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1. Waterproof articulation device for cylindrical plastic pipes, characterized in that it comprises at least a first articulation element having a partially spherical profile, and at least a second articulation element also having a profile partially spherical, the first articulation element having an internal diameter substantially equal to the external diameter of the second articulation element, so that the second articulation element can be fitted inside said first articulation element in order to form a patella.

2. Device according to claim 1, characterized in that at least one of the two articulation elements comprises sealing means arranged to rub against the bearing surface of the other articulation element.

2

3. Device according to claim 2, characterized in that said sealing means comprise at least one annular protuberance formed on the inner surface of one of the articulation elements and arranged to rub against the bearing surface of the another element of articulation.

4. Device according to claim 2, characterized in that said sealing means comprise at least one annular elastomeric seal disposed in a housing formed in one of the articulation elements and dimensioned to rub against the bearing surface of the other articulation element.

5. Device according to claim 4, characterized in that the first articulation element comprises at least one housing formed on its inner surface, arranged to contain at least one annular seal and in that this seal is dimensioned to take support on the peripheral surface of the second articulation element.

6. Device according to claim 4, characterized in that the second articulation element comprises at least one housing formed on its outer surface, arranged to contain at least one annular seal and in that this seal is dimensioned to take support on the inner surface of the first articulation element.

7. Device according to claim 1, characterized in that the first articulation element comprises at least one housing formed on its inner surface, arranged to contain at least one annular seal, this seal being dimensioned to bear on the peripheral surface of the second articulation element, and in that the second articulation element comprises at least one housing formed on its external surface, this joint being dimensioned to bear on the internal surface of the first articulation element.

8. Device according to claim 1, characterized in that said first articulation element is secured to one end of a cylindrical pipe and in that said second articulation element is secured to the other end of the cylindrical pipe, in such a way that two identical pipes can be coupled by means of a joint constituted by a first articulation element secured to one of the pipes and by a second articulation element secured to the other pipe, these two elements d 'articulation being nested one inside the other.

9. Device according to claim 1, characterized in that said first articulation element and said second articulation element are each secured to a cylindrical tubular section arranged to be connected by interlocking at the end of a cylindrical pipe.

10. Device according to claim 1, characterized in that it consists of several modules each comprising a first articulation element and a second articulation element rigidly connected by a cylindrical tubular section, these modules being arranged to be coupled between them to form at least one articulation, and / or to be coupled to a first or a second articulation element, integral with a cylindrical pipe or mounted at one end of such a pipe.