FR2672372A1 - Device for leaktight joining between two cylindrical pipes - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE JONCTION ETANCHE
ENTRE DEUX TUYAUX CYLINDRIQUES
L'invention a pour objet un dispositif de jonction étanche entre deux tuyaux cylindriques que l'on réunit par emboîtement à leurs extrémités et s'applique spécialement, mais de façon non limitative, à la jonction de canalisations en béton.WATERPROOF JOINING DEVICE
BETWEEN TWO CYLINDRICAL PIPES
The subject of the invention is a sealed junction device between two cylindrical pipes which are joined by interlocking at their ends and applies especially, but not limited to, the junction of concrete pipes.
Les conduites de circulation de fluide de grande dimension sont souvent réalisées à partir de tuyaux, en métal ou en béton, emboîtes les uns dans les autres. A cet effet, chaque tuyau est muni à une extrémité d'un about femelle constitué d'un élargissement limitant un logement interne et, à son autre extrémité, d'un about mâle qui peut venir s'emboîter, par déplacement axial, dans 1 l'about femelle d'un tuyau adjacent. Pour permettre l'emboîtement, il faut laisser, entre la face externe convexe de l'about mâle et la face interne concave de l'about femelle, un certain jeu dans lequel on interpose un joint pour assurer l'étanchéité. Large fluid circulation pipes are often made from pipes, made of metal or concrete, fitted into each other. To this end, each pipe is provided at one end with a female butt made of an enlargement limiting an internal housing and, at its other end, with a male butt which can come to fit, by axial displacement, in 1 the female end of an adjacent pipe. To allow nesting, it is necessary to leave, between the convex external face of the male end and the concave internal face of the female end, a certain clearance in which a seal is interposed to ensure sealing.
Ce joint, qui peut être réalisé de diverses façons, comprend d'une façon générale, une bague annulaire en matière élastique, d'épaisseur supérieure au jeu à étancher, et qui est placée à l'avance, soit le long de la face interne concave de l'about femelle, soit le long de la face externe convexe de l'about mâle. This seal, which can be produced in various ways, generally comprises an annular ring of elastic material, of thickness greater than the clearance to be sealed, and which is placed in advance, either along the internal face. concave of the female end, that is to say along the convex external face of the male end.
Un tel joint est généralement réalisé en caoutchouc ou en un matériau élastique similaire et de nombreux perfectionnements ont été imaginés pour améliorer l'étanchéité et faciliter l'emboîtement. Such a seal is generally made of rubber or a similar elastic material and many improvements have been devised to improve the seal and facilitate nesting.
Etant donné leurs dimensions et leur poids très important, de telles canalisations sont manoeuvrées à l'aide d'engins de levage et, malgré toutes les précautions,- il arrive que les tuyaux soient soumis à des chocs plus ou moins violents au cours des différentes manutentions ou bien lors de l'emboîtement, l'extrémité de l'about mâle pouvant venir percuter le fond du logement de l'about femelle. Given their very large dimensions and weight, such pipes are maneuvered using lifting devices and, despite all precautions, - it happens that the pipes are subjected to more or less violent shocks during the different handling or else during fitting, the end of the male end piece being able to strike the bottom of the housing of the female end piece.
De tels chocs peuvent provoquer des fêlures, des epaufrures ou meme des cassures pre'judiciables à l'étanchéité de l'emboîtement. Lorsque de tels défauts sont repérés, il faut donc tout d'abord les réparer mais on sait bien que toute reprise sur un élément préfabriqué en béton est difficile et aléatoire. Des tuyaux doivent donc etre parfois mis au rebut pour une simple cassure de l'about mâle.De simples fissures non décelées sont, d'ailleurs encore plus prejudiciables car elles peuvent être à l'origine de fuites ou même de cassures lorsque la conduite est en service et qu'elle est soumise à la pression du fluide transporté et, le cas échéant, à des tassements différentiels des terrains qui se traduisent par des sollicitations sur les joints. Such shocks can cause cracks, spalling or even breakages detrimental to the tightness of the socket. When such defects are identified, it is therefore necessary to repair them first, but it is well known that any recovery on a precast concrete element is difficult and random. Pipes must therefore sometimes be discarded for a simple break of the male end. Simple undetected cracks are, moreover, even more harmful because they can be the source of leaks or even breaks when the pipe is in service and that it is subjected to the pressure of the transported fluid and, if necessary, to differential settlement of the ground which results in stresses on the joints.
L'invention a pour objet un joint perfectionné qui permet, dans une grande mesure, d'éviter les risques de cassure accidentelles tout en assurant la fonction normale d'étanchéité. The subject of the invention is an improved seal which makes it possible, to a large extent, to avoid the risks of accidental breakage while ensuring the normal sealing function.
L'invention concerne donc, d'une façon générale, un dispositif de jonction étanche entre deux tuyaux cylindriques à réunir par déplacement axial et emboîtement de deux abouts en regard, respectivement mâle et femelle, entre lesquels est interposé un joint d'étanchéité en matière de'formable, about femelle comportant un logement interne limité par une face interne concave et un épaulement transversal et l'about mâle étant limité par une face externe convexe et une face transversale d'extrémité du tuyau, la face externe ayant un profil étagé en deux parties, respectivement avant et arrière séparées par un épaulement, la partie avant ayant un diamètre inférieur à celui de la face interne du logement de façon à ménager un jeu dans lequel vient se placer le joint d'étanchéité, ce dernier comprenant une bague annulaire d'épaisseur supérieure audit jeu, et enfilée sur ladite partie avant de l'about mâle, jusqu'à 1' épaulement. The invention therefore relates, in general, to a sealed joining device between two cylindrical pipes to be joined together by axial displacement and interlocking of two facing ends, respectively male and female, between which is interposed a gasket made of material. de'formable, female butt having an internal housing limited by a concave internal face and a transverse shoulder and the male end being limited by a convex external face and a transverse end face of the pipe, the external face having a stepped profile in two parts, respectively front and rear separated by a shoulder, the front part having a diameter less than that of the internal face of the housing so as to provide a clearance in which is placed the seal, the latter comprising an annular ring of thickness greater than said clearance, and threaded onto said front part of the male end piece, up to the shoulder.
Conformément à l'invention, le joint d'étanchéité est constitué d'une pièce monobloc en forme de douille limitée par une paroi annulaire ayant une section droite en équerre et coiffant toute la partie avant de l'about mâle, ledit joint comprenant trois parties respectivement une base épaissie constituant la bague d'étanchéité, une paroi cylindrique se raccordant à ladite base et recouvrant complètement la partie avant de la face externe de l'about mâle depuis l'épaulement jusqu'à l'angle avec la face d'extrémité de celui-ci et une cloison transversale prolongeant en équerre la paroi cylindrique le long de la face d'extrémité de l'about maie en recouvrant celle-ci au moins sur une partie de son épaisseur. According to the invention, the seal consists of a single piece in the form of a socket limited by an annular wall having a cross section at right angles and covering the entire front part of the male end, said seal comprising three parts. respectively a thickened base constituting the sealing ring, a cylindrical wall connecting to said base and completely covering the front part of the external face of the male end from the shoulder to the angle with the end face of the latter and a transverse partition extending at right angles to the cylindrical wall along the end face of the end piece, covering the latter at least over part of its thickness.
Selon une variante, la cloison transversale recouvre la face d'extrémité de l'about sur toute son épaisseur et el.le est elle-même prolongée en équerre par une paroi cylindrique de façon à coiffer entièrement l'extrémité de l'about mâle. According to a variant, the transverse partition covers the end face of the end piece over its entire thickness and it is itself extended at right angles by a cylindrical wall so as to completely cover the end of the male end piece.
Par ailleurs, la cloison transversale recouvrant la face d'extrémité de l'about est avantageusement munie d'évidements lui donnant une certaine possibilité de déformation élastique pour l'amortissement des chocs. Furthermore, the transverse partition covering the end face of the end piece is advantageously provided with recesses giving it a certain possibility of elastic deformation for shock absorption.
Dans un mode de réalisation plus perfectionné, le joint comprend une membrane annulaire s'étendant à partir de la base épaissie le long de la paroi cylindrique et susceptible de se replier pour faciliter l'enfilement de l'about mâle dans l'about femelle. De façon avantageuse, la membrane annulaire limite sur la périphérie du joint, un espace annulaire creux qui est rempli d'un fluide facilitant le repliement de la membrane lors de 11 emboîtement. Dans ce cas, la membrane doit être assez résistante
Cependant, dans un autre mode de réalisation, la membrane peut se déchirer lors de l'emboîtement en libérant le fluide qui se répand sur l'about mâle pour le lubrifier.In a more improved embodiment, the seal comprises an annular membrane extending from the thickened base along the cylindrical wall and capable of folding back to facilitate threading of the male end into the female end. Advantageously, the annular membrane limits on the periphery of the joint, a hollow annular space which is filled with a fluid facilitating the folding of the membrane during the fitting. In this case, the membrane must be strong enough
However, in another embodiment, the membrane can tear during nesting by releasing the fluid which spreads over the male end to lubricate it.
L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description qui suit de certains modes de réalisation particuliers, donnés à titre d'exemple, et représentés sur les dessins annexés:
- la figure 1 est une vue partielle, en coupe axiale, de la zone d'emboîtement de deux tuyaux constituant une canalisation;
- la figure 2 est une vue en coupe axiale de la zone d'emboîtement de deux tuyaux, dans un mode de réalisation plus perfectionné du joint.The invention will be further illustrated, without being in any way limited, by the following description of certain particular embodiments, given by way of example, and represented in the appended drawings:
- Figure 1 is a partial view, in axial section, of the interlocking zone of two pipes constituting a pipe;
- Figure 2 is an axial sectional view of the fitting zone of two pipes, in a more improved embodiment of the joint.
La figure 1 est une vue de détail. Figure 1 is a detail view.
représentant uniquement, en coupe axiale, la zone d'emboîtement de deux tuyaux 1 et 2 placés l'un à la suite de l'autre. Aux deux extrémités de chaque tuyau, sont ménagés deux abouts respectivement mâle et femelle de telle sorte que, comme indiqué sur la figure 1, la jonction de deux tuyaux consécutifs 1 et 2 est réalisée par emboîtement de l'about male 5 ménagé à l'extrémité du tuyau 2 dans l'about femelle 3 ménagé à l'extrémité du tuyau 1. A cet effet, l'about femelle 3 du tuyau 1 est élargi en forme de tulipe de façon à ménager un logement interne 13 limité par une face interne concave 11 et un épaulement transversal 12 et dans lequel peut pénétrer l'about mâle 4 du tuyau 2 qui est limité par une face externe convexe 6, 8 et une face transversale 7 constituant l'extrémité du tuyau 2. showing only, in axial section, the interlocking zone of two pipes 1 and 2 placed one after the other. At the two ends of each pipe, two male and female ends are respectively provided so that, as indicated in FIG. 1, the junction of two consecutive pipes 1 and 2 is carried out by fitting the male end 5 provided at the end of the pipe 2 in the female end 3 formed at the end of the pipe 1. For this purpose, the female end 3 of the pipe 1 is enlarged in the form of a tulip so as to provide an internal housing 13 limited by an internal face concave 11 and a transverse shoulder 12 and into which the male end 4 of the pipe 2 can penetrate which is limited by a convex external face 6, 8 and a transverse face 7 constituting the end of the pipe 2.
Les tuyaux 1 et 2 sont réalisés de façon classique en béton moulé, en fonte ou autre matériau et, pour permettre le démoulage, les deux faces 11 et 6 présentent une légère conicité. Le diamètre de la face externe 6 de la partie avant de l'about mâle 4 est un peu inférieur au diamètre de la face interne concave 11 de l'about femelle 3 dans la même section façon à laisser un certain jeu. De préférence, comme on l'a indiqué sur la figure, la face externe de l'about mâle 4 a un profil étagé comprenant deux parties de diamètres différents séparées par un épaulement 9, respectivement une partie avant 6 de rayon rl et une partie arrière 8 de rayon r2. The pipes 1 and 2 are conventionally made of molded concrete, cast iron or other material and, to allow demoulding, the two faces 11 and 6 have a slight taper. The diameter of the external face 6 of the front part of the male end 4 is a little less than the diameter of the concave internal face 11 of the female end 3 in the same section so as to leave a certain play. Preferably, as as indicated in the figure, the external face of the male end 4 has a stepped profile comprising two parts of different diameters separated by a shoulder 9, respectively a front part 6 of radius rl and a rear part 8 of radius r2 .
Le rayon rl de la partie avant 6 située en amont de l'épaulement 9, dans le sens d'emboîtement, est nettement inférieur au rayon Rl de la partie correspondante de la face interne li de l'about femelle 3 de façon à permettre l'enfilement sur la partie avant 6 d'un joint d'étanchéité 20 en matière compressible calé sur l'épaulement 9 et d'épaisseur supérieure au jeu J entre la face externe de la partie 6 et la face interne 11. En outre, la face cylindrique interne 11 de l'about femelle se raccorde à la face d'extrémité 15 du tuyau 1 par un chanfrein 14 qui permet la mise en compression progressive du joint 20 lors de l'introduction de l'about mâle dans le logement 11.La partie avant 6 se raccorde, par l'épaulement 9, de hauteur hl, à la partie arrière 8 dont le rayon augmente progressivement jusqu'à un rayon r2 sensiblement égal au rayon maximal R1 de la face interne 11 de l'about femelle 3, les deux faces 11 et 62 présentant un angle de dépouille A de quelques degrés.The radius rl of the front part 6 located upstream of the shoulder 9, in the interlocking direction, is significantly less than the radius Rl of the corresponding part of the internal face li of the female end piece 3 so as to allow the threading on the front part 6 of a seal 20 of compressible material wedged on the shoulder 9 and of thickness greater than the clearance J between the external face of the part 6 and the internal face 11. In addition, the internal cylindrical face 11 of the female end piece is connected to the end face 15 of the pipe 1 by a chamfer 14 which allows the progressive compression of the seal 20 during the introduction of the male end piece into the housing 11. The front part 6 is connected, by the shoulder 9, of height hl, to the rear part 8, the radius of which progressively increases up to a radius r2 substantially equal to the maximum radius R1 of the internal face 11 of the female end piece 3 , the two faces 11 and 62 having a draft angle A of a few d cracks.
Le joint d'étanchéité 20 est en matière élastique telle que du caoutchouc ou une matière synthétique et est enfilé sur l'extrémité de l'about mâle 4 jusqu a l'épaulement 9. Comme on le voit sur les figures, le joint 20 est constitué d'un profilé annulaire ayant une section droite en équerre, qui comporte une base épaissie 21, constituant une bague d d'épaisseur (e) supérieure au jeu J entre la face convexe 6 et la face concave 11. The seal 20 is made of elastic material such as rubber or a synthetic material and is threaded on the end of the male end 4 up to the shoulder 9. As can be seen in the figures, the seal 20 is consisting of an annular profile having a right-angled cross section, which has a thickened base 21, constituting a ring d of thickness (e) greater than the clearance J between the convex face 6 and the concave face 11.
A partir de la base 21, le joint 20 se prolonge par une paroi cylindrique 23 qui est appliquée sur la face convexe 61 et qui est elle-même prolongée en équerre par une cloison transversale 25 appliquée sur la face d'extrémité 7 de l'about mâle 4. La paroi cylindrique 23 s'étend donc le long de la face convexe 6 entre l'angle 24 de celle-ci avec la face d'extrémité 7 et la base épaissie 21 à laquelle elle se raccorde progressivement par une partie élargie 22. From the base 21, the seal 20 is extended by a cylindrical wall 23 which is applied to the convex face 61 and which is itself extended at right angles by a transverse partition 25 applied to the end face 7 of the about male 4. The cylindrical wall 23 therefore extends along the convex face 6 between the angle 24 thereof with the end face 7 and the thickened base 21 to which it is progressively connected by an enlarged part 22.
Ainsi, l'extrémité de l'about mâle 4 est coiffée par le joint 20 qui recouvre et protège la totalité de la partie avant 6 jusqu'à 11 épaulement 9 ainsi que la face d'extrémité 7, au moins sur une partie de son épaisseur. En effet, dans l'exemple représenté sur la figure 1, la cloison transversale 25 s'étend radialement sur une longueur e3, inférieure à l'épaisseur e de la partie amont de la paroi du tuyau 2. De plus, la cloison 25 a une épaisseur e2 assez importante pour que l'on puisse y ménager des évidements 26 donnant à la cloison 25 une certaine possibilité de déformation élastique. La cloison 25 forme ainsi un coussin amortisseur qui, lors de l'emboîtement du tuyau 2, s'interpose entre la face d'extrémité 7 du tuyau 2 et le fond 12 du logement 13. On évite ainsi un emboîtement brutal et trop profond qui risquerait de détériorer les parties en contact. Thus, the end of the male end 4 is capped by the seal 20 which covers and protects the entire front part 6 up to 11 shoulder 9 as well as the end face 7, at least on part of its thickness. In fact, in the example shown in FIG. 1, the transverse partition 25 extends radially over a length e3, less than the thickness e of the upstream part of the wall of the pipe 2. In addition, the partition 25 has a thickness e2 large enough so that recesses 26 can be formed therein giving the partition 25 a certain possibility of elastic deformation. The partition 25 thus forms a damping cushion which, during the fitting of the pipe 2, is interposed between the end face 7 of the pipe 2 and the bottom 12 of the housing 13. This thus avoids a sudden and too deep fitting which may damage the parts in contact.
Le joint 20 peut être réalisé à partir d'un profilé obtenu par extrusion et qui est coupé, mis au diamètre adéquat et collé. The joint 20 can be made from a profile obtained by extrusion and which is cut, put to the appropriate diameter and glued.
Pour éviter un effet de festonnage de la cloison transversale 25, celle-ci peut être munie d'entailles en V permettant d'éviter sa mise en compression. Ces entailles n'ont pas d'inconvénients puisque la cloison 25 a un simple rôle d'amortisseur, l'étanchéité étant assurée par la base 21 du joint. To avoid a scalloping effect on the transverse partition 25, the latter can be provided with V-shaped notches making it possible to avoid its compression. These notches have no drawbacks since the partition 25 has a simple damping role, the seal being provided by the base 21 of the joint.
Il est à noter que le joint 20 peut être placé sur l'about mâle 4 dès la fabrication du tuyau 2, de façon à le protéger contre tous les chocs qui peuvent survenir non seulement à l'emboîtement mais également lors du stockage et des transports. En particulier, l'arête extérieure 24 qui est la plus fragile est toujours recouverte d'une paroi de protection en matière élastique susceptible d'absorber les chocs. It should be noted that the seal 20 can be placed on the male end 4 as soon as the pipe 2 is manufactured, so as to protect it against any impact which may occur not only during nesting but also during storage and transport. . In particular, the outer edge 24 which is the most fragile is always covered with a protective wall of elastic material capable of absorbing shocks.
De la sorte, on peut éviter la plus grande partie des détériorations qui, auparavant, nécessitaient des réparations toujours difficiles et al éatoires et pouvaient entraîner des fuites à la mise en service. In this way, most of the damage can be avoided, which previously required repairs which were always difficult and random and could lead to leaks when put into service.
Grâce à sa forme particulière, comprenant la paroi cylindrique 23 et la cloison transversale 25 le joint 20 est bien maintenu sur l'about mâle 2, entre la face d'extrémité 7 et l'épaulement 9. D'ailleurs, on peut avantageusement le coller au moyen d'un adhésif. Mais on peut aussi, comme on l'a représenté sur la figure 1, prévoir sur la face interne de la paroi cylindrique 23, des parties d'ancrage en saillie 27, éventuellement à section en queue d'aronde qui sont scellées dans la paroi 6 lors de la fabrication du tuyau, le joint 20 étant alors placé à l'avance dans le moule, ou bien sont clipsées dans des logements ou rainures ménagées dans la paroi 6 grâce à des inserts. Thanks to its particular shape, comprising the cylindrical wall 23 and the transverse partition 25, the seal 20 is well maintained on the male end 2, between the end face 7 and the shoulder 9. Moreover, it is advantageously possible to stick with an adhesive. However, it is also possible, as shown in FIG. 1, to provide on the internal face of the cylindrical wall 23, projecting anchoring parts 27, possibly with a dovetail section which are sealed in the wall. 6 during the manufacture of the pipe, the seal 20 then being placed in advance in the mold, or else are clipped into housings or grooves formed in the wall 6 by means of inserts.
Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit et qui pourrait faire l'objet de variantes ou de perfectionnements. Of course, the invention is not limited to the details of the embodiment which has just been described and which could be the subject of variants or improvements.
Par exemple, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, la cloison transversale 25 s'étend sur toute l'épaisseur e de la face d'extrémité 7 de l'about mâle 4 et est elle-meme prolongée en équerre par une partie annulaire 28 qui revient sur une certaine distance vers l'amont le long de la face interne 5 du tuyau 2 de façon à protéger également l'angle interne 29 du tuyau 2, le joint 20 ayant alors une section en U à ailes inégales
Par ailleurs, pour faciliter son emboîtement, il est également avantageux d'associer au joint 20, selon une disposition connue, une membrane angulaire qui l'entoure et lui est fixée par au moins l'une de ses extrémités de façon à se dérouler entre l'about mâle 2 et l'about femelle 3 au fur et à mesure de l'enfoncement.For example, in the embodiment shown in FIG. 2, the transverse partition 25 extends over the entire thickness e of the end face 7 of the male end 4 and is itself extended at right angles by a annular part 28 which returns a certain distance upstream along the internal face 5 of the pipe 2 so as also to protect the internal angle 29 of the pipe 2, the seal 20 then having a U-section with unequal wings
Furthermore, to facilitate its fitting, it is also advantageous to associate with the seal 20, according to a known arrangement, an angular membrane which surrounds it and is fixed to it by at least one of its ends so as to take place between the male end 2 and the female end 3 as they are inserted.
Dans la disposition représentée sur la figure 2, la membrane annulaire 33 s'étend entre la base épaissie 21 du joint et la partie amont, dans le sens d'enfilementr de la paroi cylindrique 23 et limite un espace annulaire creux 34 rempli d'un fluide tel que de la graisse qui favorise la déformation etjou le déroulement de la membrane 33, celle-ci pouvant avoir toute forme adéquate. In the arrangement shown in FIG. 2, the annular membrane 33 extends between the thickened base 21 of the seal and the upstream part, in the direction of threading of the cylindrical wall 23 and limits a hollow annular space 34 filled with a fluid such as grease which promotes deformation and plays the course of the membrane 33, the latter being able to have any suitable shape.
Cependant, lorsque les tuyaux sont posés de façon définitive, on peut, dans un mode de réalisation particulièrement simple, donner à la membrane 33 une résistance assez faible pour qu'elle se déchire au moment de l'emboîtement en libérant un lubrifiant contenu dans l'espace 34 qui facilite l'introduction de l'about mâle 2 et protège le joint 21. However, when the pipes are laid definitively, it is possible, in a particularly simple embodiment, to give the membrane 33 a sufficiently low resistance so that it tears at the time of fitting by releasing a lubricant contained in the space 34 which facilitates the introduction of the male end piece 2 and protects the seal 21.
Enfin, l'invention a été décrite dans le cas de canalisation en béton mais présenterait les mêmes avantages par exemple dans le cas de tuyaux mixtes comprenant une paroi interne métallique entourée d'un revêtement en béton ou autre matériau. Finally, the invention has been described in the case of concrete piping but would have the same advantages, for example in the case of mixed pipes comprising an internal metal wall surrounded by a coating of concrete or other material.
Claims (10)
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| FR9101192A FR2672372B1 (en) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | SEALED JOINT DEVICE BETWEEN TWO CYLINDRICAL PIPES. |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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Family Applications (1)
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