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PIECE DE RACCORD POUR ELEMENTS FAITS OU GARNIS DE MATIERE PLASTIQUE,
PROCEDE DE FIXATION DE TELLES PIECES ET PRODUITS OBTENUS.
La présente invention est relative à une pièce de raccord pour tubes faits ou garnis de matière plastique, à un procédé de mise en place de telles pièces sur des tubes à raccorder, et aux produits (tubes, tuyaux, pièces spéciales) complétés par de telles pièces de raccorde
On connaît déjà des tubes en matière plastique, et des tubes métalliques garnis de matière plastique.
Alors qu'il est facile de relier entre eux les premiers par une opération de collage ou de soudure, obtenant ainsi un raccord permanent, on a éprouvé des difficultés pour réaliser avec ces tubes un raccord démontable et cependant parfaitement étanche lorsqu'il est montéo La difficulté est encore plus grande lorsqu'il s'agit de réaliser un tel raccord au moyen de tubes métalliques garnis intérieurement de matière plas- tiqueo
La présente invention a pour objet de procurer les moyens de réaliser de tels raccords, d'une manière très simple, avec un matériel ré duit et un personnel peu exercé, sans nécessiter aucune conformation spéciale préalable des extrémités des tubes à raccorder.
Elle vise une pièce de rac cord comprenant au moins un manchon cylindrique dans la paroi intérieure duquel a été pratiqué au moins un évidement, et une garniture cylindrique en matière plastique présentant un passage intérieur coaxial au manchon extérieur et dont une partie extérieure peut, à la faveur d'une déformation de la ma tière plastique éventuellement ramollie, s'engager dans l'évidement du manchon.
Avantageusement, la garniture en matière plastique s'étend dans le manchon, lorsqu'elle y est mise en place, sur une longueur inférieure à celle du manchon, tandis que par son autre extrémité, la garniture en matière plastique offre une surface d'appui qui, par coopération avec une surface d'appui correspondante d'une autre pièce, permette (éventuellement, mais non nécessai-
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rement avec interposition d'un joint) de réaliser un raccord étanche à l'égard d'un fluide se trouvant dans les passages intérieurs, en communication, de la pièce de raccord et de la pièce (telle qu'un tube par exemple) à laquelle celle-ci est fixée.
L'invention concerne également un procédé de fixation simultané de la garniture au manchon qui l'enferme, et de la garniture du manchon à celle du tube, par passage d'un mandrin chauffé à l'intérieur de ces élé ments
L'invention concerne également un procédé de mise en place d'une telle pièce de raccord à l'extrémité d'un tube ou tuyau ou d'une pièce spéciale.
D'autres particularités de l'invention ressortiront de la des cription suivante, donnée à titre d'exemple, d'un raccord réalisé suivant l'invention.
La description s'aidera de la considération des dessins y anne xés, dans lesquels: - Figure 1 est une demi coupe axiale de deux tubesd'acier garnis intérieurement de matière plastique, et de pièces de raccord servant à les assembler, suivant l'invention.
- Figure 2 et figure 3 sont des détails de parties de la figure 1, montrant, la première, la situation du raccord avant l'opération de liaison finale avec le tube, la seconde, la situation du raccord lorsque cette liaison est assuréeo - Figure 4 montre en coupe axiale et en deux positions le mandrin servant à la réalisation de la liaison d'une pièce de raccord et d'un tube.
- Figure 5 montre une demi-coupe axiale du raccordement, suivant l'invention, de deux tubes d'acier en utilisant des pièces de raccord non filetéeso - Figure 6 et 8 sont des coupes longitudinales des manchettes terminales utilisées dans le raccord de la figure 5.
- Figures 7 et 9 sont des coupes des manchettes respectivement suivant les lignes VII-VII et IX-IX de ces figureso
Sur toutes les figures, un système cohérent de notations a été adopté. On a désigné par 1 et l' deux tubes d'acier revêtus intérieurement d'une garniture en matière plastique (la, l'a) , par 2 et 2' des pièces de raccord pourvues de garnitures intérieures en matière plastique (2a, 2'a) , par 3 une bague de liaison extérieure de ces pièceso
La partie supérieure de la figure 1 montre la pièce (2,2a) mise en place à l'extrémité du tube (1, la) mais non encore liée définitivement à celui-ci. A la partie inférieure de la figure 1, une telle liaison a été assurée, après application du procédé décrit plus loin.
Bien que les deux pièces de raccord qui coopèrent par leurs garnitures intérieures soient de forme différents, leur conception est identique. Chacune d'elle comprend un manchon cylindrique (2, 2') qui, dans l'exemple actuel, possède un filetage intérieur (4, 4') s'étendant sur une grande partie de la pièce, et une garniture intérieure en matière plastique (2a, 2'a) montée dans la pièce coaxialement à celle-cio Vers l'une de ses extrémités, (celle qui correspond à l'entrée en contact et de la pièce et du tube correspondant), la garniture intérieure s'arrête au delà de quelques filets du manchon, présentant (voir haut de la figure 1) un bourrelet 2'la saillant vers l'intérieuro Dans la partie non renflée de cette garniture, c'est-à-dire vers son extrémité opposée,
le diamètre intérieur de la garniture est égal en diamètre définitif du raccord, - diamètre qui sera en prin-
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cipe égal au diamètre intérieur des garnitures en matière plastique des tubes à assembler, Cette extrémité opposée, qui coopèrera, directement ou non avec l'extrémité correspondante de l'autre pièce de raccord, présente, dans la forme de réalisation ici décrite, un épanouissement (6, 6') prenant appui sur une face frontale (7, 7') ici plane,mais éventuellement bombée, évidée ou d'autre forme, d'un décrochement de la pièce dans laquelle ladite garniture est engagée.
Les faces frontales externes (par rapport aux tubes respectifs) de ces épanouissements servent à réaliser le joint proprement dit, soit par application directe de l'une contre l'autre - solution préférée, représentée ici en utilisant un principe connu dans la technique des tubes métalliques, et sur lequel il n'est pas besoin de s'étendre ici-, soit moyennant interposition d'un joint quelconque (caoutchouc par exemple). Les garnitures (la, 2'a) sont immobilisées par rapport aux pièces (2,2') qui les renferment, par un moyen quelconque, pour éviter leur rotation intempestive lors du serrage des éléments de raccord l'un sur l'autre.
Le rôle de la bague 3, dont le filetage intérieur 30 est appelé à coopérer avec le filetage extérieur 20 de la pièce 2, est de rapprocher les pièces 1 et 2 et d'assurer le serrage des faces frontales des rebords (6, 6'), l'une contre l'autre, jusqu'à obtention de l'étanchéité désiréeo
L'originalité principale de l'invention se rencontre dans le mode de liaison des garnitures (2à, la) et (2'a, l'a), liaison qui s'acoompa- gne aussi et par un même processus, d'une liaison définitive des pièces (2, 2') et de leurs garnitures (2a, 2'a).
'Quelle que soit la longueur des filetages (5:. 5') pratiqués sur les tubes (l, 1'), on n'engage par les pièces (2, 2') sur toute la hauteur de leurs filets: c'est-à-dire qu'en vissant ces pièces sur les tubes, on laisse quelquesfilets libres (tels que 4a, 4'a) ménageant ainsi$) au droit du renflement tel que 2"a, une chambre (8:8').
La face frontale ou quasi frontale (200,200') du bord de la gar@ niture (2a, 2'a) entre alors en contact avec la face correspondante (100, 100') de la garniture du tube respectifo On peut, si l'on veut, avant mise en place des pièces de raccord, enduire ces faces d'une colle convenable.
Tout dépend des matières utilisées.
La figure 5 représente une autre forme de réalisation de l'inventiono Dans celle-ci les pièces de raccord ne portent pas de filets d'attache, non plus que les tubes sur lesquelles elles doivent être fixées. Les manchons 2 et 2' comprennent chacun deux parties, reliées entre elles. La première partie de chaque manchon est parfaitement cylindrique (80, 80") On y a pratiqué,d'une part les évidements (8, 8') qui recevront la matière plastique refoulée par le passage du mandrin, d'autre part, les décroche ments nécessaires pour soutenir (en 7, 7') les parties épanouis des garnitures plastiques, lorsque leurs faces frontales (6,6') seront pressées l'une contre l'autre par serrage du collier extérieur 3.Ce collier,
taraudé et monté sur un filet extérieur de la pièce 2, n'a pas besoin d'etre décrit spécialement, puisqu'il ne diffère pas en principe des dispositifs connus des raccords usuels. La deuxième partie de chaque manchon (80b, 80'b),reliée à la première par une partie hémicylindrique (90, 90'), présente une fente longitudinale (219 21') et deux brides de part et d'autre de celle-ci (22, 22' et 22a, 22'a).o Un boulon tel que (23,23') permet le serrage de ces manchettes fendues à l'extrémité des tubeso La fixation des colliers (80,80') peut être fait aussi par d'antres moyens, notamment par collage, - notamment au moyen d'une résine fluide polymérisable, - par fixation au. moyen d'un point de soudure à l'étain,
ou autremento
Les extrémités des parties cylindriques (80 et 80') des manchons, soient (80a, 80'a), sont largement saillantes par rapport aux garnitures plastiques des manchons, dont les rebords (80a, 80'a) assurent ainsi la protection latérale. On remarquera que les parties (80a, 80'a) se compénètrent en présentant l'une vers l'autre les faces coniques qu'elles portent. Cet
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emboîtement conique d'ailleurs non jointif ne vise pas à l'étanchéité, mais sert au guidage relatif des pièces fixées aux tubes, lors de leur montage; il empêche le guidage de se faire exclusivement par les parties en matière plastique, toujours plus fragiles.
Le filet porté par l'extrémité de la pièce 80a peut recevoir un capuchon de fermeture qui préserve pendant le transport et avant montage les parties délicates intérieurs, lorsque la fixation de la pièce de raccord se fait en usineo Un filet analogue,servant au même usage, peut être prévu sur la pièce 80'a, dans la partie cylindrique qui couronne le chanfrein terminal.
Lorsque cette mise en place des raccords sur les tubes est réalisée, on met en oeuvre le procédé suivant l'invention, dont l'illustration est donnée par la figure 4. Dans cette figure, les éléments extérieurs (2,1) et la chambre (8) ont été réduits à leurs contours schématiques. Pour assurer la liaison des 3 éléments (2, 2a et la) en un seul processus, on engage dans l'alésage intérieur de la garniture 2a, un mandrin chauffé, de préférence en cuivre, tel que 9, présentant une partie conique 9' et une partie cylindrique 9" dont le diamètre est égale au diamètre de passage intérieur des tubes à relier. Dans une première phase, le mandrin est appuyé contre le bourrelet 2"a.
La chaleur apportée par la masse du mandrin, ou amenée constamment à celui-ci par la tige 10 qui le porte, se transmet au bourrelet 2"a et le ramollito Une pression axiale exercée sur le mandrin (2e phase) lui permet alors de passer en (9'a, 9 "a). refoulant la matière plastique en excès du bourrelet dans la chambre 80 Cette matière s'engage alors dans les creux des filets 4a, (figure 3) , assurant une liaison parfaite de la pièce 2 et de sa garnitureo En même temps, la soudure de la garniture 2a et de l'âme plasti que la du tube 1 se réaliser.
Ainsi, l'étanchéité est garantieo
Avant l'opération, il a suffit de pratiquer, sur les bouts des tubes 1, 1', une section d'équerre à la scie, et un fraisage conique (particulièrement avantageux au droit des extrémités de garniture (la, l'a) par ce que l'on crée ainsi, au moment du collage, une réaction normale à la face de joint). Ces opérations sont simples; celle qui consiste à faire passer le mandrin l'est aussi.
On conçoit que le raccord réalisé ainsi assure de grands avan- tagess étanchéité parfaite, continuité absolue du revêtement plastique, facilité de montage et de démontage, facilité d'exécution en n'importe quel lieu et par un personnel non qualifié, et, en service, pas de perte de charge au droit du raccord.
Il est bien évident que l'invention n'est pas limitée aux dispositions décrites ci-avant, et que l'on peut, suivant les circonstances, y apporter toutes modifications désirables sans s'écarter de son esprit. C'est ainsi que les contours de la chambre (8, 8') peuvent être quelconques, que l'allure extérieure des manchons (2 et 2') peut être différente de celle-ci décrite, que la liaison assurée ici par une bague à vi s 3 peut être remplacée par une autre coco etc...
sans sortir pour autant du cadre de l'inven- tiono
On conçoit que d'autres dispositions puissent être envisagées sans sortir du cadre de l'inventiono C'est ainsi qu'au lieu de serrer les pièces 2, 2' l'un contre l'autre au moyen d'un collier taraudé, on peut aussi prévoir une liaison de ces pièces par enfoncement d'une clavette dans des logements ad hoco
REVENDICATIONS.
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CONNECTION PIECE FOR ELEMENTS MADE OR FILLED WITH PLASTIC MATERIAL,
PROCESS FOR FIXING SUCH PARTS AND PRODUCTS OBTAINED.
The present invention relates to a connecting piece for tubes made or lined with plastic material, to a process for placing such pieces on tubes to be connected, and to products (tubes, pipes, special pieces) completed by such pieces. connecting pieces
Plastic tubes are already known, and metal tubes lined with plastic.
While it is easy to connect the former to each other by a gluing or welding operation, thus obtaining a permanent connection, difficulties have been experienced in making with these tubes a removable connection which is nevertheless perfectly watertight when it is mounted. The difficulty is even greater when it comes to making such a connection by means of metal tubes lined internally with plastic material.
The object of the present invention is to provide the means of making such connections in a very simple manner, with reduced equipment and little-exercised personnel, without requiring any prior special shaping of the ends of the tubes to be connected.
It is aimed at a connecting piece comprising at least one cylindrical sleeve in the inner wall of which at least one recess has been made, and a cylindrical plastics material having an inner passage coaxial with the outer sleeve and an outer part of which may, at the bottom. in favor of a deformation of the possibly softened plastic material, engage in the recess of the sleeve.
Advantageously, the plastic material gasket extends in the sleeve, when it is placed there, over a length less than that of the sleeve, while by its other end, the plastic material gasket provides a bearing surface. which, by cooperation with a corresponding bearing surface of another part, allows (possibly, but not necessarily
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rement with the interposition of a seal) to achieve a tight connection with regard to a fluid located in the internal passages, in communication, of the connecting part and the part (such as a tube for example) to which it is fixed.
The invention also relates to a method of simultaneous fixing of the lining to the sleeve which encloses it, and of the lining of the sleeve to that of the tube, by passing a heated mandrel inside these elements.
The invention also relates to a method for placing such a connecting piece at the end of a tube or pipe or of a special piece.
Other features of the invention will emerge from the following description, given by way of example, of a connection made according to the invention.
The description will be helped by the consideration of the appended drawings therein, in which: - Figure 1 is an axial half section of two steel tubes lined internally with plastic material, and of connecting pieces used to assemble them, according to the invention .
- Figure 2 and figure 3 are details of parts of figure 1, showing, the first, the situation of the fitting before the final connection operation with the tube, the second, the situation of the fitting when this connection is ensured - Figure 4 shows in axial section and in two positions the mandrel used for making the connection of a connecting piece and a tube.
- Figure 5 shows an axial half-section of the connection, according to the invention, of two steel tubes using non-threaded connection pieces - Figure 6 and 8 are longitudinal sections of the end sleeves used in the connection of the figure 5.
- Figures 7 and 9 are sections of the cuffs respectively along lines VII-VII and IX-IX of these figures.
In all the figures, a coherent rating system has been adopted. There are designated by 1 and l 'two steel tubes coated internally with a plastic gasket (la, a), by 2 and 2' connecting pieces provided with internal plastic gaskets (2a, 2 'a), by 3 an outer connecting ring of these parts
The upper part of FIG. 1 shows the part (2,2a) placed at the end of the tube (1, la) but not yet permanently linked to the latter. In the lower part of FIG. 1, such a connection has been provided, after application of the method described below.
Although the two connecting pieces which cooperate by their interior fittings are of different shape, their design is identical. Each of them comprises a cylindrical sleeve (2, 2 ') which, in the current example, has an internal thread (4, 4') extending over a large part of the part, and an internal plastic lining. (2a, 2'a) mounted in the part coaxially with it cio Towards one of its ends, (the one which corresponds to the entry into contact and of the part and of the corresponding tube), the interior trim stops beyond a few threads of the sleeve, presenting (see top of figure 1) a bead 2 'projecting inward o In the non-swelling part of this lining, that is to say towards its opposite end,
the internal diameter of the seal is equal to the final diameter of the fitting, - diameter which will in principle be
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cipe equal to the internal diameter of the plastic fittings of the tubes to be assembled, This opposite end, which will cooperate, directly or not with the corresponding end of the other connecting piece, has, in the embodiment described here, an expansion (6, 6 ') bearing on a front face (7, 7') here flat, but possibly convex, hollowed out or other shape, of a recess of the part in which said lining is engaged.
The outer end faces (with respect to the respective tubes) of these openings serve to make the seal proper, either by direct application of one against the other - preferred solution, shown here using a principle known in the tube art. metallic, and on which there is no need to extend here, either by interposing any seal (rubber for example). The linings (1a, 2'a) are immobilized with respect to the parts (2,2 ') which contain them, by any means whatsoever, to prevent their inadvertent rotation during tightening of the connecting elements one on the other.
The role of the ring 3, the internal thread 30 of which is called upon to cooperate with the external thread 20 of the part 2, is to bring the parts 1 and 2 together and to ensure the tightening of the end faces of the flanges (6, 6 ' ), one against the other, until the desired tightness is obtained.
The main originality of the invention is to be found in the way in which the linings (2à, la) and (2'a, a) are connected, a connection which is also associated and by the same process, of a final connection of the parts (2, 2 ') and their fittings (2a, 2'a).
'Whatever the length of the threads (5 :. 5') made on the tubes (l, 1 '), the parts (2, 2') are not engaged over the entire height of their threads: it is that is to say that by screwing these parts on the tubes, one leaves some free threads (such as 4a, 4'a) thus leaving $) to the right of the bulge such as 2 "a, a chamber (8: 8 ').
The frontal or quasi-frontal face (200,200 ') of the edge of the lining (2a, 2'a) then comes into contact with the corresponding face (100, 100') of the lining of the respective tube It is possible, if the we want, before fitting the connecting pieces, to coat these faces with a suitable adhesive.
It all depends on the materials used.
FIG. 5 shows another embodiment of the invention. In it, the connecting pieces do not carry any fastening threads, nor the tubes on which they are to be fixed. The sleeves 2 and 2 'each comprise two parts, interconnected. The first part of each sleeve is perfectly cylindrical (80, 80 "). On the one hand, the recesses (8, 8 ') which will receive the plastic material forced through the passage of the mandrel, on the other hand, the detachments necessary to support (in 7, 7 ') the open parts of the plastic linings, when their end faces (6,6') will be pressed against each other by tightening the outer collar 3.This collar,
threaded and mounted on an external thread of the part 2, does not need to be specially described, since it does not differ in principle from known devices from the usual fittings. The second part of each sleeve (80b, 80'b), connected to the first by a semi-cylindrical part (90, 90 '), has a longitudinal slot (219 21') and two flanges on either side of it. ci (22, 22 'and 22a, 22'a). o A bolt such as (23,23') allows the tightening of these split sleeves at the end of the tubes o The fixing of the collars (80,80 ') can be also made by other means, in particular by bonding, - in particular by means of a polymerizable fluid resin, - by attachment to. using a tin solder,
or otherwise
The ends of the cylindrical parts (80 and 80 ') of the sleeves, ie (80a, 80'a), are largely protruding from the plastic linings of the sleeves, the edges (80a, 80'a) of which thus provide lateral protection. It will be noted that the parts (80a, 80'a) interlock by presenting the conical faces which they bear towards one another. This
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conical fitting moreover not contiguous does not aim at sealing, but serves for the relative guidance of the parts fixed to the tubes, during their assembly; it prevents the guiding from being carried out exclusively by the plastic parts, which are always more fragile.
The net carried by the end of the part 80a can receive a closing cap which protects the delicate interior parts during transport and before assembly, when the attachment of the connecting part is done in the factory o A similar net, serving the same purpose , can be provided on the part 80'a, in the cylindrical part which crowns the terminal chamfer.
When this fitting of the fittings on the tubes is carried out, the method according to the invention is implemented, the illustration of which is given in FIG. 4. In this figure, the external elements (2,1) and the chamber (8) have been reduced to their schematic outlines. To ensure the connection of the 3 elements (2, 2a and 1a) in a single process, a heated mandrel, preferably made of copper, such as 9, having a conical part 9 'is engaged in the internal bore of the lining 2a. and a cylindrical part 9 ", the diameter of which is equal to the internal passage diameter of the tubes to be connected. In a first phase, the mandrel is pressed against the bead 2" a.
The heat provided by the mass of the mandrel, or constantly brought to it by the rod 10 which carries it, is transmitted to the bead 2 "a and the softening An axial pressure exerted on the mandrel (2nd phase) then allows it to pass in (9'a, 9 "a). pushing the excess plastic material from the bead into the chamber 80 This material then engages in the hollows of the threads 4a, (figure 3), ensuring a perfect connection of the part 2 and its gasket o At the same time, the welding of the gasket 2a and the plasti core that of the tube 1 is produced.
Thus, the seal is guaranteed.
Before the operation, it was enough to practice, on the ends of the tubes 1, 1 ', a square section with a saw, and a conical milling (particularly advantageous to the right of the trim ends (la, a) by what is thus created, at the time of bonding, a normal reaction to the joint face). These operations are simple; that which consists in passing the mandrel is also.
It can be seen that the connection thus produced ensures great advantages of perfect sealing, absolute continuity of the plastic coating, ease of assembly and disassembly, ease of execution in any place and by unqualified personnel, and, in service. , no pressure drop at the connection.
It is obvious that the invention is not limited to the arrangements described above, and that it is possible, depending on the circumstances, to make any desirable modifications thereto without departing from its spirit. It is thus that the contours of the chamber (8, 8 ') can be any, that the external shape of the sleeves (2 and 2') can be different from that described, that the connection provided here by a ring to vi s 3 can be replaced by another coco etc ...
without going beyond the scope of the invention.
It will be understood that other arrangements can be envisaged without departing from the scope of the invention. Thus, instead of clamping the parts 2, 2 'against each other by means of a threaded collar, it is possible to can also provide a connection of these parts by driving a key in ad hoco housings
CLAIMS.
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