<Desc/Clms Page number 1>
Perfectinnements aux pièces de jonction pour tuyaux flexibles.
La présente invention concerne une pièce de jonction pour tuyaux flexibles et son but principal est d'apporter certains perfectionnements aux pièces de jonction du type actuellement d'un usage courant pour relier ensemble les tuyaux flexibles (ou des organes de liaison métalliques flexibles équivalents) aux extrémités des tuyaux de vapeur de la ligne de train sur les véhi cules de chemin de fer.Les perfectionnements consistent à munir la pièce de jonctiond'un dispositif effectif de verrouillage qui se détériore pas la garniture d'étanchéité et ne tend pas à recourber ou à endommagerles bras ou les pattes de cames de la pièce de jonction ou de sa pièce conjuguée ;
ils consistent en outre en un moyen d'étanchéité perfectionné pour supporter la garniture d'étanchéité dans la pièce de jonction de façon à per- mettre à cette garniture de se mettre en position d'elle-même dans son siège,ce qui empêche les détériorations de la garniture e et assure un appui étanche à la vapeur comme entre les faces des garnitures d'étanchéité de pièces de jonction conjuguées ;
ils consistent en outre en un dispositif de retenue de la garniture
<Desc/Clms Page number 2>
d'étanchéité,dispositif qui ne s'étend pas dans l'ouverture de passage pour opposer une résistance par frottement au passage de la vapeur, et un une modification du bras saillant de la pièce de jonction,en vue de le mettre à l'abri de la torsion et du dé- faut d'alignement qui en résulte, ou aussi d'éviter une détério- ration des garnitures d'étanchéité de la jonction. Ces différer) tes caractéristiques des perfectionnements est donc en vue un seul but général et leurs effets,pour la réalisation de ce but, se superposant.
Comme chaque caractéristique possède une certaine utilité lorsqu'elle est employée en elle-même, le présent brevet couvre tous les perfectionnements exposés ci-après, aussi bien séparément qu'en combinaison,ainsi que toutes les modifications et les variantes rentrant dans le cadre des revendications anne- xées. un autre but de l'invention est de fournir unegarniture d'étancheité qui puisse être utilisée pour approprier une pièce de jonction ayant un diamètre de passage relativement grand,de façon qu'elle puisse s'accoupler à une pièce de jonction de plus petit diamètre de passage.
La présente invention envisage aussi la création d'une pièce de jonction ayant un diamètre de passage plus grand que la plupart des pièces de jonction actuellement en service dans les chemins de fer pour établir la liaison entre les tuyaux de vapeur des trains de voyageurs ,et comme la nouvelle pièce d'accouplement doit s'accoupler avec les pièces de jonction actuellement en service,il se a fallu prévoir à cet effet cer- taines constructions et dispositions nouvelles.Les perfectionne- ments qui vont être ici décrits et revendiqués ne doivent toute- fois pas être considérés commelimités,dans leur usage,aux pièces de jonction ayant des diamètres de passage plus grands que les pièces de jonction normales. l'invention est représentée sous une forme de réalisation préférée dans les dessins annexés dans lesquels :
la fig. 1 est une vue en plan,avec une partie en coupe, d'une pièce de jonction construite conformément à la présente invention et représentée accouplée a une pièce de jonction de construction connue.
<Desc/Clms Page number 3>
La fis. 2 est une vue en élévation de coté, de la pièce de jonction perfectionnée.
La fig. 3 est une vue de détail en coupe par la ligne 3-3 de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue en élévation partielle de la pièce de jonction, montrait le côté opposé à celui représenté ala fig. 2.
La fig. 5 est une vue en perspective du dispositif employé pour retenir dans son siège la garniture d'étanchéité de la pièce de jonction.
La fig. 6 est une coupe horizontale longitudinale des pièces de jonction représentées à la fig. 1.
La fig. 7 est une vue en bout de la pièce de jonction mon- trant son extrémité externe munie (le J a garniture d'étanchéité,
La fig. 8 est une coupe horizontale partielle montrant l'ac- couplement de deux pièces de jonction qui sont toutes deux du type perfectionné.
La fig, 9 est une coupe longitudinale par la ligne 9-9 de la , fige 6 mais montrant les pièces de jonction pendant l'opération d'accouplement ou de désaccouplement.
Les fig. 10 et 11 sont des vues en perspective et en coupe de garnitures d'étanchéité ,celle de la fig. 10 étant employée lorsque la pièce de jonction perfectionnée est accouplée à une pièce de jonction ayant un passage de plus petit diamètre tandis que celle de la fig. 11 est employée lorsque la pièce de jonction est accouplée à une pièce de jonction ayant le même diamètre de passage.
La fig. 12 est une coupe par la ligne 12-12 de la fig. 2.
La fig. 13 est une vue en perspective de l'organe de verrouil- lage pour caler la pièce de jonction à sa pièce conjuguée.
La jonction représentée aux fig. 1,6 et 9 consiste en une paire de pièces de jonction A et B,la pièce A renfermant les per- fectionnements de la présente intention tandis que la pièce de jonc tion B appartient à un type actuellement en service.
La pièce de jonction B consiste en une tête 25 présentant un passage de vapeur 26 muni à son extrémité externe d'un siège 27 pour une garniture d 'étanchéité 28. D'un côté de la tête de
<Desc/Clms Page number 4>
jonction 25 se trouve une came en saillie 29 évidée par le dessous et de l'autre côté de la tête fait saillie un bras 30 présentant une came en saillie 31. Au sommet de la tete 55 se trouve une patte 32 dans laquelle est fixée par pivot l'extrémi- té repliée 33 de la pièce de verrouillage 34 dont l'autre extré mité comporte également un coude à angle droit 35 destiné à venir en prise avec une patte correspondant à la patte 32 et prévue sur la pièce de jonction conjuguée.
La pièce de jonction A,renfermant les perfectionnements de la présente invention,consiste en une tête 36 de forme géné- rale cylindrique,pourvue,au sommet,d'une nervure plate 37.
D'un côté de la tête se trouve une came en saillie 38 destinée à venir en prise avec la came 31 du bras 30 de la pièce B. De l'autre côté de la tête fait saillie un bras consistant en une lame 39 recourbée vers l'extérieur ou de forme concavo-convexe munie d'un rebord 40 vers 1 intérieur et,! son extrémité externe une partie épaissie 41munie d'une came en saillie 42 évidée par le dessous pour venir en prise avec la came 29 de la pièce de jonction B.
La pièce de jonction A peut, si on le désire, prés. senter sur sa surface supérieure une patte 43 destinée à venir en prise avec 1' organe de verrouillage 34 de la pièce de jonc- tion B. on a représenté le passage 44 de la pièce de jonction A avec un diamètre plus grand que le passage 45 de la pièce de jonction B. le diamètre normal du passage pour les pièces de jonc tion de tuyau de vapeur de trains,comme on l'a représenté par exemple pour la pièce B,est de un pouce et demi.la pièce de jonction A est destinée à avoir un diamètre de passage de deux pouces.Comme la pièce de jonction A doit s'accoupler à des pièces de jonction de dimension normale,la distance petpendicu- laire entre ses cames doit ètrela même que la distance perpendi- culaire entre les cames des pièces de fonction plus petites.
D'autres part,le diamètre plus grand du passage nécessite l'em ploi d'une garniture d'étanchéité de même diamètre et cest pour cette raison que le bras de la pièce de jonction A a été
<Desc/Clms Page number 5>
fait de forme concavo-convexe,au lieu de consister en une lame droite renforcée par une nervure saillante comme dans le cas de la pièce de jonction B. De plus,la construction incurvée donne au bras de la rigidité,pour résister par exemple à la poussée de l'organe de verrouillage qui sera décrit dans la suite,sans qu'on doive employer une quantité excessive de métal. L'augmenta tion de diamètre du passage rend également peu pratique l'emploi d'une garniture d'étanchéité du type de la garniture 28 de la pièce B.
Pour cette raison,et pour d'autres raisons plus impor- tantes dont il sera question dans la suite, la garniture d'etan- chéité de la piècede jonction A est munie extérieurement d'une surface sphérique et s'adapte dans une cavité de forme correspon dante de la tête de la pièce de jonction. En d'autres termes,la garniture désignée par 46 et qui peut être faite en la composi- tion usuelle de caoutchouc (matière Jenkins) est munie extérieu- rement d'une surface sphérique 47 qui s'adapte dans la surface sppérique 48 créée à l'extrémité externe du passage 44 de la pièce de jonction.
Grâce à cette disposition,la garniture peut osciller dans son siège; pour permettre cette oscillation sur un axe correspondant au diamètre horizontal de passage, de façon que la garniture d'étanchéité puisse céder à la partie inférieure pendant les opérations d'accouplement et de désaccouplement,et pour faire en sorte de retenir la garniture sur son siège lorsque la pièce de jonctiom n'est pas accouplée à une autre,il est fait usage d'un dispositif de retenue construit de préférence de la manière représentée aux fig. 5,6 et 9. Ce dispositif con- siste en un simple morceau de fil métallique recourbé de façon à former un anneau 49 avec une interruption en 50 et une paire de doigts élastiques 51 faits au moyen de partie en boucles recour- bées en arrière.
La partie annulaire de la pièce de retenue s'adapte dans une rainure 52 de la virole métallique 53 dont la surface intérieure de la garniture 46 est munie en vue du renfor- cement.Les doigts élastiques 51 sont munis de coudes 54 destinés à pénétrer dans des cavités 55 formées dans le passage de la pièce de jonction aux extrémités du diamètre horizontal du pas- sage .Lors de l'accouplement,on fait basculer les pièces de
<Desc/Clms Page number 6>
jonction sur leurs cames emboîtées comme le montre la fig. g.
Les faces des garnitures d'étanchéité sont amenées en contact d'abord aux points inférieurs des garnitures. Par le fait que la garniture 46 a une forme et un appui tels qu'elle peut osciller autour duneligne correspondant au diamètre horizontal du passage de la pièce de jonction,la partie inférieure de la garniture d'é- tanchéité peut eeder pendant l'opération d'accouplement ou de désaccouplement et ceci obvie! la possibilité d'écrasement ou de détériration de la garniture pendant ces opérations.
De plus, la garniture d'etanehéité s'adapte d'elle-même contre la garniture de la pièce de jonction conjuguée de sorte que si au momentoù elles sont verrouillées ensemble,les pièces de jonction ne sont pas en alignement parfaitement exact,c'est à dire si les axes de leurs passages, au lieu d'être en ligne droite,sont sous un léger angle l'un par rapport à l'autre, commecela peut se présenter par suite d'usure des cames en saillie,les garnitures d'etanchéité se mettent néanmoins à plat l'une sur l'autre de façon à assurer entre les pièces de jonction un joint étanche à lavapeur.
la sur- face imcurvée de la garniture d'étanchéité a de préférence,comme le montrent les dessins,une largeur moindre que la surface incurvé formant le siège de la garniture,de façon que celle-c puisse osciller sur son siège sans qu'aucune partie de la surface incurvée de la garniture quitte le siège. Si la garniture d'etan chéité basculait jusqu'au- delà de son siège en se mettant en posj tion par rapport à l'autre garniture et si alors les pièces de jonction étaient verrouillées ensemble avec une forte pression de verrouillage, la surface incurvée de la garniture d'etanchoité pourrait être tranchée ou dentelée ou déformée autrement,spécia- lement parce qu'outre la pression exercée par le verrou,les garnitures sont soumises à la dilatation sous l'effet de la cha- leur de la vapeur.
On peut voir aux fig. 8 et 9 que la garniture d'étanchéité 46 possède un diamètre extérieur beaucoup plus grand que le dia- mètre extérieur de la garniture 28 de la pièce de jonction B tandis que les diamètres intérieurs des deux garnitures sont à
<Desc/Clms Page number 7>
peu près les mêmes. La garniture d'étanchéité 46 est formée en réalité avec une face qui possède un diamètre int érieu r beaucoup moindre que le diamètre intérieur de la partie interne ou de la partie de siège de la garniture.Il en résulte que la pression de la petite garniture 28 pourra éventuellement briser la partie de la garniture 46 qui fait saillie latéralement.
Pour éviter ceci, la garniture 46 est munie de la virole métallique 53 décrite précédemment qui recouvre toutela surface interne de la garniture et possède des rebords 56,57 ainsi que la partie rainurée 52 déjà mentionnée,solidement enfoncés dans la matière @ @ formant le corps de la garniture .Cette virole supporte la pous- sée de l'autre garniture d'étanchéité.
La piède de jonction est munie d, un moyen de verrouillage construit de préférence comme suit :58 est un support ou un logement monté sur la lame 37 et consistant en des montants 59 et en une traverse 60. Cette dernière est percée d'un trou fi- leté pour recevoir un pivot 61 sur lequel tourne un organe de ver- rouillage 62 dont une extrémité 63 est destinée à se mouvoir sur une surface de coin arquée 64 formée sur la lame 37 de la tête de la pièce de jonction et dont l'autre extrémité 65 est destinée lors de la rotation de la pièce de verrouillage,à venir prendre appui sur la surface supérieure du bras 30 de la pièce de jonc- tion conjuguée.
le trou 66 ménagé dans l'organe de verrouillage est suffisamment grand pour permettre un certain jeu sur le pivot 61 de facon que lorsqu'une extrémité de l'organe de verrouillage monte sur le coin 64,1'autre extrémité soit repoussée vers le bas sur le bras de la pièce de jonction conjuguée. En d'autres termes la poussée de l'organe de verrouillage sur le bras est,principale ment tout au moins, une poussée de haut en bas sensiblement dans le plan des cames emboitées. Cette action réduit au minimum la tendance du verrou à recourber le bras vers l'extérieur.
L'emploi de certains types connus de verrous à coincement à provoqué une flexion et une distorsion considérables des bras des pièces de jonction,ainsi qu'une détérioration et une flexion des cames de verrouillage. une torsion de ce genre, même @ si elle n'em- pêche pas la pièce de jonction d'être accouplée à une autre pièce
<Desc/Clms Page number 8>
de jonction ,implique nécessairement une perturbation dans le parallélisme entre les faces des garnitures d'étanchéité, ou tout au moins le désaxage dune face par rapport à l'autre et ceci a pour résultat une détérioration des faces des garni- tures d'étanchéité.
La face inférieure de l'organe de verrouil- lage 62 est de préférence chanfreinée en sens opposés, aux extrémités opposées de l'organe,ce qui procure une surface légèrement inclinée 67 (fig. 3) venant prendre appui contre le bras de la pièce de jonction conjuguée et une surface in- clinée en sens opposé 68 (fig. 4) pour prendre appui sur le coin 64.
La fige 8 montre l'accouplement de deux pièces de jonction identiques du type perfectionné.Ces pièces de jonction sont munies de garnitures d'étanchéité 69 représentées en détail à la fig. 11.
Fonctionnement.- Que les deux pièces de jonction soient tou- tes deux du type perfectionné,ou bien une seulement,elles sont accouplées ensemble par un mouvement de basculement de l'une sur lès cames de l'être, comme le montre la fig. 9. Les parties inférieures des garnitures d'étanchéité viennent d'abord en contact et avee les deux garnitures fixées dans leurs têtes des pièces d'accouplement,les garnitures doivent nécessairement être comprimées en cet endroitl'une contre l'autre lorsque les pièces de jonction sont mises en alignement par basculement.
Par le fait que la garniture d'étanchéité 46 est montée de façon qu'elle oscille sur un axe correspondant au diamètre hori- zontal du passage de la pièce de jonction,la partieinférieure de la garniture cède pendant les mouvements de basculement de la pièce de jonction de sorte qu'on supprime en cet endroit la pression entre les garnitures d'étanchéité.
Lorsque les pièces de jonction sont amenées par basculement en alignement ou sen-
EMI8.1
3.blement en alignement,l'orgae de verrouillage 62 est tourné dans le sens de la flèche (fig. 1) .L'extrémité 63 de l'organe de verrouillage monte sur le coin 64 et ceci refoule l'autre
<Desc/Clms Page number 9>
extrémité de l'organe de verrouillage vers le bas sur la face supérieure du bras 30 de la pièce de jonction conjuguée. la pression ainsi exercée sur le bras de la pièce de jonction est dirigée approximativement dans le sens des cames dont les bords actifs sont verticaux,de sorte quil y a peu de danger que le bras de la pièce conjuguée subisse une flexion élastique ou permanente. for sque deux pièces de jonction du type perfec- tionné sont accouplées comme le montre la fig.
8,la constructioi du bras résiste à toute tendance quil peut y avoir à la pro- duction d'un effort sous leffet de la pression exercée par le verrou. Les verrous de ce genre sont ordinairement chassés ei place au moyen d'un marteau de sorte que la pression qu'ils exercent peut être considérable. De grandes difficultés ont été rencontrées du fait de la flexion des bras des pièces de jonction du type indiqué et du fait de la flexion et de la détérioration des cames emboitées,par suite de la force appli- quée pour verrouiller ensemble les pièces de jonction.
Si le bras de la pièce de jonction est recourbé même légèrement eu si les cames sont endommagées ou tordues,les faces des garni- tures d'étanchéité des pièces de jonction accouplées sont désaxées ou hors de parallélisme l'une avec l'autre ou sont à la fois désaxées et hors de parallélisme,et il en résulte que les garnitures d'étanchéité sont endommagées et que la formatior d'un joint étanche à la vapeur entre leurs faces devient impos- sible. cette difficulté est réduite au minimum par l'emploi d,un verrou qui agit verticalement sur le bras de la pièce de jonction conjuguée et en outre,une légère distorsion de la pièce de jonction peut être absorbée par le fait que la gar- niture d'étanchéité peut osciller sur son siège.
on comprend aisément que bien que les mouvements debalancement de la plus grande amplitude se fassent autour d'un axe correspondant au diamètre horizontal du passage de la pièce de jonction,comme le dispositif de retenue est souple,il permet à la garniture d'étanchéité de céder dans une certaine mesure par exemple à une pression appliquée en n'importe quel point.
Si les cames des-le pièces de jonction sont usées ou si les garnitures d'etan
<Desc/Clms Page number 10>
chéité sont,par suite d'usure ou d'autres raisons,plus courtes quelles ne devraient l'être, la pression du verrou fait bascu- ler les pièces de jonction au¯delà de la place d'alignement parfait,mais si la garniture peut osciller dans son siège, elle s'adapte d'elle-même à ce mauvais alignement des pièces de jonction pourvu qu'il ne soit pas excessif.
En d'autres termes,le verrou peut être chassé jusqu'en un point tel qu 'il amène les faces des pièces de jonction à plat l'une contre l'autre pour fermer parfaitement le joint entre les pièces de jonction à cause de la capacité des garnitures de l'une ou de chacune des pièces de jonction de basculer sur un siège sphérique. four adapter la pièce de jonction à grande ouverture A à des pièces de jonction de dimensions normales,telles que celles représentées par la pièce de jonction B (fig. 1,6 et 9) il est fait usage de la garniture d'étanchéité 46 (fig. 10). Lorsque la pièce de jonction A doit être accouplée à une autre pièce de jonction ayant le même diamètre de passage,la garniture d'é tanchéité 69 (fig.
Il) sera substituée à la garniture 46. le même dispositif de retenue de la garniture peut être employé.
Il est à remarquer que les doigts élastiques 51 du disposi- tif de retenue en fil métallique se trouvent tout contre les parois du passage de la pièce de jonction et qu'aucune partie du dispositif de retenue ne s'étend ea traversdu passage ni n'obstrue ce dernier.ceci est très avantageux car on a observé que des fils métalliques ou des piècesanalogues s'étendant dans l'ouverture du passage ou en travers de celle-ci provoquer une résistance considérable par frottement,au passage de la vapeur et peuvent meme faire que la garniture d'étanchéité et le dispositif de retenue sont expulsés par la pression à l'extrémité postérieure de la ligne du train lorsqu'on produit un soufflage dans la ligne.
Des morceaux provenant des tuyaux flexibles ou d'autres matières solides pourraient également se loger contre ces fils transversaux et coucher la ligne.
Le dispositif de retenue perfectionné qui est représenté ici ne s'étend pas dans le passage et n'offre par conséquent aucune
<Desc/Clms Page number 11>
résistance au passage de la vapeur ou de matières solides.
REVENDICATIONS.
1) Une pièce de jonction pour tuyaux flexibles comprenant un organe de verrouillage monté à pivot sur la pièce de jonction de façon qu,on puisse faire s'étendre une extrémité de cet or- gane par¯dessus une partie d'une pièce de jonction conjuguée et lui faire prendre appui sur celle-ci avec une pression sensiblement verticale.