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"RACCORD DE TUYAUTERIE"
La présente invention concerne des perfectionne- ments aux raccords de tuyauterie, Un raccord de tuyauterie est constitué essentiellement par trois éléments, deux se complétant, dénommés en général manchons, se montant aux extrémités des tuyaux à raccorder, et un troisième servant de moyens de serrage des man- chons. Pour la petite tuyauterie, ces moyens consistent générale- ment eu un écrou de raccordement monté, de manière à pouvoir tour- ner, sur l'un des manchons pourvu, dans ce but, d'une bride, et se mettant en prise, par son filetage, avec l'autre manchon. Pour la grosse tuyauterie, chaque manchon est pourvu d'une bride et le
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raccordement s'effectue au moyen de boulons disposés sur la périphérie et traversant ces brides.
En plus de ces trois éléments, on utilise quelque- fois une garniture. Lorsque les pressions et les tempéra- tures sont basses, et que le fluide passant par la tuyaute- rie n'est pas corrosif, on peut se servir de garnitures en caoutchouc, en cuir, ou en autres substances analogues. Pour des services plus durs, on a proposé des garnitures en métal mou, le plomb par exemple, mais ces garnitures, bien qu'elles soient généralement meilleures que celles en cuir et en caout- chouc, ne donnent pas satisfaction à des pressions supérieu- res à 10 à 15 kilos par c/m2, mais à des températures dépas- sant 150 C., elles se ramollissent et ne peuvent servir, En conséquence, un grand nombre de raccords de tuyauterie servant sous des pressions et à des températures élevées, sont établis avec contact métal sur métal, sans garnitures,
mais en faisant correspondre une surface sphérique ou convexe à une surface concave. Si la pression est suffisante et si les faces en contact sont rodées avec assez de soin, on peut obtenir ainsi un joint suffisant la première fois que l'on utilise le rac- cord. La principale objection que l'on peut faire à ce type de raccord est que, lorsque l'on veut démonter le joint établi, il est extrêmement difficile de le remonter de façon à ce qu'il donne la même sécurité.
L'invention a pour but la réalisation d'un raccord de tuyauterie pouvant supporter des températures de 150 à 400 C et des pressions de 25 à 30 kilos par c/m2 et per- mettant son montage et son démontage sans qu'il perde son efficacité. Ce but a été atteint en établissant les surfaces de contact des éléments se complétant, en métal relativement dur ayant des points de résistance légèrement différents, et en munissant chacune de ces surfaces de rainures à section transversale en forme de coins coopérant avec des rainures
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correspondantes de la face de contact de l'autre élément; chaque rainure et chaque saillie en prise constituent, en fait, une soupape et un siège coniques dont la multiplicité constitue un barrage très éfficace au passage du fluide.
Le métal le plus susceptible de prêter est, de préférence, sous la forme d'une garniture fixée à demeure dans l'un des man- chons. Les demandeurs savent parfaitement que l'on a utilisé des surfaces de raccordement pourvues de rainures pénétrant dans une garniture interposée extrêmement molle et à bas point de fusion, afin qu'elles se créent elles-mêmes des sièges, mais ces derniers, d'ordinaire ne donnent pas sa- tisfaction aux pressions et températures élevées actuelle- ment utilisées.
Une des particularités importantes de l'invention est la réalisation de moyens permettant la mise et la remise en prise avec précision des parties lorsque l'on assemble et réassemble le raccord. Dans ce but, on place l'une des faces de bout striées, de préférence la moins dure, à l'in- térieur d'une cavité, ou chenal, à parois latérales allant en s'évasant, l'autre élément le complétant étant pourvu d'une nervure annulaire à face striée. L'évasement des parois latérales de la cavité guide la nervure pour la mettre en contact avec l'autre élément de façon que chaque saillie pénètre dans la rainure correspondante, même dans le cas où les tuyaux ne seraient pas convenablement alignés au moment de l'assemblage.
Aussitôt que les saillies et les rainures sont approximativement réunies, la pression exercée par l'écrou de serrage les met parfaitement en place. Lorsque l'on utilise un écrou de serrage, on doit prévoir un jeu important dans les filets afin de faciliter le montage et le démontage car, si ce jeu travaillait dans un sens au premier montage, et dans un autre sens aux montages suivants, le métal le plus mou prendrait des impressions dif-
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férentes et il resterait des espaces vides entre les saillies et un côté des rainures, à moins que l'on ait prévu un chenal guidant les saillies dans les rainures. Dans le cas de hau- tes pressions, ce contact imparfait serait loin de donner satisfaction.
Un des métaux du raccord suivant l'invention est plus mou que l'autre d'une valeur suffisante pour céder légèrement sous la pression, ce qui compense les faibles différences entre les éléments du raccord et forme un joint étanche chaque fois que lton effectue le montage, mais aucun des deux métaux n'est assez mou pour rendre impossible un montage précis. Lorsque l'on utilise une garniture, on la fixe à demeure dans le chenal et sa face inférieure est pourvue se stries épousant des stries correspondantes mé- nagées dans le fond du chenal.
D'autres avantages et particularités de l'inven- tion ressortiront de la description qui va en être faite avec référence au dessin annexé représentant schématiquement et à titre d'exemple des formes de réalisation de l'inven- tion.
Sur ce dessin
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un raccord suivant l'invention, du type à écrou de ser- rage.
La fige 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, montrant en détail les positions respectives de la garniture, du chenal et de la nervurelorsque ces éléments sont sur le point de se mettre en prise, l'évase- ment des parois latérales du chenal amenant la nervure à sa place exacte.
La fig. 3 est une vue en coupe analogue à la fig. 1, montrant l'application de l'invention à un rac- cord du type à brides.
Le raccord représenté sur la fig. 1 comporte
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des manchons 1 et 2 filetés intérieurement en 3 pour rece- voir les extrémités des tuyaux à raccorder, et un écrou de serrage 4 pouvant tourner sur le manchon 2 et fileté inté- rieurement en 5 pour se mettre en prise avec les filets correspondants du manchon 1. Le manchon 2 est pourvu d'une bride annulaire ou épaulement 6 contre lequel appuie l'é- crou 4 au cours du serrage des manchons.
La face extérieure du manchon 2 est pourvue d'un chenal annulaire ? recevant et maintenant la garniture 8. Le fond de ce chenal est pourvu d'un certain nombre de rainures annulaires concentriques 9, de section transversale sensiblement en V, et la garniture 8, montée à l'intérieur du chenal, est pourvue, à son extrémité inférieure, d'un nombre égal de saillies annulaires concentriques 11, éga- lement de section transversale sensiblement en V, pénétrant dans les rainures 9 lorsque l'on place la garniture à l'in- térieur du chenal. Les manchons sont habituellement en fonte malléable, mais peuvent être en acier forgé, ou en une autre matière convenable, tandis que la garniture est en un métal légèrement moins dur.
Les demandeurs ont utilisé avec succès un métal composé de 50% de cuivre et 50% de plomb, mais on peut utiliser également le laiton et d'autres métaux légèrement moins durs que le métal de l'élément correspon- dant. En utilisant un métal relativement dur, très légère- ment moins dur que celui de l'autre élément correspondant, on obtient un joint serré étanche chaque fois que l'on assemble les éléments.
Lorsque l'on fabrique le raccord, on usine les rainures 9 dans le fond du chenal et les saillies corres- pondantes 11 dans le fond de la garniture, et on place la garniture à l'intérieur du chenal, avec ses saillies 11 à l'intérieur et pénétrant dans les rainures 9. On place alors le manchon et la garniture dans une presse et la gar-
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niture est soumise à l'action d'un poinçon écrasant et con- formant cette garniture pour la fixer solidement en place à ltintérieur du chenal. Les saillies 11 sont refoulées en contact intime avec les rainures 9, le métal de la garniture s'écrasant légèrement pour se conformer exactement à la configuration des rainures et constituer ainsi avec le manchon un joint étanche.
La face extérieure de la garniture est pourvue d'un certain nombre de rainures annulaires con- centriques 12 de même forme que les rainures ¯99 ménagées dans le fond du chenal, Ces rainures sont, de préférence, obtenues au moyen du poinçon servant à écraser et à confor- mer, mais peuvent être obtenues de toute autre manière. Les parois latérales du chenal sont parallèles sur leur plus grande partie, mais s'évasent vers l'extérieur en 13 au- dessus de la garniture afin de guider la nervure en posi- tion.
La face du manchon 1 est pourvue d'une nervure annulaire 14, légèrement plus étroite que le chenal 7, et pénétrant dans ce chenal lorsque les manchons arrivent en contact, comme représenté sur la fig. 1. La face ex- térieure de cette nervure 14 est-pourvue de saillies con- centriques 15, dont la coupe transversale est en V, péné- trant dans des rainures de même forme 12, ménagées dans la face supérieure de la garniture.
Pour se servir du raccord qui vient d'être décrit, on monte d'abord les manchons sur les extrémités des tuyaux à réunir et on les place sensiblement en alignement. Dans la pratique, les deux tuyaux ne sont habituellement pas par- faitement alignés et les faces en contact des manchons ne sont pas toujours parallèles. En conséquence, afin d'assurer un contact parfait de la nervure 14 à l'intérieur du chenal 7, on a donné à ce dernier des parois latérales évasées 13 qui reçoivent la nervure et la guident dans le chenal, comme
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représenté sur la fig. 2. L'angle d'évasement est établi de façon que chaque saillie angulaire 15 de la face de la nervure soit guidée dans une rainure annulaire 12 de la face supérieure de la garniture.
Les éléments sensible- ment alignés, on visse l'écrou 4 sur les filets 5 et on termine le montage du raccord. La pression exercée par l'écrou. fait appliquer fortement les saillies 15 dans les rainures 12, le métal de la garniture étant suffisamment plus mou que celui de la nervure pour se déplacer légèrement sous la pression et réaliser ainsi un joint serré et pra- tiquement à l'épreuve des fuites. Le métal de la Garniture est toutefois suffisamment dur et résistant pour rendre impossible la déformation des rainures dela nervure, ainsi qu'il se produirait si l'on se servait d'un métal mou comme le plomb.
Le raccord représenté sur la fig. 3 est à peu près identique à celui de la fig. 2 mais montre l'appli- cation de l'invention à un raccord du type à brides, chaque manchon étant pourvu d'une bride 16 pourvue de trous 17 écartés sur la périphérieet que traversent des boulons permettant de maintenir le raccord serré.
Le raccord suivant l'invention neuf servir sur des tuyauteries pour vapeur surchauffée, des huiles chaudes et d'autres fluides qui causent inévitablement des fuites dans les autres raccords.