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"Perfectionnements aux raccords et accouple- ments pour tubes et autres"
La présente invention se rapporter aux raccords pour tubes, tuyaux, barrer rondes, et*,,,,, du type dans lequel un manchon- appliqué sur la surface extérieure du tuyau on analogue est comprimé axialement par le mouvement axial relatif de deux des organes d'accou- plement.
Les manchons utilisés jusqu'à ce jour dans ces accouplements ont été faits da matière plus ou moins plastique telle que caoutchoue, cuir, fibre*
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plomb, cuivre mou, etc..., et l'on fabriquait les organes d'accouplement de manière à comprimez les sur- faces externes du manchon de façon que le manchon soit déformé par ce mouvement axial relatif par le raccouroi amial et l'épaisseur radiale, vers l'intérieur contre le tube ou analogue et vers l'extérieur contre les organes d'accouplements
Suivant l'invention, le manchon en position assemblée sur l'accouplement bloqué présente une sec- tion: sinueuse arquée dans toute son étendue et porte sur le tube ou la barre par ses régions extrêmes.
Il est fait d'une matière résistante et ductile à limite élastique et limite d'étirage élevées afin: que, perdant sa forme primitive ( qui peut être celle . d'un cylindre parfait) . il puisse se bomber en pre- nant la forme arquée précitée lorsqu'il se trouve con- primé axialement par le mouvement axial relatif des organes d'accouplement, sans pour cela que son épaisseur augmente sensiblement* Les deux organes:
de refoule- ment qui partent sur les extrémités du manchon sont façonnés de manière à présenter un épaulement arrondi destine à porter sur la surface extérieure du manchon. en une zone proche de ses extrémités, pour s'évaser vers la partie médiane du manchon afin,}de limiter et de déterminer ainsi la forme de la saillie de sa sec- tien arquées Il ne faut pas que la "couronne" de la section arquée porte contre les organes de refoule- ment.
L'un des organes de refoulement sera habituel-
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lement un chapeau libre dont l'extrémité opposée au manchot coopte aveo l'éorou d'assemblage ou organe à bride, sui- vant le cas, servant à produire le mouvement axiale L'autre organe de refoulement peut être venu de fabrica- tion avec la pièce même avec laquelle le tuyau, tube ou barre doit s'accoupler. Mais ici encore un chapeau. libre peut être interposé entre cette pièce et l'extrémité du manchon.
Les accouplements suivant l'invention peuvent être appliqués aux tuyaux de toutes dimensions dans lesquels il importe de réaliser des joints étanches, depuis les tuyaux d'arrivée d'essence par exemple jus- qu'aux conduites de distribution d'eau les plus grandes..
On peut également les appliquer aux charpentes formées de tubes ou de barres d'acier rond, par exemple aux écha- faudages, pour lesquels la facilité de montage et de démontage de la charpente et la solidité de serrage des accouplements sont les conditions essentielles* de simples, clés suffisant en effet pour assembler ou libérer les accouplements Les tubes, barres. accou- plements et manchons qu on a utilisés dans une char- pente démontée peuvent resservir dans une autre charpente à condition que les tubes. ou barres- aient une surface assez lisse pour qu'on puisse enlever les manchons sans endommager ni ceux-ci ni les: tubes....
La matière dont le manchon est rait dans une application particulière quelconque est, de préférence, identique ou analogue à celle du tube ou autre pièce
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avec laquelle on utilise ltaccouplement. ftz exemple, pour un tube de cuivre, o'est un manchon de cuivre qu'on emploiera de préférenee, alors qutil y aura in- térêt à choisir un manchon en acier doux mince pour un tube ou une barre d'acier* On évite ainsi que des phénomènes galvaniques risquent de se produire.
D'autres particularités de l'invention sont décrites ci-après*
On comprendra mieux l'invention par la descrip- tion suivante considérée à la lumière des dessins dont les fig. 1 et 2 représentent une de ses formes d'exé- cution appliquée à un accouplement entre l'extrémité d'un tuyau et un robinet, boisseau de valve ou autre
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garni ture.
La fig. 3 est une vue agrandie correspondant à la fig* 2 et servant à illustrer le mode de fono- tionnement de l'accouplement dans la réalisation d'un serrage solide et d'un joint étancha.
La fig. 4 représente une forme Autre que celle de la fig. 3 donnée aux organes de refoulement
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Les fig. 5 et 6 représenteàane forme de latin- vention appliquée à l'aboutiment de deux tubes de grand diamètre, tels que conduites d'eau ou autres.
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Les fig. 7p 7,a 7b, 7s:...7! représentent une variante appliquée à l'accouplement de l'extrémité d'un tube avec une garniture existante.
Les fig. 8 à 9b représentent des assemblages- formés de tubes ou de barres ronds et d'accouplements suivant l'invention; enfin. /
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Les fige 10 et 11 montrent des variantes de raccords servant dans les assemblages suivant la fige 9.
La fig. 1 représente un petit accouplement du type à raccord fileté appliqué à un tuyau P relativement durs par exemple en cuivrea avant le serrage des organes d'accouplement 1 et 2 o Ces derniers ou bien, suivant le dessin, l'organe 2 et le chapeau 3 sont munis chacun ( voir fig. 3) d'un épaulement 4 et d'Une butée intérieure 5 disposés de manière que, lorsqu'on serre l'un contre l'autre les organes de refoulement 2 et 3, le manchon S se bombe comme le montrent la fig.
2 et, aveo plus de détails, la fige 3 o Le premier effet du rapprochement des organes 2 et 3 résultant du vis sage de l'écrou d'assemblage 1 est de refouler radia- lement vers l'intérieur les extrémités du,manchon S contre le tuyau 2 aux zômme 6. Ceci détermine un bombage ou cintrage naissant du manohon S qui tend à s'appuyer contre les épaulements 4 ; les organes 2 et 3 continuant à se rapprocher par l'effet du vissage afin de parfaire 1'assemblages le manohon prend une forme bombée à peu près telle que le montre la fige 3, la pression qu'il exerce aux zônes 4 et 6 augmentant graduellement à mesure que la déformation se pro- duit.
Il se forme ainsi entre le manchon et le tuyau une chambre à ain 7 étanchée efficacement aux zones. 6 et, entre le manchon et les organes de refoulement, deux chambrer 8 plus petites qui sont étanchées effi- oaoement aux z8nea 4 et 5 Cet accouplement convient
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éminemment dans les cas où c'est un liquide qui circule dans le tuyau P, et il est particulièrement propre à empêcher toute tendance au suintement que le liquide peut présenter* L'essence est un liquide présentant cette propriété et l'on a observé que, dans les raccords à essence suivant la présente invention. les joints d'air précités constituaient un obstacle efficace au suintement,
La fig.
4 montre une variante des organes? 2 et 3 suivant laquelle, au moyen d'un outil aléseur con- venable, on a donné à leur face intérieure une forme d'escalier afin que, le manchon venant s'y appuyer de force, il se forme plusieurs chambres d'étanchéité, augmentant ainsi la résistance au suintement de l'es- aenoe ou autre liquide:
La fig. 5 montre en coupe et en position d'assemblage non bloqué un accouplement entre deux tuyaux de grand diamètre. Les manchons S sont prévus sur chacun des tuyaux P1 et P2 sur lesquels sont dis- posés des organes à brides: libres 10 et des chapeaux 13, ceux-ci étant rapprochés deux à deux comme d'ordinaire au moyen de boulons 11 et d'écrous 12.
Une bague R est disposée entre les manchons et présente un épaulement intérieur T contre lequel s'aboutent lea extrémités des tuyaux* Les faces de la bague R et des. chapeaux 13 qui portent oontre les manchons sont façonnées ainsi qu'on l'a décrit de manière à produire le bor- bage désiré des manchons à la suite du mouvement axial des organes de refoulement 13 au cours du serrage des dere
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dorons sur leur boulon..
La figo 6 montre l'accouplement suivant la fig. 5 lorsque le joint est obtenu.. La bague 2 et l'épaulement T servent à maintenir l'alignement axial des tuyaux et le oentrage des organes de refoulement pendant le serrage* On peut supprimer l'épaule- ment T dans le cas de conduites d'eau enterrées afin de faciliter le remplacement d'un tronçon de con- duite en cas de rupture. Après avoir dévissé les écrous 12 on peut, à chaque extrémité de la conduite rompue, faire coulisser l'ensemble du dispositif de raccordement sur la conduite intacte voisine, dageant ainsi la conduite avariée qu'on peut alors enlever sans déranger ses voisines.
Dans la pratique,on aura souvent besoin- de remplacer un raccord de conduite aboutissant à une garniture existante, telle qu'un robinet, un boisseau de valve, etc.*. par un raccord suivant l'inven- tion.
A cette fin, suivant une particularité de l'invention, on a prévu un organe adapteur détathé qu'on dispose entre la garniture existante et le manehom et dont une face eat façonnée ainsi qu'il a été dit en vue de coopérez avec le manchon, son-, autre face étant oonforme à selle du siège s'y rappariant sur la garniture considérée.
Cette particularité est illustrée par la fig.7 qui montre un raccord disposé entre l'extrémité d'un tuyau P et un robinet 21 du type ordinaire à boisseau vertical (fig.7a) dépourvu de bride à son'extrémité 220
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Afin d'incorporer l'accouplement suivant l'invention dans un tel raccord, on a prévu un chapeau adapteur 23 entourant librement le tuyau P.
L'une des faaes de ce chapeau est façonnée de manière à servir d'organe de refoulement coopérant avec le manchon S entourant le tuyau, sa face opposée étant lisse afin de porter contre l'extrémité lisse 22 du robinet ou, comme c'est plus souvent le cas, contre une rondelle de joint 240 .Pour centrer cette rondelle, l'adapteur présente une courte saillie annulaire 25 d'une seule pièce avec lui.
A titre d'exemple complémentaire, on peut se référer au type de raccord communément employé dans les tuyauteries d'essence et d'huile et ou.un collet conique mâle, soudé ou fixé à demeure de toute autre manière à l'extrémité d'un tronçon de tuyau. se trouve serré à bloc contre un siège conique femelle solidaire de l'autre élément du raccord à l'aide d'un écrou monté librement sur le tuyau et coopérant avec le pas de vis taillé sur l'organe de jonction*.
Un accouplement suivant l'invention est incorporé dans un tel raccord ainsi que le montre la fig. 7b.
Le tuyau à bride es t remplacé par un tuyau P à bout franc muni à son extrémité d'un chapeau libre 14 dont une extrémité forme un cône mâle destiné à s'em- boiter dans le siège 15 du raccord et dont l'extrémité opposée est façonnée de manière jouer le rôle de l'organe de refoulement coopérant avec le manchon S entourant le tuyau
Lorsqu'il importe que le joint à la portée 15 de la garniture existante soit étanohe,. il/faut que.
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la partie du chapeau en contact avec la portée de la garniture soit susceptible d'une déformation perma- nente ou temporaire à un aegré suffisant pour qu'elle puisse entrer en contact intime avec la portée sur l'ensemble ae 1 aire de contact après serrage au rac- corda afin de compenser ainsi les défauts d'exé- cution éventuels des pièces de la garniture et, dans les cas extrêmes, un mauvais ajustage réel des pièces. A cet effet;, le chapeau peut être formé de deux pièces distinctes 16 et 17 comme suivant la fig. 7c.
Un tel chapeau mixte offre cet avantage que les diverses pièces qui le constituent peuvent être faites- de matières présentant des qualités différentes.
Par exemple, le chapeau spécialement façonné pour le manchon est de préférence en métal dur et rigide,. tan- dis que celui qui doit porter dans la garniture peut être fait d'une matière déformable de façon permanente ou temporaire de manière à entrer de force en contact intime avec la portée lorsqu on serre 1'écrou d'as- semblage. Ce dernier chapeau peut être en métal trempé dfin de le rendre élastique ou bien en métal ductile, plomb par exemple, ou bien en caoutchouc ou autre ma- tière élastique analogueo
Toutefois, suivant une forme préférée et afin d'assurer l'étanàhéité du joint, le chapeau 14 présente des gradins ou redans sur sa face 18 en contact avec la portée, comme le montre la fige 7d.
Par ce moyen, l'aire initiale de contact entre le chapeau et la portée est réduite presque à zéro etpar suite du serrage, les arêtes du chapeau s'impriment dans la face d la portées
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produisant une légère déformation du chapeau, et de la portée, jusqu'à ce que l'aire de contact soit suffi- sante pour résister à la pression appliquée. Un certain nombre de petites chambres annulaires hermétiques semblables à celles que montre la fig. 4 sont ainsi formées et le joint devient étanche*
La fig. 8 montre un assemblage de tubes ou barres et d'accouplements suivant l'invention destiné à former une barrière ou garde-fou.
Lesraccords d'assem- blage a, b, c et ! sont représentés plus en détail aux fig. 8a, 8b, 8c et 8d qu'on peut respectivement con- sidérer comme suffisamment explicatives par elles-mêmes.
En ce qui concerne le raccord à quatre voies indiqué:. en b, l'élément horizontal serait généralement, en pra-- tique, un tube ou une barre continue et il n'est donc pas nécessaire, en ce oas, de coincer cet élément horizontal par des manohons d'accouplement* L'organe de raccordement présente un évidement central dans le- quel on emmanche l'élément horizontal, les courts tronçone verticaux 19, 20 s'accouplant avec l'organe d'assemblage ainsi qu'il a été dit
La fig. 9 représente un assemblage de tubes.
(ou de barres) pour l'édification d'un échafaudage* Cette figure met clairement en lumière l'agencement des tubes et des accouplements, les raccords a1 et b1, par exemple, étant représentés plus en détail aux fig.
9a et 9b respectivement* Le type de raccord re- @ présenté à la fig. 9b est celui qu'on emploiera comma- ; nément pour des raisons d'unification mais en bien des cas, notamment lorsqu'on utilise des éléments hori-
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zontaux très longs, le type de raccord suivant la fige. 9a, plus simple, remplit le même offices.
Afin d'augmenter la rigidité de la ohar- pente, on peut employer des raccords à branches dont les axes ne se coupent pas, afin que des tubesbu barres très longs puissent y être emmanohés et accouples.
Les fige 10 et 11 montrent à titre d'exemple, deux raccords de ce genre permettant d'assembler d'équerre respectivement deux et trois tubes*
Les racoords utilisés dans les appareils dé- crits peuvent être façonnés dans des ébauches venues soit de fonderie.', de manière connue, soit de forge.
Pour des appareils tels qu'ils sont représentés par ces- figures, il y a lieu d'employer des- tubes. ou barres, à surface lisse de manière à permettre le démontage de l'accouplement et l'enlèvement du manchon sans endomma- ger ni le tube ni le manchon.
Il faut que le manchon soit en métal dur, de préférence identique ou de nature analogue à celui de l'article avec lequel l'accouplement doit servir, mais il doit être d'une qualité de métal plus tendre que celui dont le tuyau oula barre est formé, Par exempLe.. pour assembler des tubes de cuivre en employant un man- chon de cuivre, lorsque le tuyau est en cuivre étiré sans couture, le manchon ou les manchons sont en cuivre mou recuite Dans le cas d'un tuyau ou d'une barre en laiton, on emploiera de préférence un manchon en laiton,,, enfin, dans le cas d'un. tuyau de fer, on emploiera un manchon en fer homogène, quoique des manchons d'acier doux recuit, de cuivre et d'aluminium puissent éga- lement servir avec des tubes de fer si l'on n'a pas à.
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considérer les effets d'électrolyse.
L'invention est également applicable aux j'accorde et accouplements pour tuyaux et barres en acier, en aluminium et en divers alliages industriels.
Enfin, les accouplements suivant l'invention: peuvent être employés dans tous les types de raccorda par exemple dans les raccords à coude et à T, les: rac- cords articulés, etc....
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