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Dispositif de joint pour tuyaux.-
Cette invention a pour objet un dispositif de joint pour tuyaux, destiné plus particulièrement à être appliqué aux tuyaux à emboîtement.
On sait que l'assemblage étanche des tuyaux à emboî- tement reliés au moyen de brides et de boulons, est produit par la compression d'une bague en une substance élastique telle que le caoutchouc, entre des faces d'appui qui sont constituées d'une part, par les parois circulaires de la bri- de mobile et du tuyau emboîté et, d'autre part, par les parois annulaires planes de la bride mobile et de l'extrémité de l'emboîtement.
Une
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Une condition essentielle pour l'obtention d'une étanchéité convenable est que les faces planes d'appui annulaires présentent une largeur suffisante pour ne pas détériorer la garniture élastique, le jeu relatif des divers organes étant suffisamment faible pour que cette garniture ne puisse fuir ou s'écouler hors de la chambre de compression.
Le dispositif d'après l'invention qui réalise ces desiderata comporte en combinaison avec la garniture d'é- tanchéité élastique usuelle, en caoutchouc ou matière analogue, des boucliers plastiques conformables formant faces d'appui de cette garniture par portée étanche, respectivement sur la tranche de l'extrémité d'emboîtement du tuyau et sur le fond de la cavité ménagée dans la beride de serrage en se substituant dans cette fonction à ces éléments, et en constituant ainsi, pour cette garniture élastique, entre la bride mobile et le tuyau sur lequel elle coulisse, une chambre de mise à joint; dont les parois latérales présentent un appui suffisant à la garniture pour empêcher toute fuite libre de celle-ci et permettre une compression uniforme de toute sa masse, assurant l'étanchéité.
Dans le dessin annexé qui représente, à titre de réalisation de l'invention, une forme d'exécution d'un dispositif de joint appliqué à des tuyaux en acier étiré :
Fig. 1 est une coupe axiale longitudinale du tuyau montrant le joint préparé,
Fig. 2 est un détail montrant la position que prend la garniture après serrage.
Le tuyau 1 qui comporte, à son extrémité, une partie 2 de plus grand diamètre, dans laquelle s'emboîte l'extrémité du tuyau 3, reçoit une bride fixe 4, de construction appropriée
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appropriée, prenant appui sur l'épaulement 5, et dans la- quelle s'engagent des boulons 6 destinés à tirer vers la bride 4 unebride mobile 7 présentant une chambre ou cavité 8 lui permettant de s'engager sur l'emboîtement 2. Cette cavité est limitée par une embase 9 qui s'engage, avec un jeu convenable, sur le tuyau 3 emboîté.
D'après l'invention, on dispose à l'intérieur de la cavité 8, respectivement contre la paroi ou fond de l'embase 9 et contre la tranche de l'emboîtement 2, des disques 10,11 annulaires, en une matière malléable appropriée, de dareté convenable, par exemple en plomb, dont le diamètre extérieur coïncide avec le diamètre intérieur de la cavité 8, le dia- mètre intérieur de ces disques annulaires embrassant exacte- ment le tuyau emboîté 3. Entre les disques 10, 11 est ménagée une garniture élastique 12, par exemple en caoutchouc.
Les tm is organes 10, 11, 12 sont entièrement conte- nas à l'intérieur de la cavité 8 de la bride 7, de sorte que le serrage des boulons tels que 6, tire la bride 7 et appli- que le disque 11 contre la tranche 13 de t'emboîtement 2.
Les disques annulaires 10, 11 comportent, de préférence, des chanfreins 14,15.
On a ainsi déterminé à l'extérieur de la tranche 13, et indépendamment du jeu qui sépare le tuyau 3 de l'emboîte- ment 2, une chambre ou cavité de mise à joint, dont le volu- me initial est susceptible d'être réduit par la traction des boulons 6 et la déformation élastique de la garniture 12 jusqu'à ce que celle-ci ait entièrement rempli les inters- tices qui s'offrent à sa déformation.
Chaque bouclier plastique et plus particulièrement celui disposé contre la tranche d'emboîtement 13 du tuyau 2 est fortement appliqué contre cette tranche 13, au point de se @
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se solidariser avec elle, et de se substituer entièrement à elle dans sa fonction de face d'appui pour la garniture d'étanchéité 12.
L'étanchéité est ainsi obtenue :
1. entre lé joint élastique et plastique (caout- chouc par exemple) et la surface externe du bout mâle, sui- vaut une surface de fuite parallèle à l'axe des tubes, par la pression exercée, perpendiculairement à-cet axe, par cette bague de caoutchouc serrée dans son logement suivant la di- rection des génératrices, et exerçant, comme le ferait un véritable fluide, une même poussée unitaire sur toutes les parois de l'enceinte qui l'enferme, spécialement sur la face interne du disque plastique interposé entre ledit joint et le jeu d'emboîtement.
2. entre un des deux disques plastiques et la tranche 13 de l'emboîtement, suivant une direction de fuite perpendiculaire à l'axe de la tuyauterie, par le fait d'une portée étanche réalisée par l'empreinte de ladite tranche dans ce disque sous la pression développée par les boulons de serrag
Enfin, en cas de léger déplacement, l'une par rap- port à l'autre, des diverses parties de l'assemblage, l'étan- chéité est maintenue par la tendance élastique du joint à reprendre sa forme primitive, ledit joint continuant de ce fait à exercer une poussée dans les diverses directions intéressées, lors même qu'il viendrait à ne plus remplir strictement, comme un fluide parfait, l'enceinte oùil est enfermé.
L'invention comporte enfin la possibilité de la mise en oeuvre, conjointement avec le dispositif principal décrit plus haut, des dispositifs accessoires ci-après énumérés, et pouvant être considérés soit isolément, soit simultanément dans une même réalisation.
1.
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1. l'organe avenant l'intervalle existant entre le diamètre minimum 9 de la bride 7 et la surface externe du bout mâle est un disque 10 en métal ou autre substance plastique, mais assez dore,identique à celui 11 qui est serré entre le joint élastique 12 et la tranche de l'emboitement 13.
2. le joint plastique et élastique (bague de caoutchouc par exemple), a une épaisseur, mesurée parallèlement à l'axe de la tuyauterie, notablement supérieure à la distance entre les génératrices externes du bout mâle. 3 et la paroi interne de la bride évidée 7 de manière à faire s'exer- cer sur une grande surface, en direction centrpète, la pression unitaire constante que le joint élastique reçoit, en direction longitudinale,des deux disques d'extrémités 10, 11 et qu'il transmet en grandeur sensiblement égale à toutes les parois qui le contiennent, ceci dans le but d'accroître autant que possible l'adhérence par frottement et du bout mâle 3 et de ce joint 12, c'est-à-dire la résistance au déboîtement de l'assemblage réalisé.
3. le joint plastique et élastique 12, en caoutchouc ou autre substance, peut être en une seule pièce ou être constitué par la superposition, dans l'évidement de la bride, de plusieurs joints de moindre épaisseur unitaire.
4. le diamètre intérieur des disques plastiques mais résistants 10, 11 est légèrement inférieur au diamètre de tolérance minimum de la surface externe du bout mâle 3, de telle sorte que ces disques doivent toujours être emmanchés par forcement sur lesdits bouts mâles, des surfaces d'entrée en biseau pouvant du reste être prévues pour faciliter leur pénétration par évasement, tant sur le bout mâle que dans l'évidement de la bride 7.
5. le diamètre intérieur du joint élastique et plastique
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plastiques 12 (caoutchouc par exemple) est, en dehors de toute tension, un peu inférieur au diamètre externe, de tolérance minimum, du bout mâle 3, de telle sorte que, suivant un principe connu qui se combine ici avec une application nouvelle, ce joint, après mise en place, soit toujours serré sur le bout mâle 3 par sa tension propre.
Un avantage accessoire du dispositif décrit, sous toutes ses modalités de réalisation, est que la matière du joint élastique et plastique est protégée sur la totalité de sa surface contre le contact tant de l'atmosphère ou du milieu extérieur (canalisations enterrées) que du fluide que la canalisation est appelée à véhiculer.
L'invention s'applique pour les assemblages de tuyaux à emboîtement, et plus particulièrement aux tuyaux étirés en acier ou autre matière.
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