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"Perfectionnements aux joints hanches aux fluides"
La présente invention est relative à l'obturation d'ouvertures dans des récipients contenant, ou destinés à contenir, un fluide sous pression.
L'obturation d'une ouverture de ce genre entraîne l'établissement d'un joint entre l'organe obturateur de l'ouverture et la proi du récipient. On recourt fréquemment pour ce-La à un joint, à une rondelle ou à une garniture d'étanchéité insérés entre des surfaces
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de forme convenable des deux parties et comprimés par rapprochement desdites parties au moyen de vis, par exemple. Ce type de joint (joint travaillant à la compression dénommé ci-après, pour la brièveté, joint de compression) ne donne pas toujours satisfaction : il est susceptible de perdra son efficacité après un certain temps et de permettre l'échappement du fluide, en particulier lorsque celui-ci est gazeux.
L'invention a pour objet une forme perfectionnée de joint de compression exempte de l'inconvénient ci-dessus rappelé. Dans la construction par- fectionnée, le bord interne du joint de compression, entre la paroi du récipient et l'organe de fermeture, est séparé du fluide contenu dams le récipient par une masse de matière visqueuse ou solide impénétrable au fluide qui est en contact avec elle et aui exerce une pression sur elle.
cet effet, celui des deux éléments formant le joint qui est situé le plus bas (habituelle- ment , mais non nécessairement, le récipient) est pourvu d'une nervure oui s'étend autour de la face du joint, à l'intérieur de celui-ci, et aui fait saillie vers le haut au-delà du joint de manière à former la paroi intericure d'une gorge circonférentielle dont la partie restante de paroi est partiellement constituée par le bord interne du joint de compression.
L'intérieur de celui des deux éléments précités oui est situé à la. partie supérieure (habituellement l'organe d'obturation) est conformé de manière à constituer un réservoir dans lequel peut être introduite la matière de scellement impénétrable aux fluides avant l'assemblage des deux eléments, réservoir duquel ladite matière est transférée
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par gravite à. la gorge circonférentielle après confec- tion du joint, Le réservoir est réalise de préférence par aménagement, dans la surface interne de l'élément supérieur, d'une rainure annulaire s'étendant autour et à l'intérieur de la surface du joint.
Cwtte rainure peut être l'imago renversée de la gorge de scellement formée sur l'élément inférieur, mais il est préférable que la capacité du réservoir soit plus grande que celle de la gorge de scellement au'il alimente.
Le choix de la matière de scellement dépend de la nature et de la température du fluide contenu dans le récipient. Dans certains cas, une composition (ou "compound") oléo-résineuse peut être utilisée, cette composition étant simplement assez visqueuse aux températures normales de fonctionnement du récipient pour quelle soit retenue dans le réservoir jusau'à ce que le joint de compression ait été confectionné. Toutefois, il est préférable, en général, d'utiliser une huile, ou un compound, solide ou fortement visqueuse se liquéfiant à une température légèrement supérieure à la température de fonctionnement du récipient.
Dans certains cas, il peut être préférable d'utiliser un métal ou un alliai ayant un point-de fusion inférieur à la température qui pourrait endommager la garniture de joint, le récipient ou son contenu. Lorsqu'on utilise un métal comme matière de scellement, il peut être bon, pour obtenir un bon contact entre la matière et les surfaces de la gorge de scellement, de recouvrir au préalable lesdites surfaces . d'un métal approprié tel que l'étain, par exemple, et (ou) d'un flux.
Avant de confectionner lejoint perfec- tionné, on introduit dans le râservoir la quantité
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nécessaire de matière de scellement, par exemple en la faisant fondre et en la coulant dans le réservoir, l'élément dans lequel est ménagé ce dernier étant dans la position renversée. L'organe de fermeture est en- suite mis en place et le joint de compression est réa- lisé. La disposition des deux éléments étant telle que le réservoir se trouve au-dessus de la gorge de scelle- ment, la. matière de scellement, si c'est un corps vis- queux, s'écoule du réservoir et est guidée, par une surface de l'élement supérieur, dans la gorge de scelle- ment.
Lorsque la matière est normalement solide ou lors; que c'est un liauide trop visqueux pour s'écouler hors du réservoir dais un laps de temps raisonnable, on ap- plique de la chaleur à l'élément comportant le réser- voir pour fondre la matière ou pour en diminuer la vis- cosité et ladite matière s'écoule alors dans la gorge de scellement ou on la laisse refroidir et se solidifier, ou reprendre le degré voulu de viscosité, suivant le cas.
L'invention est particulièrement utile pour la fermeture des manchons de raccordement et des boîtes de jonction pour câbles à haute tension, manchons et boites travaillant avec une pression de gaz interne de 3,5 à 25 kg/cm2; à titr.e d'exemple seulement, on va décrire maintenant un manchon de raccordement obturé conformement à l'invention, ledit manchon étant représenté sur le dessin annexé sur lequel
La figure 1 est une coupe longitudi- nale du manchon de raccordement, les deux câbles raccor- dés etant représentés en élévation, le mode de construc- tion du câble et du conducteur proprement dit ne faisant
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pas partie de'la présente invention;
Lafigure 2 est une coupe longitudinale partielle à échelle agrandie montraht avec plus de détails la construction de l'un des dômes de dilatation amovibles.
Comme on le voit sur le dessin, le manchon 1 est raccordé à ses extréniités, au moyen de joints coulés plombés 2, aux gaines interne et externe en plomb 3 et 4, respectivement, des deux câbles 5, L'intérieur de l'un des câbles est mis en communication avec l'intérieur de l'autre câble au moyen d'un tube 6.
La partie supérieure du manchon 1 est conformée de manière qu'elle présente un certain nombre de dômes pour permettre la dilatation de la composition, ou compound, qui remplit le manchon jusqu'au niveau indiqué en 8. Ce compound, qui n'est pas représenté sur la figure 1, est maintenu sous pression grâce à la mise en communication de la partie supérieure de l'intérieur de chaque dôme avec l'intérieur de l'un ou l'autre des câbles 5 au moyen de tubes 9. Deux des demies sont rendus amovibles on ménage ainsi une ouverture 10 de dimension appropriée pour l'introduction du compound dans le manchon. La, paroi du manchon est épaissie localement autour de l'ouverture pour former un bossage annulaire 11.
Dans la surface supérieure 12 du bossage annulaire est formé un évidement annulaire 13 dans lequel est logée une bague de garniture 14. La paroi circonférentielle externe 15 de cet évidement est de préférence verticale; la paroi interne 16 du même évidement
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est verticale sur une llauteur sensiblement égale à l'épaisseur dela bague de garniture 14 et s'inclineensuite à partir de l'evidement pour former une surface conique.
La hauteur de la partie conique de la paroi circonfé.. rentielle interne est le double, environ, de celle de la partie cylindrique. La paroi de base du dôme constituant le couvercle de l'ouverture forme un rebord 17 qui s'engagedans l'évidement 13 de la surface 12 du bossage..
Au moyen de vis 18, ou autres organes analogues, traversant une bride 19 s'étendant vers l'extérieur du dôme, vis qui s'engagent dans des trous taraudés dans le bossage 11 du manchon, on assemble le dôme et le manchon de Manière à réaliser, avec l'aide de la bague de garniture 14, un joint de compression* Sur la surface interne du dôme et à une faible distance de son bord est formée une bride circonférentielle 20 qui s'étend d'abord vers l'intérieur, puis vers le bas jusqu'à ce qu'elle approche du bord supérieur de la paroi interne 16 de l'évidement Ménagé dans le bossage sur le manchon.
On forme ainsi une gorge annulaire renversée 21 entre la paroi du dôme et son rebord 20 s'étendant vers l'intérieur. Cette gorge constitue un réservoir qui est partiellement rempli, comme on le voit sur la gauche de la figure 2, d'un compound 2@ pour câbles, nonnalement visqueux, ou solide, ce remplissage se faisant à chaud et un court instant avant la mise en place du dôme sur le manchon.
Lorsque le joint de compression a été établi, on chauffe la paroi du dôme avec une lampe à souder, ou par tout autre moyen convenable, dans une mesure suffisante pour produire de nouveau la fusion du compound 22 dans la gorge 21, grâce à quoi le compound guidé par le rebord 20, s'écoule dans
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la gorge annulaire 23 formée entre l'extrémité inférieure de 'la paroi du dôme et la paroi interne 16 de l'avidement du bossage du manchon. Lors du refroidissement, le coin- pound reprend sa viscosité initiale et il forme un joint étanche aux gaz efficace, comme on le voit à la droite de la figure 2.
La pression exercée par le gaz dans le dôme a uniquement pour effet de repoasser plus fortement le compound dans la gorge inférieure, de l'appliquer contre le fond et les parois latérales de la gorge et, par suite, d'accroitre l'efficacité du joint.
On comprendra par l'exposé précédent que le procédé perfectionné d'établissement d'un joint parfaitement étanche aux gaz offre cet avantage considé- rable par rapport aux procédés tels que le plombage ou la soudure du bord extérieur du joint, que la pression interne engendrée par la chaleur nécessaire pour fondre la matière de scellement est avantageuse parce que, ladite matière se trouvant du côté à haute pression du joint, elle est refoulée dansle joint, tandis que dans le pro- cédé par plombage ou par soudure, nécessitant l'applica- tion d'une quantité considérable de chaleur, une purge de gazest indispensable afin d'empêcher lemétal en fusion (qui se trouve nécessairement du côté à basse pres- sion du joint) d'être soufflé et chassé du joint par la pression interne.