<Desc/Clms Page number 1>
Joint articulé de tuyau pour l'accouplement des tuyaux de vapeur de chauffage- des voitures de chemins de fer.
La présente invention a pour objet un joint articulé de tuyau pour l'accouplement des tuyaux de vapeur de chauffage des voitures de chemins de fer. Dans ces joints articulés; on exécutait jusqu'à présent les pièces, qu'il s'agit de relier l'une à l'autre par joint articulé, de façon qu'elles puissent pivoter l'une par rapport à l'autre autour d'un axe formé, par deux pivots cylindriques ou coniques et on formait ou fixait les deux pivots d'articulation sur une des parties du joint articulé et on les montait dans des cous-
<Desc/Clms Page number 2>
sinets annulaires sur la partie pivotable par rapport à la partie précitée.
L'étanchéité des deux parties de tuyau ainsi reliées par articulation l'une à l'autre est assurée dans ce cas par un anneau élastique d'étanchéité qui est fixé autour de l'entrée d'une des parties de tuyau et qui s'applique d'une manière étanche sur une surface sphérique concave qui entoure l'entrée de l'autre partie de tuyau et qui glisse sur cette surface pendant les mouvements de l'articulation.
Dans ces joints articulés de tuyau, les deux pivots cylindriques, qui constituent l'axe de pivotement, et les manchons qui constituent leur coussinet annulaire doivent avoir exactement le même axe, parce que sinon, il se produit une pression sur les bords ou un coînçage et, par suite, une abrasion des endroits jouant le rôle de coussinet. La confection d'un tel joint articulé, de tuyau, du fait qu'elle exige une disposition exactement coaxiale des pivots et des coussinets annulaires est elle-même difficile et par conséquent coûteuse.
De plus, de tels joints articulés, même quand on les a exécutés exactement, entraînent souvent des ennuis dans leur emploi, car, par suite de la température de la vapeur qui passe par le joint articulé, il se produit souvent une telle distorsion des parties qui constituent ce joint articulé que l'alignement axial des pivots cylindriques et de leurs coussinets annulaires cesse d'exister et qu'il se produit le coînçage nuisible précité des pivots et la pression nuisible précitée des bords des pivots dans ces coussinets annulaires. Pour ce motif, les manchons des coussinets annulaires doivent être très souvent remplacés et l'usure rapide des pivots de rotation donne aussi lieu souvent à un remplacement coûteux.
Si, pour éviter la pression des bords des pivots, on donne à ces pivot s plus de jeu .dans les coussinets annulaires, il peut arriver que la distance entre les deux.parties de tuyau reliées l'une à l'autre ,par le joint articulé varie entre des
<Desc/Clms Page number 3>
limites trop écartées et que l'anneau d'étanchéité cité plus haut se trouve trop loin de la surface d'étanchéité sphérique, l'étanchéité de l'articulation cessant d'exister dans ces conditions.
La forme décrite ci-après, qu'on a donnée conformément à l'invention au joint articulé pour tuyaux, a pour but d'écarter ces inconvénients et atteint ce réulltat grâce à ce qu'on donne la forme sphérique aux pivots de l'axe du joint articulé de tuyau à la façon déjà connue dans les arbres articulés, et qu'on les dispose, de manière à pouvoir tourner, dans des cuvettes que comprennent les parties du joint articulé et qui font office de coussinet.
Dans ces conditions, les centres de deux sphères constituent toujours un axe d'articulation et, même lorsque les parties du joint articulé se déforment par suite de la dilatation thermique,il ne peut pas se produire de coînçage aux endroits servant de coussinet, car les sphères peuvent changer de position en tournant dans leurs cuvettes, qui font office de coussinet, sans qu'il se produise de pression nui- sible sur les surfaces des coussinets. Lorsqu'on choisit la forme d'exécution suivant laquelle des sphères entières ou billes se trouvent dans des cuvettes de coussinets des deux parties du joint articulé, on peut employer des billes peu coûteuses qu'on trouve dans le commerce.
L'exécution des cuvettes de coussinet avec une précision suffisante n'offre aucune difficulté et présente de plus l'avantage que ces billes pleines peuvent se déplacer d'une façon quelconque en tournant dans les cuvettes de coussinet de façon que ce sont toujours d'autres endroits de leurs surfaces sur lequels s'exercent les efforts et qu'une usure nuisible ne se manifeste qu'après un-temps de très longue durée.
<Desc/Clms Page number 4>
L'expérience a montré que ces joints articulés pourvus de pivots sphériques restent toujours très mobiles et beaucoup plus longtemps en bon état de fonctionnement que les joints articulés pour tuyau connus jusqu'à présent et munis de pivots cylindriques ou coniques,la position correcte de 1'anneau d'étanchéité, entre les deux parties de tuyau qui doivent être rendues étanches l'une par rapport à l'autre restant toujours assurée même lorsqu'elles se déforment par dilatation thermique.
Il y a lieu de signaler en outre que, jusqu'à présent, on devait donner aux parties de joint articulé de tuyau des dimensions dépassant de beaucoup celles nécessaires pour assurer la résistance, afin de rendre ces parties insensibles à toute distorsion sous l'influence de la chaleur. Parl'application, comme pivots d'articulation, de sphères qui tournent dans des cuvettes, il n'est par contre pas nécessaire de tenir compte d'une déformation par la chaleur et, pour une même section de passage, on peut par suite choisir des dimensions plus faibles pour les parties du joint articulé de tuyau ou choisir un diamètre plus grand pour ce joint, tout en employant la même quantité de matériau.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, plusieurs modes d'exécution de l' invention.
Sur la figure 1, qui est une coupe suivant l'axe longitudinal d'un joint articulé de tuyau suivant l'invention, on a désigné par 1, une des parties du joint articulé, partie qui présente à son extrémité une portion élargie sphérique concave 2, et par 3 l'autre partie de ce joint à l'entrée de laquelle on a fixé un anneau d'étanchéité élastique 4, à section en U, qui se dilate sous la pression de la vapeur et s'applique, en assurant l'étanchéité, contre la surface sphérique concave 2. Les écrous 6, 6' sont fixés sur la partie de joint articulé de tuyau 1 et leur tête sphérique 5. 5' se trouve dans des cuvettes sphériques corcaves 7,7', qui
<Desc/Clms Page number 5>
jouent le rôle de coussinets, de la partie 3 de joint articulé de tuyau .
Dans les mouvements relatifs des parties de joint articulé de tuyau, les centres de têtes sphériques 5,5' déterminent toujours l'axe de pivotement. Un coînçage ou une pression des têtes sphériques dans les cuvettes 7,7' n'est jamais possible.
Dans le mode d'exécution suivant la figure 2, les billes 5,5' qui déterminent l'axe d'articulation sont complètement sphériques et sont montées, de façon à pouvoir tourner d'une part, dans des cuvettes sphériques concaves 7,7'(jouant le rôle de coussinets) de la partie de joint articulé de tuyau 3 et, d'autre part, dans des cuvettes analogues 8,8' de pièces filetées 9, 9' que porte la partie de joint articulé de tuyau 1.
La figure 3 représente un autre mode d'exécution de l'invention ce mode se distinguant de ceux suivant les figures 1 et 2 en ce que la partie de joint articulé de tuyau 3 forme une cuvette sphérique concave 10 dans laquelle est guidée la partie de tuyau 11 qui, dans ce cas, porte l'anneau d'étanchéité 4.
La. partie de joint articulé 3 présente les cuvettes 7,7' qui jouent le rôle de coussinets et dans lesquelles les sphères complètes ou billes 5, 5'pénètrent à moitié, tandis que les,.autres moitiés des billes 5,5' sont montées, de façon à pouvoir tourner, dans les cuvettes 8,8*,qui'jouent le rôle de coussinet, des pièces filetées 9,9' montées dans la partie 'de joint articulé de tuyau 1.
Dans ce cas, une rotation supplémentaire de la partie de tuyau 11 autour de son axe est encore possible outre le mouvement de pivotement autour de l'axe passant par les centres des billes 5,5.