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BREVET D' INVENTION Société dite : BOWDEN (ENGINEERS) LIMITED - de nationalité anglaise.
Victoria Road, Willeaden Junction, Londres N.W.10 - Angleterre, PERFECTIONNEMENTS AUX ACCOUPLEMENTS DE TUYAUX FLEXIBLES.
Ayant fait l'objet d'une demande de brevet en Grande-Bretagne N 12839/41, en dates des 4 octobre 1941 (provisoire.) et 9 juillet 194.2 (définitive),
La présente invention concerne des perfectionnements aux élé - ments composants d'accouplements de tuyaux flexibles, comprenant un tuyau flexible comportant des couches tubulaires de matière élastique, comme du caoutchouc sous diverses formes, naturel ou synthétique, renforcées par une ou plusieurs couches tubulaires de matière de renforcement disposées entre ces couches de matière élastique, un organe inséré, rigide, tubulaire, interne, et un man- chon ou virole oirconférentlellement continu, qui est établi en une matière propre à la contraction, comme du laiton, un alliage d'aluminium, de l'acier doux ou du bronze phosphoreux,
et qui est contracta' pour fixer le tuyau sur l'organe inséré (qui peut être établi dans la même matière que le manohon ou virole), et qui sont appropriés, et plus spécialement destinés, à êtte employée con- jointement avec des tuyaux pour pressions moyennes et hautes pres- dons (c'est à dire des tuyaux appropriés aux pressions depuis 35 Kos par cm2 et au-dessus), tels que ceux utilisés pour la.
trans- mission hydraulique ou pneumatique de puissance, ou pour le trans - port de substances gazeuses, liquides, semi-solides ou visqueuses, sous pression,
Dans la demande de brevet N 3 Si. 205 du 10 août 1945, de la même demanderesse, on a décrit une invention selon laquelle le manchon ou virole était pourvu d'une bande, de diamètre accru, situé dans une position médiana entre ses extrémités, et d'une
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seconde bande de diamètre accru, de moindre diamètre que la première, située au voisinage de son extrémité ouverte, et était alors oontrac- té sur le tuyau et l'organe inséré.
La première bande correspondait à une zone de pression "primaire" ou intense, qui constituait le moyen principal pour assujettir ou sceller le tuyau sur l'organe inséré et le maintenir dans le manchon ou virole, tandis que la ban- de "secondaire", de moindre pression, arrêtait l'échappement du ca- outchouc de l'accouplement et, en même temps, évitait les incunvé- nients qui se produisent si le tuyau est sujet à flexion aux envi- pona d'un point de pression intense,
Bien que de bons joints ont été produits suivant cette méthode, elle comportait le risque d'irrégularités considérables dans le pro- duit, impliquant dans certains cas la pénétration non désirée du man- chon ou virole dans le caoutchouc du tuyau ainsi que, comme le caout- chouc est presque incompressible,
il se produisait fréquemment un échappement excessif de caoutchouc à travers la zone secondaire lors- que le manchon ou virole était contracté sur le tuyau, en partieu- lier lorsque le tuyau était formé de certains genres de caoutchouc synthétique.
La demanderesse a trouvé que ces difficultés et'désavantages peu- vent aire totalement ou largement surmontés si une cavité ou des ca- vités appropriées, est ou sont prévues autour du tuyau, entre le man- chon ou virole et le tuyau, pour recevoir le caoutchouc déplacé par la contraction, ou sensiblement la totalité de celui-ci, la valeur et l'emplacement de la pression étant ajustés de manière à diriger le caoutchouc dans cette ou ces cavités. Il ne s'ensuit pas seulement que le caoutchouc est concentré dans les emplacements les plus avanta- geux, mais cela réduit le risque de rupture du tuyau ou d'écrasement de l'organe inséré.
La présente invention est en outre applicable à d'autres formes de manchons ou viroles que celles revendiquées dans la dite demande.
Conformément à la disposition principale de la présente inven- tion, on prévoit un élément composant d'accouplement de tuyau, desti- ou né à être employé conjointement avec un tuyau pour moyennes hautes pressions, qui comprend un tuyau flexible comportant des couches tu- buâaires en caoutchouc ou une matière élastique analogue, renforcées
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par une ou des couches flexibles de matière métallique et, ou textile, enrobées entre les couches de matière élastique, un man- chon ou virole métallique, oiroonférentiellement continu, et un or- gane inséré.
rigide, et dans lequel, après achèvement de la contrac- tion du manchon ou virole sur le tuyau et l'organe inséré, il exis- te, occupant une situation médiane, une zone de contrainte primai - re ou de scellement, et une zone de contrainte secondaire ou d'é- tranglement située plus près de l'extrémité de l'organe inséré qui pénètre dans le tuyau;
l'intérieur du manchon ou virole étant con- formé et proportionné de manière telle, par rapport au tuyau, préa- lablement au déplacement par la pression de la matière du tuyau, que de l'espace est laissé autour du tuyau, entre la z8ne primaire et l'extrémité fermée du manchon ou virole, qui est suffisant pour recevoir la totalité ou sensiblement la totalité de la matière du tuyau qui, lors de la contraction du manchon ou virole, sera dépla- cée à partir du dessous de la zône primaire vers cette extrémité fermée, en même temps que toute matière du tuyau qui peut être dé- placée à partir des portions de tuyau se trouvant entre cette z8ne et l'extrémité fermée du manchon ou virole.
La fonction la plus importante de la zone secondaire dans des éléments composants d'accouplements de tuyaux conformes à la pré- aente invention, est d'empêcher ou de réduire l'échappement de caoutchouc lorsque la manchon ou virole est contracté sur le tuyau, mais elle peut également remplir une autre fonction, savoir d'empê- cher le tuyau d'être exposé à une pression ou contrainte excessive au point aux environs duquel il sera fléchi en service, et pour atteindre ce résultat supplémentaire, la contrainte dans la z8ne secondaire sera moindre que celle dans la z8ne primaire.
La présente invention, dans sa forme la plus large, ne dépend pas, toutefois, des pressions respectives dans ces zones, mais dans la prévision d'un espace ou d'espaces pour la réception de la ma- tière du tuyau déplacée pendant la contraction du manchon ou virole sur le tuyau.
Les deux zones peuvent dans certains cas se fondre l'une dans l'autre, mais il doit y avoir deux maxima ou pointes de contrain- te, et il est généralement avantageux que la pointe de contrainte
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dans la zone secondaire se trouve approximativement en regard de l'extrémité de l'organe inséré,
C'est une particularité caractéristique de l'invention d'y avoir prévu une cavité ou des cavités autour du tuyau, de manière à éviter de chercher à refouler le caoutchouc déplacé dans un espa- ce sensiblement moindre que son propre volume, ce qui, du fait que le caoutchouc est pratiquement incompressible, impliquerait un dé- placement de quelque autre partie de l'élément composant, c'est à dire le déplacement du manchon vers l'extérieur ou de l'organe in- aéré vers l'intérieur et,
tandis qu'une légère contraction de l'or- gane inséré n'est pas nécessairement préjudioiable, ou bien peut même contribuer à la solidité de l'accouplement, en gêner').! la de- manderesse vise à établir les cavités de dimensions correspondant autant que possible au volume de la matière déplacée. La pression de la matière déplacée sur le tube interne sert à améliorer le joint, et les cavités ne doivent pas, par conséquent, 'être plus grandes que le volume de la satiété déplacés; des cavités s'ouvrant vers l'extérieur du manchon ou virole iraient à 1'encontre de l'ob- jet de l'invention.
A l'effet que la matière déplacée presse sur le tube interne, les cavités ou, de toute façon la majeure nortion de celles-ci,deivent sc brouter autour de ce tube et, par conséquent, tout espace ou cavité entre l'extrémité du tube et l'extrémité de la chambre située entre le manchon ou virole et l'organe inséré ne concoure pas à réaliser l'objet de l'invention et, en général, lui serait préjudiciable; en outre si du ca@utchouc moue pression passe entre l'extrémité du tube et l'extrémité de la chambre, sa pression tendra'à repousser le tuyau hors du mancnon ou virole, et ce caout- chouc pourrait également trouver une voie d'échappement entre le renforcement et l'organe inséré.
Le tuyau sera par conséquent. insé- ré jusqu'à la paroi terminale de l'accouplement.
En déterminant les dimensions des cavités à établir, des tolé- rances seront prévues pour tout espace interne dans le tuyau, dans lequel la matière déplacée peut être absorbée, comme notamment les interstices présents dans là ou les couches internes de matière mé- tallique ou textile, la quantité ainsi absorbée dépendant nécessaire. ment de la construction du tuyau et des conditions de contraction,
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et il doit être entendu que lorsqu'il est dit que les cavités au- tour.du tuyau seront suffisantes pour loger la matière déplacée, la demanderesse ne considère pas la matière ainsi absorbée et qui, par suite, ne nécessite pas la prévision de mesures pour la loger.
Encore,, lorsque la compression de la zone secondaire se produit avant celle de la zone primaire, une certaine quantité de la matiè- re du tuyau de cette zone secondaire peut *être déplacée vers une position de la zone primaire, en accroissant ainsi la masse de ma- tière à déplacer par la contraction dans cette dernière zone, ou au delà de cette zone primaire, auquel cas, ceci réduira le volume de la cavité entre la zone primaire et l'extrémité fermée du man- chon ou virole, disponible pour la réception de la matière déplacée par la contraction de la zone primaire.
Le diamètre de l'organe inséré sera de préférence quelque peu plue grand que l'ouverture du tuyau, afin d'éviter toute tendance au gondolement de ce dernier.
Il doit être compris, dans la mise en oeuvre de l'invention, que, suivant la loi d'écoulement des liquides, à laquelle du caout- chouc BOUS pression doit satisfaire, là où existe une région de pression plus élevée entre deux régions de moindre pression, tl y aurai nécessairement un certain écoulement dans chaque direction, alors même que la. prévision*de cavités augmente l'écoulement vers ces cavités;
il doit en fait exister une ligne, analogue à une @igne de partage des eaux, de part et d'autre de laquelle le caoutchouc s'écoule dans des directions opposées,
En plus de la cavité entre la zone primaire et l'extrémité fer- mée du manchon ou virole, la demanderesse prévoit généralement aus- si une cavité additionnelle située entre les deux zônes, pour rece- voir la matière déplacée de la zone secondaire vers l'intérieur, ou de la zone primaire vers l'extérieur.
La prévision de pareille cavité facilite la reprise du caoutchouc qui sinon s'échapperait du manchon ou virole,,
Lorsque ainsi que décrit dans une demande de brevet N 356207 du 10 août 1945, de la demanderesse pour:"Perfectionnements aux accouplements de tuyaux flexiblea" une portion du tuyau est"déohar- née" c'est à dtre que son renforcement est découvert ou mis à nu par une pression intense exercée sur le tuyau, un espace addition-
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nel suffisant doit être ménagé pour contenir la matière du tuyau ainsi déplacée.
L'extrémité ouverte du manchon ou virole, c'est à dire l'extré- mité par laquelle pénètre le tuyau, peut être évasée ou recevoir un congé qui réduit le risque d'endommager le tuyau lorsqu'il est cour- bé de façon répétée.
La demanderesse a trouvé que la forme de manchon ou virole qui, initialement,comporte des bandes externes correspondant aux zones de contrainte ou de contraction, est particulièrement appropriée aux buta de la fabrication, et que des éléments composants d'accouple- mente établis à l'aide de pareils manchons ou viroles, résistent à toute tendance à s'ouvrir après contraction.
D'une façon générale , la demanderesse donne au diamètre du manchon ou virole, dans la por- tion s'étendant sur la zone primaire, une valeur plus grande qu'au diamètre de la zone secondaire, mais dans certains cas le diamètre externe de la bande secondaire peut être aussi grand ou plus grand que celui de la bande primaire, ou bien un, ou les deux élargisse- ments externes peuvent être omis et les contraintes internes désirées peuvent être produites en faisant varier de façon appropriée le de- gré de contraction, de manière que la contrainte interne à l'emplace- ment de la zône secondaire, soit moindre que celle dans la zone pri- maire.
Le manchon ou virole peut non seulement être d'un diamètre exté- rieur sensiblement uniforme, mais également d'épaisseur sensiblement uniforme, c'est à dire, être un simple tube.
En outre, on peut faire varier le diamètre interne du manchon ou virole de place en place, dans le but de producire das zônes de contrainte variable et de ménager das cavités dans lesquelles peut s'écou@erla caoutchouc déplacé lors de la contraction.
Ces variations peuvent être assurées par un manchon ou une viro- le séparé, ou des anneaux séparés, convenablement espacée dans le man- chon ou virole principal.
L'intérieur du manchon ou virole peut être établi avec des dents circonférentielles, ainsi que connu, et lorsque, dans la revendica- tion 9 il est prlé d'un manchon ou virole d'épaisseur sensiblement constante, on entend englober un tube pourvu de pareilles dents,
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Dans certains cas, on peut former deux ou plus de deux z8nes médianes de contrainte, des espaces appropriés étant prévus pour la réception de la matière déplacée. De préférence, la contrainte maximum dans une ou dans toutes ces zones médianes est plus grande que dans la zone secondaire.
Afin que la bande secondaire puisse empêcher l'échappement du caoutchouc, on peut commencer, et, si on le désire, achever la con- traction de la bande secondaire avant l'application de pression sur la ou les bandes médianes, mais la contraction de la ou des bandes médianes peut être commencée avant, ou simultanément à la contraction de la bande secondaire,
La demanderesse préfère effectuer la contraction à l'aide d'un certain nombre de dispositifs radialement mobiles, mais l'inven- tion, dans sa forme la plus large, n'est pas limitée à l'usage d'un moyen spécial quelconque de contraction, bien que dans certaines formes de réalisation, c'est à dire là où la forme initiale du man- chon ou virole est celle d'un tube uniforme,
ou bien lorsque la bande secondaire n'est pas de diamètre moindre que la ou les bandes médianes, l'emploi de pareils dispositifs, est d'ordinaire nécessai- re, tout au moins pour une partie de la contraction.
Lorsque la bande secondaire est de moindre diamètre, on peut employer une ou des matrices agissant par déplacement longitudinal relatif des matrices et du manchon ou virole, ou bien, si le man- chon ou virole comporte une seule ,bande d'élargissement oorrespon- dant à la zone primaire, la zone secondaire peut être contractée en employant pareille matrice, une seconde matrice, de plus grand diamètre, étant passée par dessus la zone secondaire et la partie non contractée du managon ou virole, pour réaliser la contraction de la zône primaire.
Lorsque l'on fait usage de matrices se déplaçant radialement, la contraction des zones peut être effectuée en une seule opération, par,l'emploi de matrices de conformation appropriée. Des matrices indépendantes peuvent cependant être employées, et ceci permet de commencer et, ou d'achever les oontraotions dans un ordre queloon - que désiré. Il est préférable d'employer une série circulaire de matrices* Il doit âtre entendu que lorsqu'il est question de contraction
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dans le présent mémoire, il s'agit d'une contraction telle qu'elle produit une déformation permanente.
Les renforcements généralement rencontrés dans les tuyaux pour pressions moyennes et hautes pression sont de structure tressée et peuvent tre soit on métal soit en matière textile. La demanderesse a trouvé qu'un renforcement ou armature consistant en une ou des couches de métal tressé, c'est à dire des groupes de fils d'acier à haute résistance, tressés dans une forme tubulaire, emprisonnées entre deux couches de tissu. (qui peuvent être soit tressées, soit tissées) donnent de très bons résultats lorsqu'ils sont employés pour les buta de l'invention.
A l'effet que l'invention puisse être plus aisément comprise, on se référera aux dessins schématiques annexés, dans la fig,l des- quels la moitié supérieure montre en coupe un exemple préféré d'un accouplement constitué conformément à l'invention, avant que la contraction de la bande primaire ne soit exécutée pour appliquer de la pression sur la tuyau, et la moitié inférieure montre l'accouple- mant après contraction. F'ig.2 montre une coupe longitudinale d'u.ne autre forme d'élément composant d'accounlement suivant l'invention, et fig.3 est une vue d'une autre forme modifiée encore, la moitié supérieure, dans les deux vues, montrant l'élément composant avant la contraction et la moitié inférieure après contraction.
Fig.4 est une demi coupe longitudinale avant contraction et une variante d'élément composant d'accouplement, la ftg.5 montrant la position nes parties après une certaine contraction initiale du manchon ou virole et la. fig.6 montrant la position lorsque le man- chon on virole a été complètement contracté. -
1 désigna le manchon ou' virole, qui est établi avec une bande 2 de diamètre agrandi, correspondant à la zona primaire, et avec une seconde bande d'élargissement 3 correspondant à la zone secon- daire; 4 désigne l'organe inséré et 5 le tuyau.
Le manchon ou virole et l'organe inséré peuvent tre formés d'une seule pièce, mais la. demanderesse préfère les établir séparé- ment et de les assembler par pression, ainqi que décrit dans le brevet anglais 540.491 de la demanderesse, et ceci est la construs- tion représentés dans les dessins.
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6 désigne un espace ménagé entre le tuyau et le manchon ou virole, dans lequel la majeure portion de la matière du tuyau dé- placée lors de la contraction ainsi que décrit, est reçue comme représenté,-, et 7 désigne un espace analogue ménagé pour- la récep- tion du caoutchouc déplacé à partir des portions voisines des zonas primaire et secondaire.
Les cavités séparées 6 et 7 peuvent être le résultat d'une certaine contraction initiale du manchon ou virole.
Le manchon ou virole comporte une extrémité évagée 8.
Dans la fig.2, 1 représente un manchon ou virole d'épaisseur sensiblement uniforme muni d'une extrémité évasée 8.
Dans la partie inférieure de la fig.2, 9 montre la portion du manchon ou virole qui est la plus fortement contractée pour former la zone primaire et 10 montre une portion moins fortement contrac- tée, correspondant à la zone secondaire. 11 et 12 désignent des portions non contractées ou peu contractées du manchon.
On remarquera que dans la moitié supérieure de la fig,2, le tuyau n'est pas représenté comme remplissant complètement l'espace entre le manchon ouvirole et l'organe inséré et, par conséquent,les parties 11 et 12 procureront des espacée dans lesquels p9ut s'écou - ler le caoutchouc déplacé à partir des zones de pression.
Fig.3 est une autre variante dans laquelle une seule bande d'élargissement 15, est formée sur le manchon ou virole, correspon- dant à la zone primaire, tandis que la zone secondaire est formée en contractant une portion non élargie 16.
Les fige 4 6 montrent une réalisation comportant une seconde bande médiane 17 qui, dans cet exemple, donne lieu ?). une plus gran- de contraction que celle produite à l'une ou l'autre des bandes? ou 3, et un espace 6 est laissé entre les z8nes 2 et 17, aussi bien qu'entre la zône 2 et l'extrémité fermée du manchon ou virole, et un espace 7 est laissé entre les zônes 3 et 17.
REVENDICATIONS.
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