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Accouplement à manchon pour tubes ou. tuyaux dudgeonnés.
Cette invention concerne les accouplements pour tuyaux métalliques ductiles du genre dans lequel 1'extrémité ou les extrémités des tuyaux à accoupler sont renflée par dudgeonnage et a pour but de perfectionner la construction et la structure 'de ces accouplements de manière à leur permettre de compenser les variations inévitables d'épaisseur et les irrégularités de surfaces telles que les empaintes de matrice qui se produisent dans la production d es tuyaux ductiles ainsi que les variations qui surviennent dans leurs renflements afin de faciliter la production de joints d'accouplement étanches aux fluides et efficaces possédant une grande résistance mécanique et capables de résister à des pressions internes plus élevées que cela n'a été praticable jusqu'ici dans les
accouplements de tuyaux du type indiqué.
Dans les accouplements de tuyaux du type indiqué tels qutils ont été fabriqués jus qu'à présent, les renflements extérieurs des extrémités des tuyaux à accoupler sont enserrés entre les faces terminales d'un organe de butée et un ou plusieurs or ganes de compression filetés ou autrement réglablesen métaux relativement durs,
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Suivant 1' invention, 1'accouplement de tuyaux du type indiqué est étudié de telle sorte que chacune des extrémités renflées des tuyaux à accoupler s'emboîte à force dans 1' embouchu- re de la butée correspondante de l'accouplement,
de sorte que le bord interne de cette butée pénètre contre la surface d'engage- ment de l'extrémité mâle pour constituer sur elle une contrepartie formant siège et pour compenser les variations de forme et de surface de l'extrémité mâle, ce qui assure un joint étanche efficace capable de résister à une pression interne considé rable,
A cet effet le renflement extérieur situé un peu en deçà de l'extrémité du tuyau est conformé de façon que ses jonctions avec les surfaces adjacentes du tuyau soient légèrement relevées au-dessus de sa surface originelles ce qui lui donne une légère cônioité vers l'extérieur dans le voisinage de son embouchure*
Le renflement des extrémités des tuyaux peut être obtenu. aisément au moyen dtun outil à dudgeonner qui peut être constitué par exemple par un mandrin conique pourvu d'un colletfileté, une partie de support cylindrique et une partie conique et qui est mon.
té de façon réglable dans un manchon cylindrique taraudé comprenant un prolongement perforé de diamètre réduit à travers le quel une série correspondante d'éléments mobiles tels que des goujons ou des billes en acier peuvent être partiellement refoulés par la partie conique du mandrin quand ce dernier est assemblé et vissé dans le manchon.
Lorsque le mandrin est déplacé à l'intérieur du manchon, sa partie conique vient coincider avec les perforations latérales qui y sont pratiquées, de sorte que les billes en acier ou autres éléments mobiles sont refoulés par la partie conique du mandrin et que leurs surfaces externes starasent sensiblement au niveau de la surface perforée adjacente du prolongement de diamètre réduit du nachon ce qui permet d'engager alors cette partie du manchon dans l'extrémité du tuyau à dudgeonner,
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Le tuyau et de m8me l'outil de dugoonage sont maintenus tandis que le mandrin est vissé dans le manchon de manière à refouler graduellement les billes en acier à travers ses perfora- tions jusqu'à ce quelles viennent en contact avec la paroi intérieure du tuyau,
la pression résultante Imprimant ensuite'un mouvement de rotation au manchon pendant que la mandrin tourne jusqu'à ce que les billes mobiles soient refoulées au maximum.
A la fin de l'opération de dudgeonnage* le manchon de 1'outil dudgeonneur,est maintenu' et le mandrin est ramené en arrière., ce qui permet aux billes de revenir dans le manchon perforé au moment où l'outil en question est dégagé de 1'extré- @ mité désormais dudgennédu tuyau,,,
Des accouplements conformes à l'invention peuvent être cons truits de diverses manières et sont facilement applicables à divers types d'accouplemets et de garnitures de tuyaux.
C'est ainsi que le support ou le manchon de 1'accouplement peut être utilisé également comme organe de butée ou que ce support ou manchon peut être pourvu d'un organe de butée mobile, tandis que les organes de compression peuvent être filetés soit intérieurement soit extérieurement. de manière à coopérer avec des filetages formant contre-parties prévus sur le support ou manchon auquel ils sont appliqués.
Dans les dessins annexéss-
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale centrale d'un accouplement de tuyaux assurant une communication directe du type sus-indiqué, les extrémités du support ou manchon d'accouplement formant les butées et étant filetées extérieurement pour recevoir des organes de compression ou des écrous taraudés formant contre-partie afin d'assujettir les extrémités des tuyaux respectifs de façon étanche au fluide dans le support "ou manchon,
La fig. 2 est une vue semblable à la fig. 1 dans laquelle l'alésage,du support ou manchon dtaccouplement présente un or.. gane de butée faisant corps avec sa paroi interne et est taraudé pour se visser sur des organes de compression filetés extérieure-
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ment et montés sur les extrémités des tuyaux à accoupler.
La fig. 3 est une vue analogue montrant une autre variant te selon laquelle lesextrémités du support ou manchon d'accouple. ment sont taraudés pour se visser sur des organes de compression filetés extérieurement et montés coulissants sur les extrémités des tuyaux à accoupler, tandis que l'alésage du manchon est également taraudé et pourvu d'une garniture amovible filetée exté- rieurement et destinée à former les organes de butée de l'accou- plement;.
La fige 4 est une vue externe en partie en coupe montrant un mode dtapplication d'un accouplement.conforme à 1'invention à un coude de tuyau.
Les figs. 5 et 6 sont respectivement des vues en coupe longitudinales fragmentaires schématisées à échelle exagérée montrant la construction d'accouplements de tuyaux conformes à ltinvention et qui seront décrits ci-après,
La fige 7 est une vue en coupe longitudinale centrale d'un outil de dudgeonnage destiné à donner leurs formes ronflées aux extrémités des tuyaux à accoupler suivant l'invention, cet outil étant représenté dans la position qu'occupent les éléments dudgeonneurs qui en font partie quand l'opération est achevée.
La fig. 8 est une vue en section droite par la ligne VIII-VIII de la fig. 7.
La. fige 9 est une vue en coupe longitudinale centrale montrant les réglages relatifs de l'outil avant que l'opération de dudgeonnage ne soit commencée,
La fig. 10 est une vue en section droite par la ligne X-X de la fig. 9.
Dans les dessins, 1 et 2 désignent les tuyaux en métal ductile renflés par dudgeonnage qu'il s'agit d'accoupler, 3 le support ou manchon d'accouplement 4 l'organe ou les organes de butée relativement durs appartenant à cet accouplement, 5 et 6 les organes de compression filetés qui sont supportés de façon coulissante sur les tuyaux à accoupler et dont le rôle est de
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coopérer avec le support ou le ma mchon d'accoulee et le ou les organes de butée qui sont logés dedans ou supportés par eux. '
Dans la construction représentée dans la fig. 1, les tuyaux .1 et 2 en cuivre ou autre métal ductile sont accouplés à un support ou manchon tubulaire 3 dont les extrémités opposées forment deux douilles ou embotures pour la réception des extrémités la, 2a de ces tuyaux.
Chacune de ces extrémités des tuyaux est précédée par un renflement ou collet convexe 2b saillant vers l'extérieur qui est façonné de manière telle que ses raccordements 2c, 2d avec les parties adjacentes du tuyau présentent un léger déplacement vers l'extérieur et donnent une légère conicité vers l'extérieur à 1'extrémité du tuyau à partir de son embouchure et vers le collet convexe 2b situé un peu en deçà de cette extrémité (comme repré senté) schématiquement dans la fig. 5 des dessins) tandis que 1'extrémité ouverte du tuyau conserve son diamètre. originel et assura un emboîtement étroit dans l'extrémité femelle correspond dante du manchon d'accouplement 3.
Les extrémités femelles du support ou manchon tubulaire sont étudiées pour former les butéea 4 de l'accouplement; chacune d'elles est munie d'un bord 4a sensiblement carré qui s'engage et pénètre dans la surface de l'extrémité à conicité externe correspon dante du tuyau au moment où celle...ci est engagée dans le manchon d'accouplement par les organes de compression 5 et 6.
Ces organes de compression affectent la forme d'écrous taraudés resserrés à leurs extrémités 5a ou 6a, demanière à stemm mancher à coulissement sur les tuyaux 1 et 2 sur lesquels ils sont respectivement montés avant que ces derniers ne soient renflés.
Après que l'extrémité d'un des tuyaux a été assemblée dans une des extrémités du manchon d'accouplenent, l'organe de compression correspondant peut être amené en prise avec le filetage externe 3a formant contre-partie prévu sur chaque extrémité de ce manchon qui est également muni d'un collet externe hexagonal ou d'autre forme 3b
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pour pouvoir être enserré dans une clé anglaise ou un outil de maintien analogue, afin que l'extrémité resserrée de l'organe de compression s'engage contre le ronflement 2b du tuyau.
Après que les extrémités des tuyaux 1 et 2 ont été assemblées dans lesembouchures correspondantes du support ou manchon d'accouplement 6 et quand 1e s organes de compression 5 et 6 sont en prise avec les filetages externes respectifs des extrémités adjacentes du manchon d'accouplement, chaque organe de compression peut être vissé à blc tandis que le manchon d'accou- plement est maintenu fermement au moyen dtune clé anglaise ou d'autre façon afin d'engager à force l'embout de chacun des tuyaux 1 et 2 dans les embouchures du manchon d'accouplement jusque contre lesbutées 4 de façon que le bord 4a de chaque butée pénètre contre la surface à conicité extérieure engagée de l'embout correspondant pour constituer un siège 2e formant contre-partie, comme indiqué. dans la vue schématique en fig. 6.
On réalise ainsi un joint étanche ou fluide et mécaniquement robuste apte à suppor- ter des pressions internes considérables*
Dans la variante qui est représentée dans la fig. 2, l'alésage du manchon d'accouplement est muni d'un colletinterne 3c, dont les extrémités opposées forment des butées 4 pour l'engagement des embouts inclinés la et 2a des tuyaux 1 et 2, ces derniers étant assujettis dans le manchon d'accouplement formant support par des organes de compression 5 et 6 à filetage externe venant en prise avec des filetages 3d taillés dans chacune des embouchures du manchon d'accouplement 3
Comme dans la construction décrite en dernier lieu,
les organes de compression 5 et 6 sont étudiés pour assurer un eboîtement coulissant sur leurs tuyaux respectifs 1 et 2 auxquels ils sont assemblés avant que leurs extrémités ne soient renflées, ces organes de compression étant étudiés pour être enserrés par une clé anglaise ou un autre outil au moyen duquel on peut les visser aisément dans le manchon d'accouplement ou support 3, tandis que
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ce dernier est maintenu comme décrit précédemment.
Dans la fig.3 est représentée une constructiondans la quelle la paroi interne du manchond 'accouplement 3 e st taraudée et étudiée pour supporter un collier de,butée amovible 4 fileté extérieurement et des'organes de compression 5 et 6 fils tés de même et montés respectivement dans les tuyaux 1 et 2 ce qui permet de les amener en prise avec 1' extrémité adjacente de 1' alésage taraudé du manchon ou support 3 et avec les s renflements 2b des extrémités correspondantes des tuyaux, puis de les visser en pla ce.
On visse ensuite à bloc les organede compression 5 et 6, tandis que le manchon est maintenu fermement par une clé anglaise ou d'une autre fa çon a fin de refoulé r l'embo ut conique du tuyau correspondant au delà du bord 4a de la butée qui constitue un siège,étanche au fluidequi forme contre-partie dans la paroi de l'embout à conicité externe du tuyau correspondant 1 ou 2 comme décrit ci-dessus.
Le dispositif d'accouplement perfectionné qui vient d'être décrit peut être aisément adapté pour réunir les s extrémités renflées de tuyaux à divers racordementstels quecdes pièces en T, boîtes de jonctions, etc... comme représenté par exemple dans la fig,4 qui met en évidence une application de l'Invention à l'accouplement d'un tuyau avec un coude ou robinet à bec courbé ou avec un raccordement de vanne ou autre.
Comme représenté, le coude A est file té extérieurement pour recevoir les organes de eompression 5 et 6 dont chacunaffecte la forme d'un écrou taraudé resserré à son extrémité externe 5a ou 6a et pouvant être vissé, de toute manière préférée, sur le' coude à l'aide d'une clé anglaise ou d'un autre outil préféré, de manière à engager à force l'embout la.ou 2a du tuyau 1 ou 2 au delà du bord 4a de la butée 4 formée par la creusure :
? de l'extrémité de la paroi interne du coude, de façon que ce bord 4a pénètre la surface de l'embout à conicité externe du tuyau correspondant et
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constitue avec lui un siège étanche au fluide formant contre- partie tout comme il a été décrit en regard des figures 1, 5 et 6.
Le renflement des tuyaux à accoupler, suivant la présente invention, peur, être aisément obtenu au moyen de l'outil dud- geonneur qui est représenté par exemple dans les figs.7 à 10.
Il peut aussi être effectué de toute autre manière préférée.
La construc tion d'outil dudgeonneur qui est représentée e comprend un aanchon ,cylindrique taraudé 8 se terminant à une extrémité par un prolongement cylindrique perforé 9 de plus faible diamètre dont lesdimensions sont calculées pour lui permettre de s'emboîter de façon coulissante dans 1' embouchure du tuyau à dudgeonner et qui est pourvu de performationsradia- les équidistantes 9a à travers lesquelles des billes en acier correspondantes 10 peuvent être refoulées en partie au noyen d'un mandrin réglable monté dans l'alésage dit prolongement de sec- tion réduite du manchon 8
Le mandrin comprend un colle t 11 fileté extérieurement qui forme l'extrémité d'une partie cylindrique 12 engagée de façon coulissante dans l' alésage du prolongement
cylindrique perforé
9 du manchon et qui se termine par une partie conique 13 Le côté opposé du colle t fileté 11 est muni d 'un prolongement cylindrique 14 engagé dans un guide amovible 15 perforé en son centre et assujetti dans 1' emb ouchure du mnchon taraudé 8.
Cette extrémité saillante 14 du mandrin étant muni d'un levier ou d'une manette au moyen duquel on peut manoeuvrer l'outil.
Les perforations 9a du manchon externe de section r é- duite sont légèrement fuselée,de façon que leurs extrémités externes aient un diamètre plus petit que lebilles en acier 10 qui y sont logées et que ces dernières ne puissent être que partiellement refoulées à travers les embouchures externes de ces perforations, tandis que les côtés internes de ces billes en acier sont en contact avec 1la partie cylindrique 12 et avec la partie conique 13 du mandrin au moment où ce dernier est
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vissé dans le manchon taraudé 9 ou hor s de ce manchon.
Quand on dévisse le mandrin du manchon 8, sa partie cylindrique 12 est dégagée de 3* alésage du prolongement 9 du manchon (comme le montre la fig.9 de sorte que sa partie co- niqua 13 vient à la hauteur des perforations 9a dans 1a squel- les 1ebilles en acie 10 sort .engagées, ce qui permet à celles-ci d'être ramenées dans l'alésage de la section rédui- te du manchon sur une distance suffisante pour leur permettre d'affleurer sa paroi externe, tandis que 1'épaulement 8a qui se trouve à 1a jonction entre le manchon taraudé 8 e t son prolonge.. ment cylindrique 9 forme une butée qui arrête 1'exrémité du tuyau à dadgeonner et détermine ainsi la longueur de son embout qui est renflé par cet te opération comme indiqué dans las figs.7 et 9.
Au cours du façonnage du tuyau, on dévisse le mandrin du manchon 8 jusqu'à ce qu'une extrémité de son collet fileté 11 vienne buter contre la paroi interne du guide 15 qui est fixée dans l'embouchure externe du manchon 8,de sorte que less billes en acier 10 portent contre 1'extrémité la plus grêle de la par tie conique 13 du mandrin et affleurent la surface externe du pro- longement cylindrique 9 du manchon 8 (comme représenté dans les s figs.9 et 10) ce qui permed'introduire ce prolongement 9 dans l'extrémité du tuyau à dudgeonner.
Le tuyau est maintenu tandis qu'on fait tourner le mandrin dans le sens convenable dans le manchon 8 dans la quel il est monté, de façon à ramener la partie conique 13 du mandrin dans la section la plus grêle du manchon, de sorte que cette partie, conique refoule graduellement les billes en acier 10 à travers les perforations 9a du prolongement 9 et les oblige à venir porter contre la paroi interne de l'extrémité du tuyau à dudgeonner.
La pression qui en est la conséquence et qui est transmise par l'intermédiaire des billes en acier 10 immobilise 'le manchon
8 et son prolongement 9 contre le mandrin, de sorte que le man- chon tourne par ' 'intermittence avec le mandrin jusqu'à que que
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sa partie cylindrique 12 par laquelle se termine la plus grosse extrémité de sa partie conique 13 vienne porter contre les billes en acier 10 et lesma inteienne dans la position de refouflement maximum, tandis que le nouveau déplacement du mandrin est empêché par la venue en contact de son collefileté 11 avec l'extrémité interne du manchon taraudé, comme représehté dans la fig. 7.
On dégage alors le mandrin du manchon 8 jusqu'à ce que la face adjacente de son collet fileté 11 vienne buter contre la face interne du guide perforé 15 qui est assujetti dans l'embouchure du machon t araud é 8 de sorte que lesbilles en acier 10 refoulées peuvent être ramenées aisément dans les perforations
9a du prolongement 9 du manchon et affleurer sa paroi externe an moment où le manchon est dégagé de l'embouchure dudgeonnée du tuyau.
REVENDICATIONS
1 . Accouplement du type indiquépour tuyau en métal ductile, caractérisé en ce que l'extrémité renflée par dudgeonnage de chaque tuyau à accoupler est engagée à force dans 1' embouchure d'une butée annulaire comprise dans le dispositif d'accouplement, de façon que le bord interne de cette butée s'engage et pénètre contre la surface de cette extrémité et y constitue un siège formant contre-partie.