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"PERFECTIONNEMENTS AUX ACCOUPLEMENTS POUR TUYAUX FLEXIBLES".
La présente invention concerne des perfectionnements aux élé- ments composants d'accouplements pour tuyaux flexibles, du genre de ceux utilisant un condui' souple avec des couches tubulaires interne et ex- terne de matière élastique comme du caoutchouc (naturel, ou synthétique), et une couche tubulaire de matière flexible de renfort enrobée entre elles., le conduit étant emprisonné entre un manchon et un organe inséré, la prise, réalisée à l'aide d'organes composants conformes à l'invention, s'effectu- ant entre un anneau entourant l'organe inséré et le manchon, soit directe- ment ou par l'intermédiaire d'un anneau supplémentaire.
La matière de renforcement peut être constituée par un groupe, semblable à un ruban,de fins fils d'acier à haute résistance, tressés sous forme tubulaire..
Sauf indications contraires, la couche de renforcement est con- stituée par du métal, bien qu'elle puisse avoir un recouvrement en tissu.
L'organe inséré doit également coopérer avec le manchon ou anneau, suivant les cas, de telle manière que les parties ne se séparent pas en direction axiale dans les conditions de travail. Des éléments composants d'accouple- ments présentant les particularités ci-dessus sont ci-après dénommés com- posants "du genre spécifié".
Avec des accouplements de ce genre, il est nécessaire d'assurer le scellement du conduit ou tuyau à l'élément d'accouplement d'une manière suffisamment ferme ou intime pour prévenir tout échappement ou fuite de fluide, et il est nécessaire également de serrer ou maintenir le tuyau en- tre le manchon et l'organe inséré avec une force suffisante pour prévenir tout risque de dégagement axial par la pression fluide interne ou par des forces de séparation mécanique auxquelles l'accouplement peut être soumis en service.
L'invention présente une utilité particulière pour des tuyaux ou conduits a pression élevée, par exemple des conduits soumis à des pres-
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sions supérieures à 35 Kos/cm2
Dans le brevet anglais antérieur n 550.891, on a décrit et re- vendiqué une disposition d'élément composant d'accouplement, danslequel une portion du tuyau ou conduit, qui comprend ou qui --est constitué par la couche de caoutchouc interne ou analogue et la couche de renforcement qui l'entoure, est retenue par contraction du manchon, de manière à constituer une zone de scellement dans laquelle le tuyau ou conduit est scellé de fa- çon étanche aux fluides contre l'organe inséré, et dans lequel une portion de la matière de renforcement se trouvant entre cette zone de scellement et l'extrémité du conduit ou tuyau,
est dépouillée du caoutchouc ou matière analogue, tant extérieurement qu'intérieurement, avant la contraction du manchon et, par 'contraction du manchon, est prise et serrée avec force entre le manchon et l'organe inséré pour constituer la zone de fixation ou de pri- se.
De tels accouplements, bien que répondant aux désidérata, impli- quent l'aménagement de la zone de scellement et de la zone de fixation dans des emplacements différents suivant la longueur du manchon, et notamment en tandem, l'accouplement devant recevoir une longueur suffisante dans ce but.
.L'objet principal de l'invention est de réaliser un accouple- ment qui peut être établi de longueur plus réduite, en le construisant de manière que le tuyau ou conduit se trouve scellé en dessous de la zone dans laquelle la matière de renforcement est fixée ou serrée.
Conformément à la présente invention., un élément d'accouplement pour tuyau flexible, du type défini, est caractérisé en ce que la couche de renforcement est, dans sa portion terminale, dépouillée des couches tant ex- terne qu'interne, et dans lequel la couche interne présente une portion qui se prolonge axialement au-delà de la couche externe, et dans lequel la por- tion terminale de la couche de renforcement passe à l'extérieur d'un manchon placé autour de la portion saillante de la couche interne, et dans lequel le manchon a été contracté, grâce à quoi la portion terminale de la couche de renforcement est fixée et serrée entre le manchon et l'anneau, et dans le- quel encore l'anneau a été contracté autour de la portion saillante de la couche interne pour former, en dessous, une zone de scellement.
De préférence, la prise sur la couche de renforcement est obtenue en la repliant en arrière autour de l'anneau avant la contraction du manchon, et par suite, conformément à l'invention, la portion terminale de la couche de renforcement est ramenée en arrière autour de l'anneau qui est placé sur la partie saillante de la couche interne et de la portion correspondante de la couche de renforcement, et dans lequel l'anneau a été contracté autour de la portion saillante de la couche interne et de la portion correspondante de la couche de renforcement.
Lorsqu'il est dit que la couche de renforcement est dépouillée, on entend englober des dispositions dans lesquelles, sur cette couchée se trouve un tissu contigu de recouvrement, ou bien une couche de caoutchouc de minceur telle que lorsque la prise s'effectue, elle est pratiquement en- tièrement refoulée dans les interstices de la couche de renforcement.
'Lorsqu'il est dit que le manchon et l'anneau sont contractés, on entend qu'ils sont constitués d'un métal tel, et sont soumis à une pres- sion telle qu'il en résulte une déformation permanente. Des métaux appro- priés sont le laiton, les alliages d'aluminium, l'acier à faible teneur en carbone, et le bronze phosphoreux.
De préfrence, la contraction de l'anneau est obtenue par l'opé- ration qui contracte le manchon.
L'anneau autour duquel le renforcement est replié et maintenu est de préférence muni d'un épaulement et pourvu d'un prolongement contracté autour de la couche externe, par exemple de manière que le manchon est le prolongement de? l'anneau présentent le même diamètre externe, qui peut cor-
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respondre au diamètre externe du conduit ou tuyau.
De préférenc e, le manchon ne se projette pas par dessus la cou- che externe, et peut s'ajuster dans l'épaulement de l'anneau.
L'élément composant d'accouplement conforme à l'invention, peut être modifié par la présence d'un anneau supplémentaire contracté entre le manchon et la matière de renforcement dépouillée.
L'un ou l'autre anneau, ou chacun d'eux, ou le manchon, peuvent être formés d'un métal mou. La matière de renforcement peut alors être de nature non métallique, car dans ce cas cette matière est maintenue et ser- rée sans être endommagée.
Le manchon peut être pourvu d'une bande externe forgée, qui peut être solidaire ou former un élément séparé du manchon.
La coopération du manchon ou de l'anneau, et de l'organe inséré, peut être obtenue en faisant porter l'organe inséré contre une paroi termi- nale du manchon ou anneau, ou bien en reliant l'organe inséré au manchon ou anneau, ou bien en munissant l'organe inséré d'un collier venant en enga- gement avec un évidement annulaire formé dans la périphérie interne d'une ouverture pratiquée dans la paroi terminale du manchon ou anneau, ou bien encore en contractant une portion du manchon ou anneau dans une gorge annu- laire pratiquée dans l'organe inséré, comme dans le brevet anglais n 540.491.
Elle peut encore être obtenue en établissant le manchon ou l'anneau d'une pièce avec l'organe inséré.
L'élément d'accouplement perfectionné peut être établi en arra- chant une portion terminale de la couche externe, séparant une portion ter- minale de la couche interne de la matière de renforcement, repliant et épa- nouissant fortement la portion terminale séparée de la matière de renforce- ment, sectionnant la portion terminale libre de la couche interne qui fait saillie au-delà du pli formé dans la matière de renforcement, et, avec l'an- neau en place pour être contracté, et portant contre une butée fixe, le man- chon est déplacé axialement à l'effet de rabattre ou replier la matière de renforcement épanouie vers l'intérieur,autour et au voisinage immédiat de l'anneau, en introduisant simultanément l'organe inséré dans le conduit ou tuyau, martelant ou contractant finalement le manchon et l'anneau en une seule opération.
La matière de renforcement peut être rabattue autour de l'anneau à l'aide d'un outil annulaire. Cet outil est enlevé, après quoi la matière de renforcement se redresse mais reste largement épanouie ou évasée, en situation d'être refermée autour de l'anneau par le manchon. Le dit dépla- cement axial du manchon peut être effectué par le plongeur ou plateau d'une presse.
Dans les dernières années on a développé considérablement la con- struction ou fabrication des tuyaux ou conduits flexibles renforcés pour hautes pressions, et dans certain cas on a constaté qu'il était désirable d'établir la couche externe à l'aide de composés plus mous que ceux utili- sés pour constituer la couche interne.
L'emploi d'une couche externe plus molle introduit des difficul- tés dans l'établissement d'éléments d'accouplement dans lesquels la pression appliquée lorsque le manchon est contracté, est transmise par l'intermédiaire de la dite couche à la couche interne. En pareils cas, il est nécessaire que la résistance à l'écoulement sous la pression de contraction, offerte par la couche externe, ne varie pas considérablement par rapport à celle offerte par la couche interne.
Cette condition n'est pas satisfaite dans les conduits ou tuyaux récemment développés dont il a été question plus haut, et l'élé- ment d'accouplement perfectionné conforme à la présente invention convient particulièrement pour de tels conduits ou tuyaux, du fait que la pression de contraction n'y est pas transmise par l'intermédiaire de la couche externe, cette dernière ayant été enlevée à l'emplacement où;, principalement,, s'ef- fectue la prise ou serrage sur le tuyau ou conduit.
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Des dispositions constructives d'éléments d'accouplements éta- blis conformément à la présente invention vont maintenant être décrites plus en détail, en référence aux dessins annexés, sur lesquels
Fig. 1 est une élévation en coupe d'une disposition préférée d'élément d'accouplement conforme à l'invention ;
Figs. 2 à 7 montrent diverses phases de la préparation de cet élément d'accouplement en vue de son martelage ou contraction;
Figs. 8, 9 et 10 montrent, moitié en coupe et moitié en vue ex- térieure, trois dispositions modifiées d'éléments d'accouplements conformes à l'invention-
Fig. 11 est une vue en élévation et coupe d'une autre disposi- tion d'élément d'accouplement conforme à l'invention, la moitié supérieure de la figure représentant les parties avant contraction et la moitié inférieure ces mêmes parties après contraction; et,
Fige 12 est une vue en coupe d'une disposition modifiée d'élé- ment d'accouplement, la moitié supérieure de la vue montrant les parties prê- tes pour la contraction, et la moitié inférieure ces mêmes parties après con- traction.
Dans la disposition qui est représentée' à l'état achevé dans la fige 1 et dans différents stades de son établissement dans les figures 2 à 7, le manchon métallique 1, comporte une paroi terminale 2, pourvue d'une ouver- ture dans laquelle l'organe inséré tubulaire 3 est fixé de façon permanente par soudure à l'argent, brasure au cuivre, ou un autre moyen approprié, pour obtenir la coopération entre le manchon et l'organe inséré. La paroi périphé- rique ou cylindrique 4 du manchon qui est destinée à être contractée autour du conduit ou tuyau, est de préférence pourvue d'une bande externe forgée 5 qui peut être solidaire du manchon comme représenté, ou constituer un organe séparé.
L'organe inséré est conditionné pour accoupler l'élément à la partie externe de l'accouplement, et dans ce but, il est pourvu d'une saillie 6 s'étendant à partir de son extrémité externe (c'est-à-dire opposée au con- duit ou.tuyau), laquelle saillie peut être formée d'un mamelon de scellement propre à supporter, en lui permettant de tourner, un écrou de raccord ou d'as- semblage 7, par exemple comme il est décrit et revendiqué dans le brevet belge n 4590616, ou bien la saillie peut être établie sous forme d'un raccord à vissage mâle ou femelle.
La portion terminale de la couche de caoutchouc externe 8 du con- duit ou tuyau est arrachée, et un anneau métallique contractable 9 est glissé sur la portion ainsi dépouillée du conduit ou tuyau. Cet anneau comporte un épaulement externe en 11, et il est pourvu d'un prolongement 10 d'un diamètre suffisant pour s'adapter autour de la portion terminale de la couche externe 8 du conduit ou tuyau (cette couche pouvant être réduite par meulage de sa sur- face externe),, L'épaulement 11 de l'anneau sert de butée pour l'extrémité dé la couche externe et pour le manchon.
La portion terminale 13 de la couche de coutchouc interne 14, et la portion terminale 15 de la gaine tressée en fils, 16, formant la couche de renforcement, sont séparées l'une de l'autre à par- tir de l'extrémité du conduit ou tuyau, vers l'extrémité de la couche externe, d'une quantité suffisante pour qu'il soit possible d'épanouir ou d'évaser vers l'extérieur la gaine métallique tressée (fig.3).
Un outil en forme d'anneau 17 est alors,amené en contact avec la matière de renforcement épanouie, et il est déplacé axialement pour replier la gaine métallique tressée sur l'ex- trémité arrondie 18 de l'anneau 9, et ramener la dite matière autour de la surface extérieure de l'anneau (fig.4). Cette opération laisse dégagée une portion terminale extrême 13a de la couche tubulaire interne qui fait sail- lie au-delà de l'extrémité de la gaine, portion qui est sectionnée par l'opé- rateur par exemple au niveau du pli, à la ligne A-A de la fig. 4. L'outil annulaire est.alors enlevé et la gaine métallique tressée revient dans une position telle que celle indiquée dans la fig. 5.
Le manchon et l'organe inséré y attaché sont alors assemblés au tuyau ou conçoit comme il est représenté par la fig. 6, et l'ensemble est monté dans une presse à plongeur ou arbre comportant une contreplaque 19 fen- due placée par dessus le conduit ou tuyau contre le bord terminal 20 du pro-
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longement 10 de l'anneau, larbre ou plongeur 21 de la presse étant amené au contact d'une partie appropriée de l'organe inséré, par exemple l'extrémité du mamelon saillant 6, et une poussée y est appliquée qui amène la gaine pres- sée en place autour de l'anneau 9 et prépare l'ensemble pour l'opération de contraction (fig.
7) par martelage du manchon,, Comme résultat de cette con- traction la portion terminale repliée de la gaine métallique tressée se trou- vant autour de l'anneau est fermement retenue et pressée entre le manchon et le dit anneau et ce dernier est déformé vers l'intérieur autour de la portion 13 b de la couche interne qui se projette au-delà de l'extrémité de la couche externe et scelle la couche interne contre l'organe inséré (fig.1).
Le caoutchouc de la couche interne interne déplacé vers l'extré- mité du manchon est refoulé tout autour de l'extrémité repliée de la matière de renforcement pour remplir toutes les cavités laissées dans l'extrémité in- terne du manchon.
Le prolongement 10 de l'anneau peut être contracté en même temps et pour sa partie externe dans la même mesure que le manchon, autour de la por- tion terminale de la couche externe. Le manchon et le prolongement présentent alors le même diamètre externe dans l'accouplement terminé, ce diamètre pouvant être, ainsi que représenté, le diamètre externe du conduit ou tuyau.
Lorsque le conduit ou tuyau comporte une ou des couches contigües de matière de renforcement en textile tressé ou autre tissu, cette ou ces cou- ches sont de préférence enlevées là où la gaine métallique tressée doit être directement prise ou serrée entre le manchon et l'anneau ou bien, si un anneau supplémentaire est prévu entre le manchon et le renforcement, entre ces an- neaux, mais on peut également laisser subsister cette ou ces couches et les retenir et serrer avec la gaine métallique tressée., D'une manière analogue une couche mince de la matière élastique peut être conservée, pourvu qu'elle soit suffisamment mince pour être en pratique entièrement refoulée dans les inter- stices de la couche de renforcement,
Dans la disposition représentée fige 8,
la coopération entre le manchon et l'organe inséré est obtenue en munissant la paroi terminale 2 du manchon d'une bande forgée 22, qui est rétreinte par martelage pour remplir une gorge annulaire externe 23 formée dans l'organe internée
Dans la disposition représentée fig. 9, la coopération entre le manchon et l'organe inséré est assurée par un collier ou rebord 24 de l'orga- ne inséré, venant en engagement avec un évidement annulaire interne 25 prati- qué dans la paroi terminale 2 du manchon. Dans ce cas aucune brasure ni au- cun martelage n'est nécessaire.
Dans chacune des dispostion décrités l'organe inséré fait sail- lie à travers la paroi terminale du manchon, et il est établi pour accoupler l'élément à un élément d'accouplement conjugué.
Dans la disposition représentée fig. 10, la coopération entre le manchon et l'organe inséré est obtenue en établissant le manchon d'une pièce avec l'organe inséré.
Dans la disposition représentée fig. 11, l'organe inséré est fixé à demeure, par exemple par brasure au cuivre ou soudure à l'argent, dans la paroi terminale du manchon, et le manchon est pourvu d'une saillie 26 propre à permettre l'accouplement de l'élément à un élément d'accouple- ment conjugué, par exemple à l'aide d'un écrou 7a qui peut être monté sur la saillie axiale du manchon. Alternativement un mamelon, organe à vis ou autre élément d'accouplement peut être adapté à cette paroi, par exemple dans une ouverture y formée, et la paroi peut être hémisphérique ou affec- ter la forme d'une autre partie de sphère, pour recevoir un ou plusieurs éléments de liaison, comme décrit et revendiqué dans le brevet anglais n 606. 810.
La fig. 12 montre une disposition alternative d'élément d'ac- couplement qui, bien que praticable, n'est pas préférée au même titre que des dispositions dans lesquelles la portion terminale de la couche de ren- forcement est rabattue en arrière autour de l'anneau.
Dans la disposition représentée fig. 12, la portion terminale 15a de la couche de renforcement 16 passe à l'extérieur de l'anneau 9a
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sous lequel s'étend la portion 13c de la couche interne faisant saillie axia- lement au-delà de la couche externe 8. Le manchon est contractée et la por- tion terminale de la couche de renforcement est prise et serrée entre le manchon et l'anneau, et l'anneau est contracté autour de la portion sail- lante 13c de la couche interne pour former par dessous une zone de scelle- ment.L'organe inséré coopère avec l'anneau en y prévoyant un collier ou rebord 26a venant porter contre, ou bien fixé à la paroi terminale perfo- rée 27 de l'anneau, de manière telle que les parties ne puissent se sépa- rer axialement dans les conditions de travail.
L'anneau comporte une sail- lie 6a supportant, en lui permettant de tournerun écrou de raccord 7a.
Si le conduit ou tuyau comporte deux ou un plus grand nombre de couches de fils tressés séparées par une ou des couches intermédiaires de matière caoutchouteuse,, la couche de caoutchouc extérieure peut être enlevée et la couche tubulaire externe en fils tressés peut être directe- ment prise et serrée entre l'anneau et le manchon où un anneau supplémen- taire, ou bien la ou les couches externes de fils tressés peuvent être en- levées avec la couche de caoutchouc externe et la ou les dites couches in- termédiaires, et la couche restance de fils tressés directement saisie et serrée, ou bien encore deux ou plusieurs des couches de renforcement peu- vent être saisies et serrées simultanément.