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SYSTEME DE RACCORDEMENT ETANCHE ENTRE LES PARTIES D'UN TUYAU RIGIDE, APTE A
PERMETTRE DES MOUVEMENTS D'AJUSTEMENT DE CES PARTIES.
La présente invention a pour objet un système de raccordement étanche entre les parties d'un tuyau rigide, apte à permettre des mouvements d'ajustement de ces parties.
Un des buts de l'invention est d'obtenir le raccordement des parties de tuyau, disposées à la suite l'une de l'autre, de façon à former une conduite, et à consentir de légers déplacements de ces parties par rapport à l'alignement exact, du à des exigences d'ajustement ou autres, sans provoquer des déformations ou ruptures des tuyaux.
Un autre but de l'invention est d'obtenir un système de raccordement présentant des caractéristiques toujours positives d'étanchéité, qui s'améliorent avec l'empilement des conditions dé travail, c'est-à-dire' avec l'augmentation de la pression à l'intérieur de la conduite dont font partie les tuyaux.
Un dernier but de l'invention est de prévoir un système de raccordement permettant toujours le démontage des éléments, même après une longue période de travail, sans dommage pour les parties, de façon à rendre possible le réemploi immédiat de ces éléments.
Ces buts sont atteints,d'après l'invention, en réalisant le raccordement en question au moyen de brides jointes à chaque tuyau au .moyen d'une ou plusieurs languettes en métal ou en matière plastique, ou au moyen d'une fusion de métal ayant des caractéristiques plastiques, déposées dans des rainures pratiquées à l'extérieur du tuyau et à l'intérieur dés brides attachées aux tuyaux.
Afin de permettre la mise en oeuvre de métal fondu, le diamètre intérieur des brides est plus trand que le diamètre externe des tuyaux, de façon à laisser l'interstice destiné à être rempli par le métal fondu. Le métal en question remplit cet interstice et les rainures et, en travaillant contre le cisaillement, empêche les mouvements axiaux réciproques des éléments,
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tandis que, par suite des caractéristiques propres de plasticité et éventuellement de retrait par refroidissement, il permet les mouvements d'ajustement des tuyaux, particulièrement les mouvements par rapport à l'alignement exact.
Si la connexion devait avoir lieu au moyen de languettes, celles-ci devraient être insérées dans ces rainures et travailleraient dans les mêmes conditions que le métal fondu.
L'étanchéité entre les extrémités des tuyaux, c'est-à-dire l'étanchéité de la conduite formée par les éléments de tuyau, est réalisée par un anneau en caoutchouc ou en matière plastique élastique précomprimée, disposé entre ces extrémités, entre ces coulées de métal et entre les brides et façonné de façon telle que l'étanchéité augmente avec l'augmentation de la pression à l'intérieur de la conduite.
Une forme préférée de réalisation d'une telle garniture est celle ayant une section en forme de T; dans ce cas le petit bord, dont la section forme la tige centrale du T est comprimé entre les bouts des tuyaux, -- l'anneau dont la section forme les ailes du T, entoure les bords des tuyaux en les maintenant reliés, tandis que sa surface externe est entourée par la surface interne des brides.
Dans le but d'obtenir de bonnes conditions d'étanchéité, on prévoit, d'après l'invention, de monter l'ensemble de façon telle que la garniture en matière élastique se trouve en condition de précompression initiale, c'est-à-dire même en l'absence de pression dans la conduite, dont les éléments de tuyau font partie, et en présence d'une dépression. La pression qui agit à l'intérieur de la conduite aplatit ultérieurement la garniture entre les bouts des tuyaux et entre les brides, de façon que, avec l'augmentation de la pression s'améliore l'étanchéité réalisée par cette garniture.
La connexion entre les brides est réalisée soit par des tirants à boulons, soit au moyen de languettes en métal plastique, soit encore au-moyen de plomb fondu (ou en des alliages appropriés) dans des rainures pratiquées dans les brides de façon analogue à celle de connexion des tuyaux et de fa- çon telle que le métal fondu travaille aussi par résistance à l'effort de cisaillement. Enfin un dernier système de connexion entre les brides peut etre réalisé avec un joint à baïonnette.
Il est possible d'améliorer l'étanchéité en agissant sur les boulons des tirants.ou en repoussant les languettes ou en comprimant le métal fondu. Marne dans le cas de joints à baïonnette, il est possible d'améliorer l'étanchéité, en prévoyant des positions différentes relatives des parties constituant ce joint, comme d'ailleurs il sera expliqué par la suite.
L'invention, comme expliquée jusqu'à maintenant, prévoit l'exécution de rainures annulaires à proximité des bouts des tuyauxà connecter, extérieurement à ces tuyaux. Si les tuyaux à connecter sont filetés, on peut appliquer extérieurement, au bout de chaque tuyau, un manchon étroitement connecté à ce même tuyau, par exemple au moyen de ce filetage; on pratique alors extérieurement sur ce manchon les rainures en question dans lesquelles viennent s'appliquer les brides.
Quelques formes préférées de réalisation de l'invention sont illustrées dans les dessins ci-joints, dans lesquels, :
La fig. 1 représente en.coupe axiale le détail d'une forme de réalisation du système.
La fige 2 est une coupe de la fig. 1 le long de la ligne IIII.
La fig. 3 représente le détail d'une autre forme de réalisation du système, toujours en coupe le long de l'axe.
La fige 4 montre le détail d'une forme différente de réalisation du système, en coupe axiale.
La fig. 5 représente le détail d'une autre ferme de réalisation du système toujours en coupe axiale.
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La fig. 6 est une coupe le long de l'axe du détail d'une forme différente de réalisation du système.
La fig. 7 représente une vue en plan de la forme de réalisa- tion illustrée par la fig. 6.
En se référant aux dessins, il faut noter que les parties cor- respondantes ont été indiquées, dans les diverses figures, avec les mêmes in- dices numériques, dans le but de rendre encor: plus claire la constance de l'idée de l'invention.
Si l'on se réfère particulièrement aux figs. 1 et 2, on a dé- signé par 1 et 2 les extrémités des éléments de tuyau à connecter. Entre les bouts de ces tuyaux 1 et 2 qui se font face, est inséré le petit bord central d'une garniture en caoutchouc ou en matière plastique élastique 8, tandis que l'anneau de cette garniture se superpose sur les deux bords des tuyaux 1 et 2. Dans leur zone de connexion sont prêtes deux brides 3 et 4 et en parti- culier la bride 4 est munie d'une partie 5 qui s'insère sous la bride 3.
Dans chacun des tuyaux 1 et 2, on a pratiqué des rainures annulaires 6 et 7 situées dans un plan normal à l'axe du tuyau et qui l'entourent complètement. La surface intérieure des brides 3 et 4 est munie de rainures annulaires 9 et 10. En outre, dans la zone dans laquelle la partie 5 de la bride 4 s'insère sous la bride 3, la partie en question est munie d'un demi-canal 11 supporté par la bride 3.
Le demi-canal 11 est en outre muni dans un point quelconque de son développement d'une ouverture 13 qui fait-face à l'extérieur de la bride 3.
Pour réaliser la connexion, après avoir disposé en face l'un de l'autre les bouts 1 et 2 de tuyau avec la garniture 8 interposée, on donne une précompression à cette garniture et on dispose les brides 3 et 4 dans leur position correcte, de façon que le demi-canal 12 soit en face du demicanal 11.
Le diamètre intérieur des brides 3 et 4 est plus grand que le diamètre extérieur des éléments 1 et 2, en proportion de l'élasticité qu'on veut obtenir du raccordement.
Dans l'espace annulaire qui reste entre ces éléments, on coule du plomb ou un alliage métallique, indiqué 14 et 15, lequel s'insère aussi dans les rainures 7 du tuyau 1, 9 de la bride 3,6 du tuyau 2 et 10 de la bride 4. Lorsque la matière coulée est solidifiée, la tendance éventuelle des tuyaux 1 et 2 à se détacher l'un de l'autre est empêchée par la résistance au cisaillement du plomb, ou autre matière plastique dans leurs rainures, tandis qu'avec l'augmentation de la pression interne de la conduite, l'étanchéité de la garniture 8, sollicitée en direction normale à l'axe de cette conduite, augmente par le fait que cette garniture s'aplatit contre les bouts de tuyau et la bride interne.
D'autre part les caractéristiques d'élasticité du plomb permettent aux tuyaux d'avoir de légers mouvements d'orientation ou d'ajustement entre les brides. Un avantage très important du système de connexion, d'après l'invention, est donné par le fait que la résistance du joint qu'on obtient est calculable par celle de la résistance au cisaillement du plomb et l'épaisseur de la garniture en caoutchouc.
Pour assurer la position respective,.. des brides 3 et 4, dans le canal qui est constitué par les rainures qui se font face 11 et 12, on prévoit d'insérer une languette en métal plastique 17 à travers l'ouverture 13.
Cette languette 17 peut etre chassée jusqu'à remplir totalement le canal, de facon à fixer, d'une façon stable, la position respective des deux parties. -Pour améliorer les conditions de tenue du tuyau ou pour serrer entre eux deux éléments de tuyau, on peut prévoit de refouler ultérieurement les coulées de plomb 14 et 15.
D'autre part, étant donné les caractéristiques de la matière employée (plomb ou alliage de plomb ou d'un autre métal), il est particuliè-
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rement facile de l'enlever, si l'on veut déconnecter les éléments du tuyau, après avoir sorti la languette de fixation 17 et avoir fondu l'alliage de plomb.
Une forme différente de réalisation de l'invention est illustrée dans la fig. 3 dans laquelle 1 et 2 désignent les éléments de tuyau à connecter et 8 la garniture en caoutchouc. Les brides 3 et 4 ont pratiquement une forme cylindrique et la bride 4 s'insère dans la bride 3 de façon que cette dernière fasse face à l'élément de tuyau seulement pour une partie de sa longueur.
Dans ce cas aussi on a pratiqué dans les tuyaux 1 et 2 des rainures 6 et 7 et dans les brides 3 et 4 des rainures 9 et 10. La bride 4 est en outre munie d'une rainure 18 à l'extrémité. L'ensemble -constitue dcnc plusieurs canaux qui sont remplis par le plomb 14 et 15 trouvé dans les in- terstices entre les brides et les tuyaux. La résistance au cisaillement de la matière qui se trouve dans les canaux, offerte au déplacement par rapport à celle qui se trouve hors des mêmes canaux empêche les tronçons de tuyaux de s'écarter l'un de l'autre. Pour la connexion des deux brides 3 et 4 on prévoit de couler du plomb. 19 dans un interstice annulaire existant entre ces mêmes brides et pratiqué vers l'une de leurs extrémités.
La bride 3 est munie dans ce but d'une rainure.20, tandis que la bride 4 a une rainure 21, de façon que les refoulements qui se tonnent ainsi dans le plomb coulé permettent de maintenir fixe la position axiale respective de ces brides.
Dans la forme de réalisation représentée par la fig. 4 les brides 3 et 4 sont munies de collets 22 et 23 dans lesquels ont été forés des orifices pour l'insertion de tirants ou boulons (non représentés dans la figure) de connexion entre les brides, en substitution de la coulée de plomb 19 représentée dans la fig. 3 ou de la languette 17 représentée dans les figs. 1 et 2.
Dans la fig. 4 on a indiqué en outre par 24 un des jeux qui ont pour but de permettre d'ajuster les distances des brides au moyen d'une plus grande ou plus petite tension à ces tirants qui dans ce but sont soumis de filets et d'écrous de mise sous tension.
La fig. 5 illustre le cas où on n'estime pas possible de pratiquer une rainure dans les tuyaux 1 et 2 ou si les extrémités sont munies de filets 25 et 26. Dans ce cas sur les extrémités des tuyaux, par ces filets 25 et 26, on applique -des manchons 27 et 28 dans lesquels sont pratiquées les rainures 7 et 6 correspondant à celles, qui dans la forme de réalisation décrite précédemment, sont directement exécutées sur les extrémités des tuyaux.
Extérieurement aux manchons 27 et 28 sont disposées les brides 3 et 4 et l'ensemble est monté comme dans les'cas décrits précédemment, en tenant compte que les ailes de l'anmeau externe de la garniture 8 sont disposées extérieurement à ces manchons 27 et 28 qui forment bloc unique ave c les tuyaux respectifs 1 et 2.
Dans la fig. 5 on a représenté l'ensemble des brides analogue à celui de la fig. 4 et précisément les brides sont munies de collets forés 23 et 24, réunis par un boulon 29.
Les brides 3 et 4 sont munies chacune de plusieurs collets, au moins trois disposés à 120 entre eux, de façon à permettre une tension uniforme réciproque au moyen des boulons 29 entre les brides 3 et 4.
Les figures 6 et 7 montrent une forme différente de réalisation, la diffférence consistant de façon particulière dans le moyen de connexion des brides.
Les brides en question, indiquées aussi dans ce cas par 3 et 4 ont une allure essentiellement cylindrique; elles entourent les bouts des tuyaux 1 et 2 et la disposition des coulées de plomb 14 et 15 et de la garniture en caoutchouc ou autre matière élastique 8 correspond en substance à
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celle déjà décrite à l'occasion des formes précédentes de réalisation.
La connexion entre les brides est dans ce cas obtenue par un joint à baïonnette. Dans ce but la surface extérieure de la bride interne 4 est munie de plusieurs saillies 30 aptes à s'engager dans des alvéoles pratiquées dans la surface interne de la bride externe 3.
Pour réaliser l'engagement entre les parties, la bride externe 3 (fig. 7) est munie de canaux d'introduction des saillies de la bride interne 4; chaque canal comprend une première partie 32 parallèle à l'axe des tuyaux, qui sert à l'introduction de la bride interne 4 dans la bride externe 3 et une partie inclinée par rapport à l'axe des tubes et qui se développe dans la partie interne de la bride externe. Dans la partie 33 de ce canal sont-pratiquées par exemple deux niches 34 et 35, dans lesquelles par rotation de la bride externe, peuvent être amenées à s'engager des saillies 30, de façon à joindre de manière stable entre elles les deux brides.
La présente de plusieurs niches dans la partie inclinée, à des distances différentes de la partie du canal parallèle à l'axe des tuyaux, permet de donner des compressions différentes aux garnitures du système de connexion. Pour le montage du système suivant l'invention on peut employer un dispositif (non dessiné dans la figure), lequel est constitué par deux anneaux en équerre disposés aux extrémités des systèmes de raccordement.
Ces anneaux sont reliés entre eux au moyencb tirants filetés et munis d'écrous de tension et sont aptes à agir avec un de leurs bords sur les éléments de la connexion, de façon à rapprocher entre eux en meme temps ces éléments et les tuyaux, pour porter l'ensemble dans les conditions dans lesquelles cet ensemble doit rester par suite de la coulée de plomb ou de l'application des languettes. La présente invention a été illustrée et décrite dans quelques-unes des formes préférées de réalisation, mais il est bien entendu que des variantes de construction peuvent y être en pratique apportées, sans sortir du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1. - Système de raccordement étanche entre éléments de tuyau
EMI5.1
rigide, apteà;peettredes mouvements d'ajustement de ces éléments,-carac- térisé en ce qu'il comprend des: éléments coulés ou des languettes en métal . plastique ou en une autre matière plastique, qui assurent la connexion, tout en permettant des mouvements d'ajustement entre les bouts des tuyaux disposés à la suite l'un de l'autre, et des brides reliées à ces bouts et travaillant par résistance au cisaillement par les éléments connectés, dans des rainures pratiquées dans ces bouts de tuyaux et dans ces brides, calculées en se basant sur les efforts longitudinaux maxima à soutenir, tandis que l'étanchéité entre les tuyaux est assurée par une garniture en caoutchouc ou autre matière élastique, ayant une section en forme de T,
contenue entre les bouts des tuyaux et les brides et les coulées de métal plastique ou les languettes, les brides étant fixées entre elles au moyen de boulons ou tirants à écrous, ou au moyen de languettes métalliques ou en une matière plastique ou coulée de plomb ou d'un alliage approprié, ou au moyen de joints à baïonnette.