<Desc/Clms Page number 1>
L'invention concerne des machines d'essai permettant de déterminer la résistance des parois de tubes creux ou de.tuyaute- ries et, en particulier, des dispositifs installée sur ces machi- nes et permettant la réalisation et le maintien de joints étanches entre le tube soumis aux essais et la machine. L'invention con- cerne également de nouveaux dispositifs destinés à assurer l'étan- chéité aux extrémités des machines dressais employés pour la vé- rification des tubes.
De nombreux types dtappareils employés pour effectuer des essais sur les tubes comportent deux têtes qui se font face et sont fixées sur un bâti de grande longueur sur lequel sont instal lés également des supports, entre les têtes,aux points où leur pré sence est nécessaire.
Dans la plupart des machines de ce type, l'introduction du fluide sous pression dans le tube s'effectue pari l'une des têtes.Cette introduction provoque une dilatation du tu- be dans le sens radial et, par voie de conséquence, une diminution
<Desc/Clms Page number 2>
dans le sens axial.Bien que la dilatation qui se produit dans le sens radial soit peut importante, l'effet cumulatif qui se pro- duit dans le sens longitudinal suffit souvent à provoquer la rup- ture du joint entre le tube et la machine à l'une des extrémités ou aux deux extrémités du tube, ce qui se traduit par une déper- dition de fluide.
Il en résulte que,dans les conditions les plus favorables, l'emploi de ces machines pour l'exécution des essais constitue une opération difficile et fastidieuse et que l'on est obligé, pour éviter la destruction des joints, de n'utiliser que d'assez faibles pressions.
Conformément à la présente invention,l'exécution rapi- de et efficace des essais devient possible lorsqu'on utilise la machine qui fait l'objet de la présente invention. Les dispositifs d'étanchéité réalisés au niveau des têtes de la machine qui fait l'objet de l'invention assurent l'étanchéité par un contact excellent avec les extrémités des tubes, de sorte que les joints ainsi obtenus ne risquent pas de céder, même sous l'action de très fortes pressions quril n'a pas été possible d'atteindre pra- ' tiquement jusqu'à présent.
De plus, le raccourcissement dans le sens longitudinal, même s'il est considérable, ne peut pas provo- quer la rupture du joint dans la machine qui fait l'objet de la présente invention car l'une des têtes au moins de la machine comporte des dispositifs d'étanchéité qui suivent automatiquement .le raccourcissement du tube dans le sens longitudinal, ce qui évi, te la destruction du joint.
Il est donc possible d'effectuer sur des segments de tubes des essais assez rapides et à des pressions qui étaient restées jusqu'à présent en dehors du domaine dans le- quel s'effectuaient normalement les essais et de réaliser cette opération avec des frais assez réduits.La fabrication et l'ins- tallation des tubes de grand diamètre revenant assez cher, il est extrêmement important de pouvoir déceler tous les défauts qui pourraient se traduire par un mauvais comportement en service des tubes et obliger à les remplacer prématurément sans parler du
EMI2.1
fait que ce comportement défectueux péut p6voqr l.'&e'nseptio d'opérations importantes.
<Desc/Clms Page number 3>
La machine qui fait l'objet de la présente invention, comme tous les appareils employés jusqu'à présent pour effectuer des essais sur les tubes, comporte deux tètes fixées à une cer- taine distance l'une de l'autre sur un bâti. Des dispositifs d'é- tanchéité centrés sur l'axe sont installés au niveau de ces deux têtes et assurent l'étanchéité aux extrémités du tube en exerçant une pression dans le sens axial contre les extrémités du tube qui leur font face.Un dispositif d'alimentation en fluide permet d'introduire le fluide à l'intérieur du segment de tube et de porter la pression du fluide à la valeur correspondant à l'essai prévu pour la détermination de la résistance des parois. Les dis- positifs d'étanchéité installés dans les tètes assurent l'étanché ité aux deux extrémités du tube et évitent les déperditions de fluide.
Le maintien du joint étanche est assuré du fait qu'un dis positif qui lui est relié de manière à le suivre appuie le dispo- sitif d'étanchéité de l'une des têtes contre l'extrémité du tube et l'oblige à suivre le raccourcissement du tube.
Une autre caractéristique de la présente invention est constituée par le nouveau mode de construction particulier dulo- gement de l'extrémité du tube qui doit être soumis aux essais.
Cette pièce est beaucoup plus simple que celles qui ont été utili' sées jusqu'à présent et constitue un dispositif de fermeture auto' matique efficace. De plus,les anneaux du joint sont fixés dtune manière assez solide *pour qu'au moment où l'on retire de la ma- chine l'extrémité d'un segment de tube l'anneau ne se perde pas, ce qui risquait toujours de se produire dans le cas des disposi- tifs comportant ce type dtanneau d'étanchéité.D'autre part, lors- qu'il y a lieu d'effectuer des essais portant sur des tubes ayant' un diamètre différent ou dont l'extrémité a une forme différente le remplacement du logement étanche peut s'effectuer facilement, ce qui réduit au minimum le temps nécessaire aux opérations de montage de la machine lorsque les essais portent sur des tubes ayant différents diamètres.
<Desc/Clms Page number 4>
D'une manière spécifique, les logements étanches qui se trouvent à ltextrémité des tubes et assurent l'étanchéité maintie- nent les extrémités d'un segment de tube en s'embêtant de ma- ¯ nière à former un joint étanche ay moyen d'un anneau en forme de 0. L'anneau en forme de 0 pénètre dans une rainure:annulaire de la pièce qui ferme l'extrémité du tube, à l'intérieur du disposi- tif d'étanchéité,de telle manière qu'il fait saillie hors de la rainure.Dans ces conditions, la partie qui fait saillie est dis posée de manière à se trouver comprimée en partie par l'extrémi- té du segment de tube qui est maintenu et appuyé, dans le sens axial,contre l'anneau par le dispositif d'étanchéité.
Des dispo- sitifs de maintien permettent également de réàliser l'introduc- tion périphérique et le maintien mécanique des parois latérales externes de l'extrémité du tube.
La figo la est une vue plane par en-dessus de l'une des extrémités de la machine montrant les installations annexes uti- lisées avec la machine.
La fig. lb est une vue plane, analogue à la fig. la, de ltautre extrémité de la machine.
La fig. 2 est une vue de c8té en élévatiori de la tête située à l'extrémité de la machine et représentée par la fig.1a.
La fig. 3 est une vue de c8té en élévation comportant une coupe partielle et représentant la tête située à l'extrémité de la machine et représentée par la fig. lb .
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 1 et montrant les détail$ du mécanisme qui permet la mise en place du tube sur la machine pour l'exécution des essais.
La fig. 5 est une coupe verticale en élévation des dis- positifs dtétanchéité de la tte représentée par la fig. 2 mon- trant les conduits d'amenée du fluide et dtévacuation de l'air.
La fig. 6 est une vue détaillée d'une partie du dispo- sitif d'étanchéité représenté par la fig. 5.
La fig. 7 représente l'anneau d'étanchéité dont la
<Desc/Clms Page number 5>
position est indiquée par la fig. 6 et qui porte contre l'extré- mité du tube dans sa rainure.
La fig. 8 est une coupe d'une partie d'une tête modi- fiée.
La fig. 9 est une vue plane de face de l'assemblage re- présenté par la fig. 8.
La fig. 10 est une coupe suivant la ligne 10-10 de la fig. 8 et,
La fig.'ll est une vue détaillée dtune partie de l'as- semblage représenté par la fig. 9.
En utilisant drabord les fig. 1 à 4, on se propose de décrire les caractéristiques d'ensemble d'une machine constituant une réalisation de la présente invention et les installations annexes qui facilitent la manipulation efficace$ des segments de tubes dont le poids est élevé. Il y a lieu d'observer à ce sujet que les fig. la et 1b peuvent être placées l'une à la suite de l'autre pour qu'il soit plus facile de se représenter le fonc- , tionnement d'ensemble de la machine. D'une manière générale, la machine est constituée par deux têtes distinctes 10 et 11 qui comportent chacune respectivement un assemblage qui sert de sup- port, 10a et 11a, et un assemblage qui assure l'étanchéité, lOb et llb. C'est entre les dispositifs d'étanchéité 10b et 11b que xx se place le segment de tube 12 qui doit être soumis aux essais.
Le-tube représenté peut avoir, par exemple,une longueur de
15,24 m et un diamètre de 20,12 cm bien que, comme on le verra, les caractéristiques de la machine lui donnent une grande sou- plesse dtemploi et lui permettent de s'adapter assez facilement à Inexécution dressais portant sur des tubes de différentes lon- gueurs et de différents diamètres.
En se reportant à la fig. 4, on voit que la machine dans son ensemble est installée de préférence sur un socle ou sur des fondations en béton 13. Fixées par des boulons à ces fondations et disposées parallèlement l'une à l'autre entre les têtes 10 et
<Desc/Clms Page number 6>
11, des poutrelles 14 et 15 comportant des bridés qui constituent des rails, comme l'indique la figure.
Comme on le voit d'une ma- nière particulièrement nette sur les fig. 4 et 2, des brides 18, situées de part et dtautre du cadre de la tête 10a, se trouvent au-dessus des rails 16 et 17'. Chacune de ces brides comporte des rouleaux ou des'roulettes 18a d'un modèle spécial qui supportent le poids de la tête et en facilitent le déplacement sur les rails Des trous 20 sont répartis, en face les uns des autres, le long des rails 16 et 17, à des intervalles égaux, comme le mintrent les figures la et 16.'Le cadre de la tête 10a comporte des chevilles 21 qui passent dans des trous ménagés dans les brides 18 à des in tervalles qui correspondent à ceux des trous n'partis le long des rails 16 et 17.
Ces chevilles sont mises en place-a la main dans .. les trous des brides 18 et des rails 16 et 17 mis en face les uns- des autres . Il suffit en général de quatre de ces chevilles pour maintenir la machine en place.
De même, le cadre lla comporte des chevilles 22 dont le mouvement est commandé par des cylindres pneumatiques 23 et qui passent dans des trous 20 pour maintenir la tête 11 en place sur les rails. La mise en mouvement des cylindres peut s'effectue dtune manière quelconque et les chevilles traversent les brides 18, qui sont supportées par les roulettes 18'a de la même maniè- re que la tête 10 est supportée par les roulettes 18a.
. Les rails 16 et 17 comportent, à leur partie supérieure, deùx segmehts dentés. Ces segments dentés ont depuis l'extrémité de la machine qui porte l'assemblage 11 jusqu'à un point situé au-delà du milieu de la machine, la longueur de cette partie den- tée dépendant des différences de longueur des tubes qui doivent être soumis aux essais. Engrenant sur-les segments dentés, deux pignons 25, situés des deux cotés de la tête 11, sont reliés l'un à l'autre par un arbre approprié et commandé-par un moteur 26 par 1'intermédiaire d'une transmission à chaîne 27 et d'un sys- tème dtengrenage appropriés 28.
<Desc/Clms Page number 7>
La tête représentée par la fig. 3 est quelquefois dé- signée comme étant la tête mécanique. Elle est constituée par un dispositif de maintien à douille 31 comportant un arbre 32 qui pénètre dans l'assemblage qui sert de support lla de manière que ltassemblage qui assure l'étanchéité 116 puisse se déplacer dans le sens axial par rapport à l'assemblage qui sert de support. Mo- té sur le dispositif de maintien à douille 31, un assemblage à douille maintient le tube et sera décrit ultérieurement dtune ma- nière plus d étaillée.
Comme on le voit, l'arbre 32 est monté de manière à se trouver dans l'axe de la direction du mouvement de l'assemblage qui assure l'étanchéité et du côté de l'autre tête. L'arbre est fileté et maintenu partiellement, dans le support 11a, par une pièce formant écrou 33a qui comporte un filetage interne corres- pondant au filetage de l'arbre 32. La pièce formant écrou 33 peut tourner et son mouvement est commandé par un engrenage con- centrique 34 situé à sa périphérie et qui engrène sur un engre= nage moteur 35 commandé par un moteur 36.
La tête représentée par la fig. 2 est quelquefois dési- gnée comme étant la tête hydraulique et comprend un dispositif d'étanchéité constitué par un dispositif de maintien à douille 37 comportant un arbre 38 qui se trouve dans l'axe de la direc- tion du mouvement de la tête et directement du coté de la tête 11. La tête 37 porte un dispositif de maintien à douille 38 qui reçoit l'extrémité du tube 12 en réalisant un joint étanche comme, on le verra ci-dessous.
En se reportant maintenant d'une manière spécifique à la fig. 4, ainsi qutaux fig. la et 1b, on verra qu'entre les tô- tes se trouvent de nombreux supports à berceau 41 qui comportent des brides de fixation qui assurent la fixation aux rails 16 et 17. Chacun dessupports à berceau est associé à une pièce amovible 42 qui correspond au diamètre du tube qui doit être soumis aux essais. La pièce 42 peut être remplacée par des pièces de dimen,
<Desc/Clms Page number 8>
mensions différentes lorsque des tubes ayant des diamètres diffé- rents doivent être soumis à des essais. Les supports 41 sont ré- partis le long des rails, entre les têtes, de telle manière que le tube ne fléchisse pas sous son propre poids, notamment lors- qu'il est rempli d'eau ou de toute autre substance fluide emplo- yée pour les essais.
Le tube est maintenu contre la pièce 42 par un coussinet 43 qui se place sur lui et qui est porté par un bras supporté et mû- par un piston 45. Le piston 45 se déplace à l'in- térieur d'un cylindre 46 et son mouvement peut s'effectuer ver- ticalement (c'est-à-dire suivant l'axe) aussi bien que par rota- tion, de sorte que le bras 44 et le coussinet 43 peuvent se sou- lever et s'écarter d'au-dessus du tube. La rotation.du cylindre 46 est assurée par un cylindre hydraulique 47 dont la commande peut s'effectuer par le procédé classique.Disposés sur une ligne parallèle à la direction du tube 12, plusieurs rouleaux 50, dont les axes sont tous parallèles, sont portés par des coussinets 51 montés sur des supports 52 qui sont fixés à leur tour aux fonda- tions.
Ces rouleaux, ou certains d'entre eux, sont commandés par . le moteur 53 par l'intermédiaire d'un système d'engrenage appro- prié. Le profil des rouleaux est à peu près celui d'un verre,de montre, ce qui réalise une concavité tendant à centrer et à re- dresser les tubes d'un diamètre quelconque . Entre la ligne des berceaux 41 sur le socle de la machine et la ligne des rouleaux
50, plusieurs appareils à bras coudés 55 sont disposés parallè- lement les uns aux autres et comportent, aux deux extrémités des bras, des parties coudés 55a et 55b qui s'adaptent au tube. Ces bras coudés sont tous montés sur le même arbre 56, de sorte que le mouvement de l'un d'entre eux provoque le mouvement de tous les autres. L'arbre pivote sur plusieurs appuis 57 qui sont 'à leur tour fixés aux fondations.
Le coude situé à l'une des extré- mités 55a est conçu de manière à pouvoir prendre, du côté le plus éloigné de la machine, le tube ayant le diamètre le plus grand. De même, le coude 55b est conçu de manière à pouvoir por-
<Desc/Clms Page number 9>
ter du côté le plus éloigné des rouleaux 50 un tube quelconque se trouvant sur la machine. Un cylindre,59 contenant un piston
60 est relié, à l'une de ses extrémités, au bras 55 par une che- ,ville 61, parallèle à l'arbre 56 ét, à son autre extrémité, par une cheville parallèle 62, à un support fixé aux fondations. Ce cylindre permet'de faire basculer le bras coudé 55 dans les deux sans pour prendre le tube sur la machine et le faire rouler sur les rouleaux ou pour le prendre sur les rouleaux et le faire rou- ler sur la machine.
Un bras analogue 64 qui comporte à l'une de ses extrémités un xxxx coude 64a s'écarte suffisamment des rouleaux sur le côté de la machine pour pouvoir prendre sur les rouleaux un tube d'un diamètre quelconque. Ce bras pivote autour d'un arbre 65 auquel des bras analogues au bras 64 et qui lui sont parallèles sont fixés à différents intervalles sur toute la longueur de la machine. Un bras 66 agit comme levier pour com- mander le bras 64. Ce bras 66 est relié à un piston 67 par une cheville 68 parallèle à l'arbre 65. Le piston 67 se déplace dans un cylindre 69 et le cylindre 69 est relié à son tour par une che 'ville 70 à un support 71 fixé aux fondations.
En ce qui concerne le fonctionnement des dispositifs représentés par les fig. 1 à 4, la machine est d'abord mise en état de recevoir un tube ayant la longueur et le diamètre pré vus pour les essais. Comme un réglage est nécessaire lorsque le diamètre change, le classement des tubes est la première opéra- tion à réaliser.
La position de la tête mécanique 11 par rapport à la tête hydraulique 10 est ensuite réglée pour la longueur du tube choisie. Comme on l'a vu,le déplacement s'effectue en enlevant les chevilles 22 et en mettant en marche le moteur 26 qui comman de les pignons de commande 25. Dans certains cas, il peut être nécessaire de régler la position de la tête 10, mais on le fait rarement.
Après avoir réglé la position des têtes 10 et 11 de manière que leurs dispositifs d'étanchéité 10b et llb soient
<Desc/Clms Page number 10>
assez écartés l'un de l'autre pour que l'on puisse mettre en place le segment de tube qui doit être soumis aux essais et après avoir remis les chevilles 22 dans d'autres trous 20, on peut effectuer le réglage définitif des dispositifs d'étanchéité pour réaliser l'adaptation à la longueur du tube qui doit être soumis aux essais. Cependant,.avant d'effectuer l'essai, on peut avoir à changer ou à régler, comme on l'indiquera ultérieurement les dispositifs de maintien à douille pour réaliser l'adapta- tion aux diamètres des tubes qui doivent être soumis aux essais et si le remplacement des dispositifs de maintien à douille n'a pas été effectué auparavant on peut le faire à ce moment-là.
On fait tourner ensuite les rouleaux 50 dans le sens des aiguilles d'une montre pour provoquer le déplacement axial du tube (de .gauche à droite sur la fig. la) sur la ligne des rouleaux jus- qu'à ce qu'il se trouve, en face de la machine, entre les dispo- sitifs d'étanchéité 10b et llb, puis l'on arrête les rouleaux.
On peut réaliser également cette opération en ne faisant tourner que les rouleaux qui se trouvent loin de ceux qui sont placés en face de la première tête devant laquelle le tube passe et non pas ceux qui se trouvent entre les têtes. Lorsque les tubes sont pla- dans cette position, le bras 55, dont la position est telle qu'il se trouve au-dessous du tube porté par les rouleaux 50, est amené; progressivement à la position indiquée par la fig. 4. En remon- tant, le coude 55a entra±ne le tube et lorsque le bras 55 prend une position inclinée, le tube roule sur le bras jusqu'au berceau 41 et dans la pièce amovible 42. Ensuite, le bras continue à des- cendre jusqutà la position indiquée par la fig. 4 de manière qu' il ne puisse pas se trouver en contact. avec le tube- soumis aux essais.
Le bras 44 peut ensuite se soulever et tourner au-dessus du tube et le coussinet 43 venir se placer sur le tube en face de la pièce amovible 42.. On Introduit les extrémités du tube dans les dispositifs d'étanchéité des têtes la et Il et les essais
EMI10.1
S'effectnent comme àn Illindilquera- ultérieurement..
<Desc/Clms Page number 11>
Après l'exécution des essais, le coussinet 43 se détache du tube et le bras 44 tourne pour s'écarter d'au-dessus du tube lorsque les dispositifs d'étanchéité sont séparés des extrémités du tube. Le bras 55 se relève ensuite jusqu'à la position pour laquelle le coude 56b prend le tube. Ensuite, le bras 55 bascule en¯sens inverse de sorte que le tube descend'en roulant sur les rouleaux 50. Le cylindre 69 est ensuite mis en marche,ce qui pro voque le retrait du piston 67 et fait que les bras 64 soulèvent le tube qui est entrapiné par le coude 64a de manière à être enle- vé des rouleaux et à être transporté, le cas échéant, sur une au- tre ligne de rouleaux destinée au transport du tube dans le sens inverse.
En se reportant maintenant à la fig. 5, on voit que la. tête hydraulique 10 est représentée avec les détails indiqués par les fige 6 et 7. On remarquera sur la fig. 5 que l'arbre 38 qui supporte le logement d'étanchéité sert à plusieurs fins y compris à transmettre Inaction du piston 92 et à amener jusqu'au logement d'étanchéité le fluide utilisé pour les essais. L'arbre 38 comporte une partie de diamètre réduit 75 qui se trouve loin du logement d'étanchéité et qui, à son tour, se raccorde à une partie terminale 76 de diamètre encore plus réduit'qui comprend une partie filetée 76a. La partie de la tête qui sert' de support 10b peut être constituée par un bloc solide comportant des évi- dements cylindriques pour les différents diamètres du piston.
Le diamètre minimum de ltévidement du bloc se situe au niveau de la surface 77. Entre l'assemblage qui assure l'étanchéité et la sur- face 77 s'étend un évidement de plus grand diamètre 78 dont la largeur correspond, avec un certain'jeu, à celle de l'arbre qui sert de support dans sa partie de plus grand diamètre 38. Ltex- trémité par laquelle débouche l'évidement 78 peut être usinée de manière à réaliser une partie de plus grand diamètre 79 et un épaulement entre lequel peuvent appuyer des anneaux de bourrage du type à chevrons 80. Ces anneaux de bourrage sont maintenus
<Desc/Clms Page number 12>
en place par un anneau 81 qui peut être fixé par des boulons au bloc dans une partie de ce bloc située en retrait.
La plaque 81, à son tour, peut recevoir une pièce amovible 82ui maintient l'arbre 38.
De l'autre c8té de l'ouverture de diamètre réduit 77 et immédiatement contre cette surface de maintien un évidement de plus grand diamètre 84 est rempli par des anneaux de bourrage du type à chevrons 85. Ces anneaux sont maintenus en place par une plaque annulaire 86 ayant à peu près le même diamètre que le cy- lindre 87 et qui peut recevoir un piston de grandes dimensions mû par le fluide.
La plaque 86 peut être maintenue en place par des boulons et comporte une rainure contenant un anneau en forme de 0 88 qui réalise un joint dtétanchéité entre la surface plane de la plaque 86 et la paroi terminale formée par un épaulement situé entre les parties 84 et 87 de l'évidement axial qui tra- verse le bloc de la tête 10b, La plaque 86 peut comporter une partie en retrait 89 qui puisse recevoir des anneaux de bourrage du type à chevrons 90 qui sont maintenus en place par un anneau de petites dimensions 91 qui constitue également une surface d'appui pour les parties 75 de ltarbre et qui peut être fixé par des boulons à la plaque 86 comme l'indique la figure. A la partie terminale 76 de la partie 75 de l'arbre, se trouve fixé un piston 92.
Ce piston est maintenu entre ltépaulement situé entre les parties 75 et 76 de l'arbre par un écrou 93 qui stadapte à la partie filetée 76a de la partie terminale. Le piston lui-même comporte sur ses bords des parties en retrait qui puissent rece- voir des anneaux de bourrage du type à chevrons 93 et 94. Ces anneaux de bourrage sont maintenus en place par des anneaux 95 et 96 qui peuvent être fixés par des boulons au piston comme l'indique la figure. L'obturation de l'extrémité du cylindre est assurée par une plaque épaisse 97 guf est maintenue en place par des boulons et qui comporte un dispositif de bourrage, 98 assu- rant l'étanchéité.
<Desc/Clms Page number 13>
Des orifices pour l'entrée et la sortie du fluide sont prévues dans la plaque terminale 97 ainsi qu'un conduit 99 qui permet de remplir et de vider le cylindre sur l'une des faces du piston, cette double opération pouvant s'effectuer au moyen d'un robinet à trois voies (non représenté sur la figure). Un orifice commun d'entrée et de sortie du fluide est également ménagé de l'autre côté du piston 92 et peut être relié à un robinet à trois voies,par l'intermédiaire du conduit 101. Le conduit 100 permet l'envoi constant de fluide pour maintenir la pression constante.
Les logements étanches situés aux deux extrémités de la machine peuvent avoir la même forme dans l'ensemble, de sorte qu'il suffit de décrire le logement de l'une des extrémités. Le dispositif de maintien ou logement étanche est maintenu par une plaque de base qui se trouve en retrait. Il est préférable que le logement ait la forme d'une tasse, mais il ntést pas nécessaire qu'il soit d'une seule pièce. Les parois latérales constituent un dispositif de maintien permettant l'introduction périphérique et le maintien mécanique des parois latérales externes de l'extré- mité du tube. Son fond constitue un dispositif d'obturation de l'extrémité du tube et comporte de préférence une surface externe, plane pour s'adapter à son support.
Ce dispositif d'obturation étanche est monté sur la pièce support 37 au moyen dtun support annulaire 105 comportant une bride tubulaire 106 et des raccords entre la partie plane et la partie tubulaire pour augmenter la solidité. Le logement étanche s'emboîte dans la bride tubulaire et est constituée par une cuvette amovible comportant un bord tronconique qui reçoit l'extrémité du tube 12. Il est facile dter lever la cuvette en desserrant l'ensemble des écrous 109. Le fond comporte, dans son axe, un orifice 110. Cet orifice se trouve dans le prolongement d'un conduit axial 111 qui traverse la partie 38 de l'arbre.
Ce conduit se termine approximativement au point où le diamètre de l'arbre diminue pour former la partie
<Desc/Clms Page number 14>
75 et en ce point un conduit transversal 112 se dirige vers le haut suivant une direction radiale,aboutit à une chambre annu- , laire 113 qui entoure l'arbre dans cette zone. Dans cette chambre annulaire pénètre, à travers le bloc lOb, un conduit 114 qui se divise, dans une pièce 115, en deux branches. Ltune de ces branches est prolongée par une conduite dtassez grand diamètre
116 qui conduit à un robinet d'arrêt 117 auquel le fluide arrive par le conduit 118. Ltautre branche de la pièce 115 est de pré- férence plus étroite et conduit à une conduite à haute pression
119.
Le fond du logement étanche est traversé également par un conduit 121 qui est disposé de manière à se trouver au point le plus élevé à l'intérieur du tube soumis aux essais. La face du fond qui se trouve du côté opposé au tube est en retrait de manière à former un conduit vertical 122 qui relie le conduit
121 au conduit 123 qui traverse la partie 38 de l'arbre. Ce con- duit 123 aboutit à un conduit transversal 124 qui conduit à une partie en retrait 125 située entre l'arbre et les parois latéra- .les de ltévidement ménagé à travers l'assemblage lOb. Communi- quant avec cette cavité un conduit 126 traverse le bloc lOb et se raccorde au conduit 127 qui traverse une vanne de réglage spéciale et aboutit à un conduit dtévacuation 129.
Engagés par- tiellement dans des rainures annulaires concentriques et de même axe ménagées dans le fond de la cuvette 108, des anneaux en forme de'0 131 et 132 font face à la plaque support 37. Sur l'autre face, en contact avec la paroi du tube, une rainure reçoit la -plus grande partie d'un anneau en forme de 0 133 que l'on voit très nettement sur les fig. 6 et 7. Les parois latérales inter- ne et externe 135 et 136 de cette rainure annulaire sont généra- lement concentriques et essentiellement perpendiculaires au fond de la rainure, ce qui réalise dans l'ensemble une section en U.
A son bord supérieur, la paroi latérale externe comporte une
<Desc/Clms Page number 15>
arête 137 qui dépasse vers l'intérieur le bord externe de l'an- neau en forme de 0 qu'il tend, par conséquent, à maintenir en pla- ce dans la rainure.
En ce qui concerne le fonctionnement de la tête hydrau-' lique représentée par la fig. 5, le dispositif d'étanchéité est déplacé vers la droite pour recevoir l'une des extrémités du tube qui doit être soumis aux essais dans le logement étanche.
Ce déplacement est réalisé en faisant entrer le fluide par le conduit 99 dans l'espace libre compris entre le piston 92 et la paroi 97 de manière à pousser le piston en avant. Le fluide qui se trouve sur l'autre face du piston est évacué par le conduit 101. Le fluide pouvant être introduit sous une forme pression, les anneaux de bourrage 94 et 93 sont nécessaires pour éviter 1 écoulement du fluide d'un des côtés du piston à l'autre et les anneaux de bourrage 98, 88, 89 et 85 évitent l'écoulement du fluide hors du cylindre. On remarquera que l'opération inverse est utile pour la séparation du tube d'avec le logement étanche.
Lorsque l'extrémité du tube entre dans le logement étanche, le mouvement du piston 92 qui avance lentement, provoque la compression de l'anneau en forme de 0 133 entre l'extrémité du tube et lé fond 134 de la rainure ménagée dans la partie ter- minale de la cuvette 108 jusquà ce qu'un joint excellent se trouve réalisé entre l'extrémité du tube et le logement étanche par suite de la déformation de l'anneau en forme de 0. Comme on l'a déjà vu, un logement étanche analogue existe également dans la tête 11, de sorte qu'un joint étanche excellent est réalisé à chacune des extrémités du tube.
Ensuite, l'eau ou un autre fluide d'essai pénètre par le conduit d'alimentation 118, le robinet d'arrêt 117, le conduit 116, la pièce 115 et le conduit 114 jusque dans la chambre 113 et, de là, par les passages 112 et 111, dans l'orifice 110 et à l'intérieur du tube. Pendant le
<Desc/Clms Page number 16>
remplissage du tube, l'air est obligé de sortir par l'orifice 121, par les passages 122,123 et 124 dans la chambre 125 et, de là, par le passage 126 et le conduit 127,, par le robinet 128 et le conduit d'évacuation 129. La raison pour laquelle le con- duit 121 se trouve situé au point le plus élevé est que l'éva- cuation de l'air chassé du tube s'en trouve facilites et que l'écoulement de l'air à l'extérieur se poursuit jusqutà ce que le tube se trouve rempli d'eau et que l'eau soit expulsée par le conduit d'évacuation de l'air.
Le robinet 128 doit être d'un .type tel qu'au moment où l'eau y arrive il se ferme automatique- ment. A cè moment ou un peu avant, le remplissage rapide du tube par l'intermédiaire du conduit 116 est interrompu et l'on augmen- te la pression du fluide en faisant pénétrer le fluide sous pres- sion par le conduit 119. On comprend que puisque les pressions exercées sur les deux faces de l'anneau formant barrière 83 qui sépare les zones d'entrée et de sortie du fluide sont égales, un bourrage ne soit pas nécessaire à cet endroit. Cependant, les anneaux à chevrons 80 et 85 sont nécessaires pour éviter l'écou- lement du fluide sous pression à partir de la cavité qui entoure l'arbre 38.
De même, l'anneau en forme de 0 132 empêche le fluide de sortir de ltensemble dans lequel il doit circuler, tandis que l'anneau en forme de 0 131 constitue une barrière nominale entre les zones dtentrée et de sortie du fluide.
Pendant que la pression augmente après le remplissage le tube tend à se dilater dans le sens radial et à se raccourcir dans le sens axial. Pour éviter la rupture du joint au niveau de l'anneau 133 et celle du joint correspondant à l'autre extré- mité du tube, on maintient à une valeur élevée la pression du fluide.exercée sur le piston 92. On y parvient en réalisant une pression de fluide constante par le conduit 100. Lorsque le dia- mètre du tube augmente et que la longueur axiale du tube diminue la pression du tube contre le dispositif d'étanchéité pourrait
<Desc/Clms Page number 17>
diminuer. Cependant, sous l'action de la pression constante réalisée au moyen du conduit 100 le piston avance et maintient l'effort du dispositif d'étanchéité contre le tube ; par consé- quent, le joint reste étanche au fluide.
Le déplacement du dis- positif d'étanchéité permet d'effectuer des essais à des pres- sions beaucoup plus élevées que celles que l'on a pu utiliser jusqu'à présent. Lorsque l'essai est terminé on peut réduire la pression du fluide en ouvrant le robinet 128. En inversant les mouvements du piston 92 (fig. 5) et de l'arbre 32 (fig. 3) on provoque le retrait des dispositifs d'étanchéité, ce qui permet au fluide employé pour les essais de couler dans une'rigole' d'é- vacuation.
Bien que le logement étanche représenté par les fig.
5,et 6 donne des résultats satisfaisants, son remplacement exige un travail considérable car il oblige à séparer à la fois le support et le logement du support 37. Bien que l'assemblage représenté, à titre de variante par les fig. 8 à 12, comporte davantage de pièces, il est en fait d'un emploi plus facile et demande moins de temps car il suffit dans ce cas, de remplacer le logement d'étanchéité sans remplacer le support de ce logement.
L'assemblage.représenté par les fig. 8 à 10 étant constitué en partie par des pièces qui sont essentiellement les mêmes que des pièces qui ont déjà été décrites, les pièces analo-' gues seront désignées par les mêmes chiffres auxquels on ajoutera des indices prime. C'est ainsi, par exemple, que le support 37' support porte une bride annulaire 105' et 106t et que le logement étanche est maintenu en place par un ensemble de vis 109'.
Cependant, la description qui a été faite précédemment ne mention- nait pas une plaque circulaire 140 comportant, sur l'une de ses faces, plusieurs rainures annulaires concentriques ayant une section en U. Ces rainures 141 sont de préférence du même type général que la rainure représentée par la fig 7 et l'on peut
<Desc/Clms Page number 18>
utiliser des anneaux en forme de 0 dans chacune de ces rainures.
Un orifice central.axial situé dans le prolôngement du conduit 111' permet l'introduction de l'eau. L'accès au conduit d'évacua- tion 123test assuré par l'orifice 142 qui se trouve plus près du centre de la plaque 140 que le conduit 123', mais sans qu'il y ait superposition, l'orifice 142 et le conduit 123' étant reliés par le canal 143 situé à l'arrière de la plaque 140 loin de ltautre coté de la face qui porte les rainures concentriques.
Un anneau en forme de 0 144 faisant saillie en dehors d'une rai- nure en U sur la face arrière de la plaque 140 réalise un joint étanche entre la plaque et le support 37'. Un anneau en forme de 0 145 faisant saillie en dehors d'une rainure annulaire cons- titue une barrière entre la zone dtentrée de l'air et la zone de .sortie de l'air. La plaque 140 est montée dans un logement annu- laire et peut être fixée au support 105' et 106' par soudage ou autrement ou peut être laissée séparée.
Dans ce cas, le logement réalisé pour l'extrémité du tube a encore la forme d'une cuvette dont le fond 146 et les parois latérales 147 peuvent être fabriqués séparément. Lé fond 146 assure l'obturation de ltextrémité du tube 12 et les parois latérales maintiennent l'extrémité du tube en stadaptant à sa surface externe. Il sert également à.guider et maintenir en place le dispositif d'étanchéité 149 et comme il s'adapte étroitement à l'extrémité du tube, son bord 147a est évasé pour faciliter l'introduction de l'extrémité du tube. Les parois latérales 147 comportes des brides radiales qui rejoignent la surface interne de la partie tubulaire 106' de la bride de support 105' et 106' et des vis 109' sont mises en place pour maintenir ces brides.
Le fond 146 peut être fixé aux parois latérales ou laissé à ltétat de pièce séparée. Dans les deux cas, une surface est prévue sur la face externe du fond pour s'adapter à un anneau en forme de 0 148 et une autre surface est prévue pour stadapter
<Desc/Clms Page number 19>
à un anneau en forme de 0 149, ces deux anneaux se trouvant dans des rainures concentriques 141.L'anneau en forme de 0 149 cons- titue une barrière entre la zone d'entrée de l'eau et la zone de sortie de l'air, tandis que ltanneau en forme de 0 148 empêche l'écoulement/du fluide sous pression. Au point le plus élevé un orifice 151 est ménagé dans le fond qui assure l'obturation de l'extrémité du tube et permet l'évacuation complète de l'air.
Un canal 152 orienté dans le sens radial et situé sur la .face externe du fond,146 relie l'orifice 151 et l'orifice 142 de la plaque 140: L'anneau 148 situé dans la rainure la plus proche
141 au-dèssus du canal 151 constitue le joint effectif et les autres anneaux en forme de 0 qui se trouvent dans les autres rai- nures 141, sauf l'anneau 149, peuvent être laissés en place ou 'enlevés sans inconvénient. La vidange du tube après l'essai s'effectue dans de meilleures conditions lorsqu'on ménage une partie en retrait ou une rainure 153 située très en-dessous de l'orifice d'évacuation de l'air 151.
On remarquera que lorsque les dimensions de la zone d'obturation terminale changent, l'an- neau en forme de 0 qui constitue le joint effectif et qui cor- respond à l'anneau en forme de 0 148, n'est pas le même et que la longueur du canal 152 varie évidemment avec les dimensions de la zone d'obturation.
Dans certains cas les extrémités du tube ne sont pas angle droit. Les cas typiques dans lesquels on modifie inten- tionnellement les extrémités du tube pour qu'elles ne soient pas à angle droit sont ceux dans lesquels les segments du tube doi- vent être soudés les uns aux autres. Il arrive alors fréquemment que les extrémités soient biseautées. Dans ce cas, on utilise un dispositif d'obturation terminale qui s'adapte à l'extrémité du tube et on réalise un dispositif d'obturation terminale d'un modèle différent ou un dispositif d'adaptation. Le cas typi- que d'un dispositif d'adaptation est représenté par les fig.
<Desc/Clms Page number 20>
11 et 12 qui indiquent le mode d'utilisation d'un dispositif d'adaptation dans le cas de l'assemblage représenté par les fig. 8 à 10. Dans ce cas, le dispositif d'adaptation est consti- tué par une pièce amovible 154 comportant un bord biseauté qui s'adapte à l'extrémité biseautée du tube 12'. Ce bord biseauté comporte un canal annulaire 156 ayant une section en U et qui contient un anneau en forme de 0 157. Comme le montre la fig.12 le fond,159 du canal 156 est parallèle généralement à la surface 155 et sa paroi latérale externe 160 est généralement perpendi- culaire au fond et à la surface 155. Cependant sa paroi latérale interne 161 a ses éléments généralement parallèles à 7.''axe.
Les dimensions de l'anneau en forme de 0 sont choisies de telle ma- nière qu'il s'applique sur les parois 159 et 160 et que l'arête de la paroi 160 dépasse vers l'intérieur l'arête externe de l'anneau en forme de 0 157 de manière à la maintenir en place.
Chaque fois que l'on emploie des anneaux en forme de 0 et qu'ils sont d'abord comprimés entre des surfaces contiguës, toute augmentation de la pression du fluide accentue la déforma- 'tion de l'anneau en forme de 0 et améliore le joint constitué par ltanneau en forme de 0.
Une réalisation de la présente invention a été repré- sentée et décrite et des dispositifs dtétanchéité modifiés ont été décrits. D'autres modes de construction et des modifications complémentaires pourront être imaginés par des spécialistes com- pétents et toutes ces variantes tendant au même but que'la pré- sente invention sont considérées comme correspondant au but et à l'esprit de la présente invention.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.