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Là présente invention concerne des conduites de fluide et en particulier des dispositifs utilisés dans ces conduites, dénommés compensateurs de conduites, qui permettent un déplace- ment angulaire entre des parties de la conduite situées respective- ment de part et d'autre du compensateur, tout en reliant ces par- ties l'une à l'autre d'une façon étanche au fluide.
On utilise habituellement des compensateurs pour permettre à la conduite de se conformer d'elle-même aux effets d'une dilata- tion ou d'une contraction longitudinales entraînées par des change- ments de température- A cet effet, la. conduite est disposée suivant une configuration non linéaire de manière que deschangements de longueur d'une ou de plusieurs parties de cette conduite provoouent
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un déplpcement angulaire entre dès-parties adjacentes suffisant pour permettre ces changements de longueur, les déplacements angu- laires nécessaires étant permis par un ou plusieurs compensateurs.
Le compensateur comprend un-élément flexible qui est percé d'un passade correspondant au passage prévu dans la conduite, et cet élément flexible se présente avantageusement sous forme d'un soufflet. Le soufflet permet le déplacement angulaire nécessaire entre les axes d'écoulement de deux tronçons de la conduite qui sont reliés l'un à l'autre par le soufflet, mais il n'est pas capa- ble, par suite de la flexibilité au'il doit posséder pour permettre ce déplacement angulaire, de résister au déplacement des deux tron- çons de la conduite l'un ppr rapport à l'autre suivant l'axe -du soufflet ou autrement sous l'effet des forces qui sont engendrées sur les deux tronçons de la conduite par les conditions de pression 'qui règnent dans cette dernière.
Ainsi, lorsque la conduite est destinée à transporter du fluide sous pression, ce dernier tend à dilater le soufflet.
.Jusque présent on avait l'habitude de prévoir une liaison articulée entre les deux tronçons de conduite reliés par un com- pensateur de conduite, cette liaison articulée retenant positive- ment les deux tronçons de la conduite de manière oue leur déplace- ment relatif soit limité à un déplacement angulaire relatif autour de l'axe de la liaison articulée, empêchant l'action des forces exercées par la pression de fluide. La liaision articulée comprend deux paires de plaques de charnières, situées respectivement de part et d'autre du soufflet., les plaques de chaque paire étant rigidement fixées respectivement aux deux tronçons de la conduite reliés l'un à l'autre par le sonfflet.
Les plaques de chaque paire sont reliées l'une àl'autre par un goujon approprié, les deux gou- jons étant placés sur un axe commun correspondant au déplacement angulaire relatif désiré desdeux tronçons de la conduite.
Ces charnières que l'on vient de décrire possèdent l'in- convénient que les charges de support imposées sur les plaques et les goujons sont si élevées au'elles déforment les surfaces
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de support des charnières, ce qui -rend impossible l'obtent? on ou le maintien d'une action de support satisfaisante.
Il est clair que, quoiaue l'élément flexible se présente habituelle.nent sous forme d'un soufflet, on peut l'utiliser sous d'autres formes, telles que des diaphragmes lissesou présentant descannelures annulaires ou autres,et des considérations analogues à celles.exposées plus haut s'appliquent égaler.tent aux autres fornes d'élément flexible.
L'affaiblissement de l'action de support des liaisons articulées peut gêner déplacement angulaire requis, de sorte que des tensions nuisibles ou dangereuses peuvent être imposées sur des parties de la conduite ou sur l'élément flexible, entraî- na.nt un risque de perte de fluide.
La présente invention a pour but de procurer un compensa- teur de conduite oui surmonte les inconvénients précités de manière @ pouvoir fonctionner de façon satisfaisante et à avoir une vie utile prplongée. L'invention 5' applique en particulier aux éondui- tes pour fluide qui font partie des circuits thermiques des réacteur- nucléaires,' et relient par exemple le noyau du réacteur à un échan- geur de chaleur, quoiqu'elle ne soit évidemment pas limitée à cette application.
Suivant la présente invention, un compensateur de condui- te comporte en combinaison avec un élément flexible oui assure une liaison étanche au ¯fluide entre deux tronçons de la conduite, un dispositif, qui peut avantageusement comporter une ou plusieurs plaques de tension, un ou plusieurs tirants, reliés aux deux tron- çons de la conduite et formant entre ces derniers une liaison non rigide oui empêche ces tronçons de se déplacer suivant l'axe de la conduite sons 13effet des forces exercées par la pressin (-le fluide, et des charnières fixées aux deux parties de la conduite et empê- chant ces nartios de se déplacer transversalement à l'axe de la conduite,
tout en leur permettant de se déplacer dans le premier sens, par exemple grâce à une interconnoxion à mouvement perdu dans ce sens entre les organes qui forcent les charnières.
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La ou les plaques de tension, ou les tirants ou autres dispositifs de liaison non rigide peuvent être disposés dans la conduite et dans l'élément flexible ou à l'extérieur de ces éléments suivant le cas. Quoique ces dispositifs aient une résistance suffi-
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sante pour résister aux forces agissent entre les (leID': tronçons de la conduite, à savoir des forces de séparation dans le cas d'une conduite qui transporte un fluide à une pression supérieure à la pression extérieure, ces dispositifs couvert être agences de façon,à plier afin de permettre un déplacement angulaire des deux parties de la conduite et peuvent ensuite être rigidement reliés aux deux parties de cette conduite.
Les charnières limitent le déplacement angulaire à un axe qui reste toujours dans un même plan par rapport aux deux parties de la conduite.
Les charnières suivant la présente invention sont ép'ale- ment de préférence agencées de façon à empêcher les deux parties de la conduite de se déplacer relativement le long de l'axe du
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mouvement angulaire et autour de 1-lexe de 7.^ conduite. à cet effet, les charnières peuvent comprendre des organes d'arret appropriés portés respectivement par les deux tronçons ci E" 1F conduite et caopé-- rant l'un avec l'autre de façon :; e>rmêcne'i"' ces nprties de se déplace') le long de l'axe des cb-r17i-5rPs et t'-utau'" rle -exe de la conduite, tout en leur permettant un èlf.p1fce"'10!1¯t 11p'1'="tif autour de l'axe des charnières.
Suivant une rutre l)prticl1lp,ri té de 1 'iY]TA1'l:io1'1:1 le chpr- ni8rf'S C l1}Dortent un organe c'ri est r=lié, de L'acon a pouvoir respec- tivement pivoter et coulisser, cu: deux parties de c'!rniâ-re fixées respectivement aux deux tronçons de 1:: cond1Jite cette liaison cou- lassante procurant un jeu o-n-rc-tionn-1 pour un e7e^ tronçons c'e la conduite (1rTI"3 le sens Ce 15n7e dp celle-ci.
U2' bloc <i>;>rz.Q-t ou autr organe relié de façon 3 pouvoir vivoter à une des n:.rties de charnière comporte de préférence des surfrceq '2rrt linéaires oui Coonàrent per glissement rvrc des surfaces c1'rrêt Jin4aires corres- pondantes prévues sur 1'utre partie (1(} ch{'rntr'8 6e .1pinière ii
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bloquer cette dernière partie de charnière ainsi oue l'organe d'ar- rêt dans un sens transversal à l'axe de la. conduite,, mais à permettre un mouvement relatif entre ces parties de charnières dans le sens @ de l'axe de la conduite.
On se référera maintenant aux dessins annexés donnés à. titre d'exemple, dans lesquels: les Figs. 1 et 2 sont respectivement une vue en élévation de côté et en plan d'une forme d'exécution de l'invention; la F'ig. 3 est une coune verticale fragmentaire suivant la ligne III-III de la Fig. 2, montrant un détail de la liaison articulée; la Fig. 4 est uneccoupe en plan fragmentaire suivant la. ligne'IV-IV de la Fig. 3; et, la Fig. 5 est une esquisse montrant une applicatin typi- , que de compensateurs de conduite.
Le compensateur représenté sur les Figs. 1 et 2 comporte un soufflet métallique 1, cylindrique dans l'ensemble, dont les extrémités sont fixées par exemple par soudure, aux extrémités opposées dé deux tronçons de conduite circulaires 2 et 3 qui sont axialement alignés 1'un par, rapport. à l'autre ainsi que par rapport a.u soufflet.
Deux tirants horizontaux / et 5 sont placés respectivement de part et d'autre de la conduite, et s'étendent chacun entre des pattes appropriées 6 fixées, par exemple par soudure, aux deux tronçons .2 et 3 de la conduite- Les extrémités des tirants viennent se loger dans des fentes longitudinales ménagées dans les pattes 6 et sont fixées à ces dernières pr des chevilles verticales 7.
Comme le montrent les dessins, les tirants sont placés dans un plan diamétral horizontal de la conduite. L'axe d'articulation désiré des deux parties de la conduite est situé dans ce plan, et est évidemment perpendiculaire à laxe longitudinal de la conduite.
Les extrémités des deux tronçons de conduite adjacentes au soufflet sont entourées respectivement par des plaques annulaires
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8 et 9 dont les bords intérieurs correspondent à la section de l'axe de la conduite et qui sont soudées ou autrement fixées à la surface extérieure des tronçons 2 et 3. Les bords périphériques extérieurs des plaques 8 et 9 ont une forme octogonale et leurs différentes parties droites sont disposées d'une façon oui apparaî- tra ci-après. Les plaoues s'étendent vers l'extérieur au-delà des tirants 4 et 5 et sont pourvues d'ouvertures anpropriées que les tirants traversent avec un jeu substantiel.
Des paires de placées de charnière sont disposées de part et d'autre de la conduite et comprennent des plaques 10 et 11 soudées ou autrement fixées la plaaue annulaire 8 et des plaques 12 et.-13 soudées ou autremnt fixées à la plaque annulaire 9. Les différentes plaques de charrier: ont chacune la forme d'un triangle ou d'un trapèze comme le montrent les dessins, et leurs surfaces principales sont disposées dans des plans perpendiculaires à l'axe d'articulation désiré du compensa- teur. Les plaques 10 et 11 sont fourchues comme le montre clairement la Fig.4, et leurs extrémités fourchues reçoivent les extrémités adjacentes des plaques de charnière 12 et 13 respectivement.
Les extrémités fourchues des plaques 10 et 11 sont percées de trous circulaires coaxiaux à l'axe d'articulation désiré du compensateur, et reçoivent des goujons fixés dans ces trous. Les plaques de charnière 12 et 13 sont chacune percée d'un trou rectangulaire 15 (Fig. 3) dans lequel est logé un bloc d'arrêt 16 percé d'un trou circulaire dans lequel est ajusté le goujon-Divot associté 14. La longueur du trou 15 est supérieure à celle du bloc 16, mais les surfaces linéaires supérieure et inférieure du bloc peuvent glisser sur les surfaces linéaires supérieure et inférieure 17 et 18 du trou;
Grâce à la construction décrite plus haut, les tirant 4 et 5 résistent aux forces de séparation axiales qui agissent entre les parties 2 et 3 de la conduite, mais permettent par leur flexioh un mouvement angulaire des deux parties de la conduite autour de l'axe diamétral du soufflet 1 situé dans le plan destirants 4 et - 5, c'est-à-dire autour de l'axe d'auticulation désiré: Les goujons
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14 des charnières sont placés sur eet axe.
On voit que les plaques de charnière n'entravent pas ces forces de séparation, puisqu'on prévoit un mouvement perdu axiale- ment par rapport au compensateur entre chaque bloc d'arrêt 16- et la.plaque 12 ou 13 qui y est associée. Chaque bloc, étant ajusté contre les surfaces 17 et 18 (Fig. 3), empêche cependant un mouve- ment relatif dans le sens vertical des plaques de charnière 10 et 12, ou 11 et 13 de chaque paire, de sorte que ces plaques ne peuvent se déplacer qu'autour de l'axe des goujons 14, c'est-à-dire l'axe diamétral du soufflet autour duquel on désire articuler le compensa. teur.
Afin de réduire les forces exercées sur les goujons, par suite'de la tendance qu'ont les parties de la conduite à se déplacer - angulairement autour de l'axe longitudinal de la conduite ainsi que pour résister à tout déplacement latéral des deux parties de la conduite l'une par rapport à. l'autre le long de l'axe d'articulation on prévoit d'autres dispositifs d'arrêt., Ces dispositifs d'arrêt come prennent des plaques 19 et 20 fixées, par exemple par soudure, aux bords droits de la plaque annulaire 8, ainsi que des plaques 21 et' 22 fixées de façon analogue au? bords droits de la plaque annulaire 9.
Comme le montrent les dessins, chpque paire de plaques 19,21, et 20, 22 s'étend. sur le souffleta les deux plaques de chaaue paire étant situées dans le même plan. Les plaques 19 et 20 sont .chacune pourvues d'une dent à côtés parallèles 23 (Fig. 2) qui vient se loge dans un évidement correspondant 24 ménagé dans la plaque 21 ou 22, suivant le ces.
Les évidements et les dents neuvent s'emboîter par glissment étroitement l'nn dans l'autre, mais un jeu peut être prévu entre les plaques dans le sens axial de la conduite, comme le montre clairement la Fig. 2. On permet ainsi aux deux tronçons de conduite 2 et 3 de se déplacer angul@irement librement autour de l'axe d'articulation, mais les plaques 19 à 22 empêchant tout mou- vement de rotation relatif des deux tronçon? de la conduite autour de l'axe longitudinal de la conduite et limitent également tout déplacement transversal des deux tronçons de la conduite l'un
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par rapport à. l'autre le long de L'axe d'articulation.
Les tirants 4 et 5 peuvent présenter une section qui va. en diminuant à partir des pattes 6 vers le centre des' tirants, comme le montre clairement la Fig. 1. Des anneaux de renforcement 25 et des goussets 26, 27 et 28 neuvent être prévus, et être soudés aux troncons 2 et 3 de la conduite, aux'pattes 6, aux plaques annulaires 8 et 9, et aux plaques de charnière 19 à 22, ainsi au'aux brides de liaison 29 prévues sur les extrémitésdes tronçons 2 et 3 de la conduite.
Il est clair que des compensateurs de conduite suivant l'invention, peuvent être disposés à n'importe ouel endroit approprié dans une conduite. La Fig. 5 montre Inapplication de compensateurs du genre décrit avec référence aux Figs. 1 à 4, disposés dans une conduite commune qui comporte deux tronçons linéaires 30 et 31 qui sont disposés en substance perpendiculaire- ment l'un à l'autre et dont les extrémités adjacentes sont reliées l'une à l'autre par un coude rigide 32, des compensateurs 33 et 34 étant prévus entre les extrémités du coude et les tronçons 30 et 31. Les autres extrémités des tronçons 30 et 31 sont relises à. des pièces fixes 35 et 36 du circuit de fluide, par l'intermédiaire d'autres compensateurs' 37 et 38.
Lorsque les tronçons 30 et 31 se dilatent ou se contractent par exemple par suite de changements de température, les compensateurs permettent un mouvement angulaire des deux tronçons de conduite autour de l'axe des compensateurs 37 et 38, entraînant de façon correspondante le coude rigide 32 qui se déplace angulairement par rapnort aux parties 30 et 31 autoux de l'axe d'articulation des compensateurs 33 et 34.
Les tirants 4 et 5 ont une section appropriée aux forces de séparation qui agissent entre les deux parties de conduite 2 et 3; puisque l'épaisseur de ces tirants doit de préférence être réduite pour améliorer leur flexibilité, leur largeur peut être relativiement grande dans certains cas, c'est-à-dire oue les tirants peuvent prendre la forme d'une plate-fore.
Les tirants ou plaques peuvent être placée dans le
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soufflet 1 et les tronçons 2 et 3 ,de la conduite au lieu d'être
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disposés extérieurement comme le montrent les :'ies. ¯ et 2. Par exemnJ 8, une nlaave peut être disposée d2nc> un plan diamétral de le s.7éte-ndant longi tur'1inr-Jlement car rapnort 11 cette élerrlière: et ses bords parallèles oeuvent être soudés 3 ses extrPTIli tP'8, à. la surface intérieure des tronçons 2 et 3. Dans une autre forme d'exé- cution, les extrémités d'un tirant placé dans l'axe longitudinal de
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la conclilite, sont reliées des croisillons fixés par eaeunl par soudure aux tronçons 2 et 3, respectivement.
REVENDICATIONS
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1.- Compensateur de conduite., caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison avec un élément flexible oui assure une liaison étanche au fluide entre deux tronçons de la conduite, un dispositif relié aux deux tronçons de la conduite et forment entre ces derniers une liaison non rigide oui empêche ces tronçons de se déplacer dans le sens de l'axe de la conduite sous l'effet cles forces exercées par une pression de fluide et des charnières fixées aux deux troncons de la conduite et empêchant ceux-ci de se déplacer dans un sens transversal à l'axe de la conduite, tout en leur permettant de se déplacer dans le premier sens.