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la prient* invention se rapporté au raccordement * des tuyaux de conduites avec joint d'étancàélté tt plut par ,, tïculïbrement aux dispositif$ assurant =0 parfait <tanch<i'* té aux fluide@ contenue# pour les raboorde de conduites faites de longueurs accouplées mécaniquement et qui #cet .oUl1... de brusques et violent.. surprissions de 1& part des subatia- ces convoyées à travers cou conduites.
On a eu l'habitude, 3uaqut101, 4'emplo"r des joint$ en forme d4 tort plein ou creux pour obtlatu une étanohéité
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à l'épreuve des fuites entre les longueurs de tuyaux reliées au moyen de brides serrées l'un. contre l'autre par un anneau
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à section en U ou en V coiffant leur. borde extérieurs, Des raccord* de cette nature .on;
4'01'1'. dans le brevet des statu Unis d'Amérique ne 2*77Do72O du it décembre 1956 pour WACOOU* plument bimétallique pour tuyaux à brides , et la "RtixtUt" ne 24.589 du 13 janvier 1959 pour l "Accouplement ia'tal1i. que pour élément de tuyauterie à brides* Ces aoocuplemento routent ettioaces dans une large Ion. de température## malt tout incapables de résister aux conditions extrême# qui le présentent dans lem applications cylogdaiques 41 nucléaires, dans celles des vides élevés, des très haute$ températures tt des très haut.. s prissions Zla ne et comportent pas d'une
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façon satisfaisante quand les fluides qui les traversent sont
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sujets & des changements de pression bruquetot très grandit
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ou coups de bélier, d'une manière habituelle Quand le joint habituel en forme de tort est soumis à dit tel$ choc$ à 1 haut.
pression, il ne dégrade, puis me rompt et laïus@ fuir le rio- oord ou il ont place. le bourrage élastique d'origine organi- que ne convient pas dans ose conditions de pression extrêmement ';
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brutal.., parce qu'un tel bourrage, ou bien tit déplace de la position normale, ou bien t'échappe d'entre lu pièces qui le maintiennent quand ces t.IAL.,...'."11Int tout l'effort d'un*. surpression brutale, Des jointe métalliques, de section trans. irersalt tn forme d'oméga majuscule, ont égaieaent été employât sans succès* ut.1, dam 1. brevet des Nti<"9ait 4''r1que ne 1849342690 Indique un. telle d1,pOI:l.,1on.
Zoo joint! de cette forme générait présentent deux défaut* fendaattttaux D'abord, la flexibilité de la pièce en forme 4'0.'.& $41
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limitée et ne peut pas t'étendre suffisamment pour compenser
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1' espace qui se produit momentanément entre les tuyaux tous l'effet d'une brusque et forte eurpreeeiM Sneuite, la gran.
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deur du déplacement relatif latéral des deux borde de la picot
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en forme d'oméga la rend impropre à réaliser le joint dtanohe nëeeeeairet La présente invention usure un jota% dtanobe au fluide, qui peut non joulement supporter des "4..
au moins aussi bas que 10eo millimètre)) de latrouret mis aussi ..t"11 à des pressions ayoliquet eeeillaat entre pluttue rois 10 kg/ce$ et adros et cela doute manière répétée, t fans fuit , Jusqu'ici, on as pas pu obtenir de noyons 4"taaohlit' eue'-
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aeptibl<ed'abeerber de* chocs thermique tu de brusques et vite lentes surpressions d'un aa&ilrt #ttiiftillBtf à l'endroit
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du joint.
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L'industrie ne dispose donc pat actuellement d'un joint qui anoure une 'tanoh'-'" parfaite aux fluides aux pointe
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de raccordement des longueurs de tuyaux dans les conduites destinées à subir en servies dit surpressions brusques et
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élevées# Pour qu'un joint fonctionne d'un maaiere satisfaisan- te dans de telles conditions il doit être au .o1n. capable
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de compenser les écartements momentanément créés entre les
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bride -dit tuyaux aooouplee par des sautes de pression 44 plu'
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sieurs toit 70 te/enta.
Ilodolt aussi maintenir 10 joint parfai- tement etanohe, au$ fuite, quand il est soumis à une telle épreuve, Pour ce faire, il est essentiel que le$ surfacet de joint restent stationnaires et ataitut aucun mou- vement l'une par rapport à l'autres Tout mouvement entre ale lera sans doute cause d'une fuite du 3 oint. pour maintenir 0,80 surfaces immobiles l'un.
par rapport l'autre, il est es- oentiol que la Pièce formant joint toit prévue pour etallonter éla8t1qem.nt, dfolle-mêmei suivant son axe longitudinal %ou de fortes et brusquée ourpreoaionag de manière à e'oppeeer à toute force qui tendrait à placer les surfaces d"tanoh'1t' du joint quand le tuyaux raccordde t'écartent l'un de l'autre,
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Un objet de cette invention est de supprimer les
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déficience*, exposée$ ci-decoust des moyens actuels d'etan- chéîtê t la pression, et de order un joint pour tuyaux qui
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soit étanche et ne fuie pas lors de coups de bélier ou de grande et brusques changements de précédât
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Un autre objet de cette invention qui &8 créer un joint étanche aux fluid....Ulo.pt1bl.
d'être employé %ou
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de grandes et brusquée variations de pression et qui puisse
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t'allonger élastiquement de lu1-.8m, quand les tronçons de twy aux sont doaritop quai de ;&1...a"iOl' de pression le produisent dans la conduite et usure uns par- faite étanchéité# même après un grand naabtt de tels eurpree* ' .:1onl et allons,ment..
Un autre objet, encore, de cette invention est de ' crier un joint parfaitement étanche# dans les condition 1n41- quiet oi-deeeue, qui soit aisément détachable des brides do la conduite et qui puisse être réutilisé 1nd'tiftim.nt.
Un autre objet, encore, de l'invention, est de réa* User un joint dont les surfaces 4"tanoh'1t' restent immob1. ; loo par rapport aux extrémités de tuyaux sur lesquelles elles
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sont appliqué... même sous l'effet de Variation de pression
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suffisante$ pour écarter momentanément ces extriaitête
Un autre objet, encore, de cette invention cet de créer de* moyens propres à enfoncer les borde du joint rapport té, sur une longueur appropriée, dans les gorgée pratiquées aux extrémités des bouts de tuyaux, quand Ces derniers sont
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eonneotll ensemble.
Un autre objet, encore, de cette invention cet de créer des moyens propres à guider le joint rapporté quand les extrémités des tuyaux sont raccordées et à faciliter le démontage du joint rapporté quand elle. sont séparées*
Divers autres objets et avantages rassortiront de la description de l'invention qu'on trouvera plus loin.
Le principe de l'invention réside dans la conception
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d'un joint d'étanchéité rapporté, d'un seul bloc, de forme aa nulaire, pourvu de aurfaoea d'étanohéité qui restent immobiles du* les extrémités des tronçons de conduite, et dont une por- tion centrale est susceptible de n'allonger élastiquement d'elle-même dans le sens de l'axe longitudinal du joint, quand se produisent dans la conduite de brusques et fortes variations de pression, assez grandes pour provoquer l'éoartement momen-
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tanné des tronçons de tuyaux. Même pendant la séparation momen- tanée des bouts de tuyaux, le joint rapporté stoppons à l'é- chappement de toute substance contenue dans la conduite.
.Dans les dessins o1-annlx', 8 la figure aat une ooupwi en plan, d'un coté de l'axe, de deux tuyaux mécaniquement aaeoupléa par 1'accouple* ment bimétallique, thermiquement variable, décrit dans le 'brevet des Etats-Unis d'Amérique ex .'73.'1Q du 11 décembre 1956 et le olrtit1oat d'addition des 3tat#*Unis d'Amérique ne 24#589 du 13 janvier 1959# et munis du nouveau joint de la présente invention;
les tuyaux étant représentés séparés par
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un intervalle, comme s'il étaient 10W... un effort* - la figure 2 est| une coupe en plan IWla1H à celle de la figure 1, maie tiens espace entre les deux tronçons de
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tuyaux, comme utile venaient tout juste dtttre assemblée} - la figure 3 est une vue en coupe transversale
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de la conduite, montrant un des nouveaux accouplements b1m'. tallique. utilisés pour le raccordement de deux tronçons de ladite conduite; la figure 4 cet une vue en coupe à échelle agran-
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die montrant la forme préférée de la gorge od et loge le joint rapporté | à une extrémité d'un tuyau= dans ladite gorge, un bord du joint rapporté ont emord conformément à la présente invention;
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- la figure 5 est une vue en coupe de deux Ixtrémi- têe de tuyaux, i similaire à la figure le avec addition au joint rapporte, d'un extenseur rigide inséré pourvu d'éventé transmetteur* de pression oiroont'r'Atitl1...; eepaoeet lee *''' -f extrémités des tuyaux sont ..pao4.. aamme $ou l'effet d'ws effort! ¯¯,... " .'.:
r' 1"r! - la figure 6 cet une vue en coupe avec 1* extenseur rigide insère', pourvu d'éventé et associé avec le joint rap- porter les extrémités des tuyaux étant en contact comme aille étaient revenue à leur position originale après une violente surpression) - la figure 7 est une vue en coupe à grande échelle,
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similaire a la figure 4 et représentant une autre forme de la gorge et du bord du joint rapporte
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- la figure 8 cet une vue en coupe d'un cote du rao- :
oordement de deux bouta de tuyaux; un extenseur ondule, inséré, ayant été substitué à l'extenseur rigide des figures 5 et 6, et le joint rapporté étant recouvert d'un amalgame tendre
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la figure 9 set un vue en coupe vertical@$ partiel- louent "explosée" montrant de quelle Maigre on procède au montage du raccord dans la forme préférée de 1' invention .
la figure 10 est une coupe verticale montrant l'in- vention dans sa forme préféré , dans sa position normale, après connexion des tuyaux pour former un raccord sans fuite; - la figure 11 est une vue en section vertical* de l'anneau de renforcement conforme à l'invention qui est représenté dans les coupes des figures 9 et 10.
L'invention comprend un joint rapporté comprenant une bague annulaire on une pièce, faite d'une fouille métal ligue ayant une portion centrale et de* portion$ latérales comprenant les bord.. La portion centrale est ondulée suivant l'axe longitudinal de la bague et a la forme d'une sinusofde continu*avec au moine deux nervures $épuisa pas une gorge,
oomme on le voit dans les vues en coupée le fond de la gorge se situe sur un plue petit rayon que les nervure* mais sur un plus grand rayon qu'un cylindre contenant les portions laté- rales du joint rapporté. Ce fond de gorge est relié aux ner- vures par deux portions latérale. qui s'étendent depuis le fond de la gorge jusqu'aux nervurent faisant entre elles un angle aigu qui leur donne, en coupe, la forme générale d'un V.
Les borde du joint rapporté s'étendent en directions axia- les opposées et ont des surfaces d'étanchéité inférieures et supérieures qui sont disposées pour former un joint étanohe à l'épreuve des fuites en coopérant avec les extrémités des tuyaux. Les extrémités des tuyaux, qui sont conçues pour re- cevoir le joint rapporté, possèdent des gorges dans lesquelles sont placés les bords du joint rapporté et au moins une gorge plus grande contenant la portion centrale dudit joint.
De plus, la ou les grandes gorges offrent un appui aux nervures, appui qui les empêche de se déplacer radialement vers l'exté-
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rieur. Les petites gorges qui reçoivent les borda du joint ont
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des parole coniquee correspondant à la forât de$ borde du joint qui viennent c'y loger, Cette forée en ooin assure un double joint étanche dans chaque petite gorge, en sitôt temps qutelle maintient les surfaces ditanois6iti du joint rapporté immuablement anoréorr et protégée contre toute dégradation aoo1dent.lle qui provoquerait don fuit'..
Quand le joint rapporté est dans sa pétition de
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fonctionnement, mon borde et sont enfoncée d'un* longueur ap- propriée dans les petites gorger. Cette longueur est suffisant ment grande pour que lee portions du joint rapporté reliant
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chaque nervure à la portion latérale voisine torrent pour leur plue grande part contre les parois définissant le fend de la ou des rand.. gorges d'extrémité des tuyaux.
Quand le joint est initialement monté, il peut subsister un léger jeu entre les jambages extérieurs du joint rapporté et la paroi définie- ment le fond des grandes gorges, au voisinage de l'endroit où les borde des jointe rapportée pénètrent dans les petites gor- ges. Ce fait n'est pas grave, parcs que la première eurpree- . lion brutale qui surviendra appliquera ces jambages contre le fond des grandes gorgée, éliminant ainsi ledit jeu.
Bien que
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oe mouvement ait pour effet d'enfoncer pluTan1 les borde dans les petites gorges, il ne fait que serrer davantage le joint étanohe. L'élasticité naturelle du joint rapporté, après la survenance d'une brutale montée de pression est incapable
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de déplacer les borde, une foie qu'ils ont été enfoncée à for- ce dans les petites gorgée. Ils sont trop fortement eoincée en position. Enfoncée à refus dans cette position, les borde res- tent toutefois à une certaines distance de la paroi définie- sant le fond de la petite gorge.
Cet espace est nécessaire pour conserver un joint serrés La pente de l'assemblage à coin des petites gorges et des bords du joint rapporté, est
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telle que et$ borde restent illua1''A' aaerés es poottiolle Aueun brusque aootoi.I'.tnt de pression dan la ...4" Il@ peut les en déloger.
Au contraire, de tels due pression agiront pour maintenir leu bord. immuablement 1A0" en position# De telles élévation de pression, 99M)< mention- ai 01-4...\11, At feront que pousser 4""&I\t&,t loti jubstes #ttériaari de la portion centrale du jetât rapporté OOAtl1 le$ parois définissant le fond de la ou de$ grande sotette Cecil
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par principe, tend à maintenir les borde du Joint rapporté
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immuable$ dan leurs petites gorgée, Pour maintenir ces conditions sous des aooro1....
monte de pression brusques et répété qui sont 1"" grand pour provoquer la séparation momentanée de# tronçon de tuyau- turîe# la gorge du joint rapporté a reçu une forât générale- ment en V dont le fond est placé radialement à l'extérieur d'un cylindre de révolution oontenant les bords'Audit joint
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rapport', Avec cette configuration, le aura ou portion
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latérales de cette gorge relient son fond au!6 $mets des nervures* Ces portion. latérales sont mise en état de gomprogo #ion à mesure que la pronaïon dans la conduit augmente 0<'t" te force de compression est transférée aux nervures, Ou deux composante , à travers 100 portions latérales de la gorgt l'une d'el1...at dïiirit radialement vert l'extérieur, l'au-'
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tre est dirigée suivant l'axe longitudinal du joint rapport'.
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Zen forces composantes parallèles à l'axe longitudinal tendent à séparer log nervures, de telle sorte que quand l'augmentation de pression ont suffisant pour séparer momentanément les ex- trémïtéo due tuyaux, les nervure., aussi, Il séparent suivant le mouvement des tuyaux @0 maintenant ainsi ladite portion
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centrale du joint rapporté contre lee paroi. définissant le
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fond des grand.. gorgée, oooîo de plus$ annule l'effet de tou-
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tes forces tendant déloger les borda du joint rapporté et
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permet à ceux-ei de router étroitement $i iflauableaent ta* cris doza le petite% gorges des .1'14Iit'. des tuyaux.
Quia* la pression dans la conduite ettoume à la normale, l'anneau à (motion en U ou en Y qui emboîte les bords des brides, eu bien le dispositif à boulons, qui retiennent lot extrémités deo tuyaux, viennent à leu pétition originale$ lit Jeint rapporté, lui auwti, rtT1.; ..a poaltloa et à ta configura* tion originale*. La foroe du dispositif à boulons ou à bague en V qui réunit les extrémités des tuyaux est beaucoup plus
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grande que celle qu'exerce le joint rapporté peu? revenir à sa configuration normal.,
oe -joint n'a donc aucune tendance
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à $#écarter des parois définissant le tond des grandes sortes$ même quand la pression tombe subitement à afro# ou aime dtT1ln; vide.
Oomme mentionné Oi-4...UI, au sujet de 1'Mteable du joint rapporté et des extrémités don tuyaux, il est fau4ce tiel que les borde du joint rapporté pénètrent d'une longueur appropriée dans les petites gorgée. Quand on emploie des joint$
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d'un diamètre intérieur de, dl or% 19 am, la rigidité du métal ou alliage constituant le joint rapporté est suffisante pour, initialement remplir cette conditiono Av<<' de plue grande jointe, tels que ceux d'un diamètre intérieur de, par exemple, 51 mm ou plue, la.
force nécessaire pour enfonaer les borde dent
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les petites gorges cet plue grandi, et il est ndooomaire de prévoir un moyen séparé pour enfoncer les borde dans les P4- titto gorges Ceci est réalisé par la présence d'un raidisseur inséré entre les deux borde du joint rapport'. Cette pièce insérée procure la force nécousair4 pour enfoncer les borde dans leurs petites gorges respectives.
Le raidisseur inséré comprend un anneau plat métal*
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lique dont la section transversale est, de préférence, rtotan- gulaire et qui a deux bouts libres) ces deux bouts libres peu
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vent être passée l'un sur l'autre pour réduire le diamètre de l'anneau et faciliter Bon introduction entre les borda du joint rapporté, Le raidisseur n'est pas nécessairement rectan- gulaire en section droite;
il peut être ondulé suivant son axe longitudinal, noue forme d'une sinusoïde continua ou d'une autre configuration, de manière à pouvoir pousser les borda du joint rapporté d'une distance appropriée dans les petite% gorgea.Quoiqu'un raidisseur ondulé soit plue coûteux à fa- briquer qu'un raidisseur rectangulaire en section droite, il possède une certaine élasticité, dans le sens axial du joint, qui tend à éviter un enfoncement excessif des borda dans les petites gorgée,C'est là une particularité usuelle quand la fabrication du raidisseur ne peut être réalisât dans les tolé- rances étroites désirables)
elle empêche que les borde soient enfoncée trop profondément dans leurs petites gorges* La for- me que présente le raidisseur, quand on le voit en section peut aussi être concave, avec sa portion radia*. iement extérieure centrée sur le fond de la gorge du Joint rap- porté et ses borde %'étendant axialement vers l'extérieur et radialement vers l'intérieur, de manière à pouvoir toucher les borda du joint rapporté.
Un raidisseur est généralement pourvu d'une série de troue, le long de sa périphérie, de manière que les changements de pression qui se produisent à l'intérieur du raidisseur s'égalisent elles-mêmes avec celles du cote extérieur.
Une fois que le raidisseur a rempli sa fone- tion initiale en enfonçant les borda du joint rapporté dans leurs petites gorgea, il ne sort plus à rien, La séparation momentanée des extrémités des tuyaux, due à une augmentation brusque de la pression laisse le raidisseur inerte entre les borde du joint rapporté, mais il ne les touche plus* Ainsi, il n'a plue d'effet sur l'aptitude des bord,
. du joint rapporté
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à maintenir le joint étanche# Cependant quand une brusque saute de pression est passée et que les extrémités des tuyaux reviennent se rejoindre, le raidisseur revient encore en bu- tée et maintient les borde du joint rapporté dans leurs petites gorges, en position.
La réalisation préférée de l'invention comprend, en plus, une autre particularité qui facilite l'assemblage et le
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démontage du Jointe rapporté* Au lieu que la paroi radialement extérieure des grandes gorges ou de la grande gorge, préserve les nervures du joint rapporté contre tout mouvement vers l'extérieur, un anneau d'appui est prévu qui remplit la même fonction, Cet anneau d'appui agit aussi comme anneau de guida-
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ge, aidant à positionner le joint rapporté pendant 1'assemblas j ge de l'accouplement! mais, ce qui est plus important, il sim- plifie le problème du démontage du joint rapporte, après usa- ' ge, quand l'accouplement est démonte.
L'anneau d'appui comprend un anneau métallique plat qui est, de préférence, reotangulai" re en section transversale, et qui est plus grand, dans tou- tes ses dimensions, que le raidisseur mentionna ci-avant. De @ préférence, il n'est pas continu, mais a deux extrémités qui
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ne se rejoignent paol le but de cette particularité sera in- diqué en détail ci-après.Il est également préférable qu'il
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porte, sur sa surface extérieure, au moins dut encoches tatj, lées dans des régions opposées de la périphérie extérieure de l'anneau pour recevoir le bout d'un tourne-vis ou d'un au- tre instrument du même genre.
Ces encoches peuvent êre repas**
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tîoo autour de l'anneau et sont, de prd" férenoe, placées à distance convenable des bords de l'anneau d'appui pour permettre de faire levier, avec le tourne-vis, en s'appuyant contre la bride du tuyau, pour extraire l'anneau quand le joint est déconnecté. L'utilité de l'anneau d'appui réside dans le fait que, sans lui, après qu'un joint rapporté
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a été employé et soumis a de fortes et brusques *=tien de pression, il est difficile de l'aeraohtr 4. l'extréaité des tuyaux sans l'endommager de quelque manière Zvidemtent, quoiqu'avant usageo e joint rapporté se conte aisément dans l'anneau d'appuie aprts Ussel il Steen ait plu a1n.1.
Le brusques MoroitmaMtf dt prtMion .ou- 1 mettent le joint rapporté à des pressions qui, appartmotnt, Xt gonflent au-delà de son limiter djantiquoig de manière que, quand la surpression ont passée# le joint rapporté ne retourne pal à sa dïmenoion originale, mais reste serré contre Itameau dtappuît L'emploi d'un tourne-vio introduit dans les encoches de X'anntau d'appui procure l'effort nécessaire pour azracher lee bord. du joint rapporté de leurs petites gorges sans leu endommager, et en Même temps de retirer l'anneau d'appui et
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le joint rapporté d'un seul bloo. Il va de toi que, Xà on l'anneau d'appui cet utilité, la ou les grandes gorges oreu- sées dans les extrémités des tuyaux contiennent la section ne*'
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oeaeaire pour le recevoir.
Ceci facilite encore le raccorde- ment des tuyaux parce que ladite section des grandes or.. guide l'anneau d'appui vers sa position normal., mais guide
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aussi le joint rapporte, entouré de l'anneau d*appui! l'anneau d'appui a des angles légèrement arrondis pour faciliter son
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rôle de pilotage ou de guidage; et, comme mentionné oi-deosut, il est de préférence non continu, mais coupi en un point de sa circonférence pour faciliter le démontage du joint rapport- té, une fois que l'ensemble anneau-joint est retiré des ex- trémités des tuyaux. Ceci peut être fait en introduisant un tourne-vis entre les deux extrémités de l'anneau d'appui et
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en exerçant un effort de torsion sur le tourne-v1. pour aug- menter temporairement le diamètre de l'anneau.
Le raidisseur et l'anneau d'appui sont, de préférence, faits d'un acier ré- Distant à la oorosion, tel que l'acier inoxydable. Ils peu-
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vent aussi être faits d'un autre métal ou alliage résistant
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a la accor,oue Il est ment possible de faire le raidisseur en aluminium.
Pour une description plus détaillée de l'invention, on se rapportera maintenant aux dessins. Dame les figures 1
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et 2# les extrémité# dis tuyaux 1 et 20 re4pootivemente ont ' représenté assemblé et et snobés ,rdoe 1 un joint rapporté 9 oonetruit conformément à l'invM.tiM uns brut 3 fait pari" tie intégrante de chaque tuyau et a des parois espacées 30,
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31 et 529 définissant la petit$ gorge en cola of et des parois espacées 33, 34 et 35,
définissant les grandes gorges 4* Le joint rapporté 9 est représenté à l'intérieur de ce$ petites et'grandes gorges*
Le joint rapporté 9 comprend une portion centrale
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36 et deux borde r*4tangulaires 24 comprenant son portions latérales* La portion centrale 36 comprend deux portions ner- vuree 25 séparées par une portion gorge 26, ainsi que les port tions jambages extrêmes 23 reliant les nerruree avec les borde 24. Za portion gorge 26 comprend le fond de la gorge 96 et deux portions latérales 29 reliant le fond de la gorge avec les nervures 25.
La portion centrale 36 a la forme d'une sinusoï- de continue avec des portions latérales 29 qui, généralement, @ forment un V à angle aigu entre elles, commentant au fond 28 de la gorge. Le fond 28 de la gorge est toujours radialement
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à l1 extérieur d'un cylindre de révolution contenant les pa- rois de grandes gorge 33.
Les nervures 25 sont appuyées sur la paroi 35 définissant les grandes gorges et s'opposant à leur déplacement radial vers l'extérieur. Les portions jambages extérieures 23 sont oontiguës aux parois 34 définissant les grandes gorges et s'appuient contre elles,
On a représenté également sur les figures 1 et 2 la section d'un anneau d'accouplement 12 prévu pour maintenir
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les tuyaux 1 et à couples easeable, Tout 4000u ltâegt QIMVOUAU bit peut ette eapleye duo of tout} qu'il sait du type à brides boulonnée eu du type tnecaiqueaent variable* l' aune" au détou coupl4mont 12. représenté à titre d'exemple sur les figures Il 2, 3, 9 et 0 eet un accouplement b1";al11u, dtvagué et décrit dans la brevet des lia;
..Un1. dlà drique a$ tt??3t7t0 et le cortitioat d'addition des Stata-Unia d'Amérique a* 24.589 déjà signalée, ai-avant. Il est ripréstuté en plan sur la figure 3 et comprend une bande o1oula1re 14j une série de crochets bimétalliques 15 comprenant ohâeua uat oreille en boucle 16 et une boucle inoétde 17s un boulon. oharn1'r.
18 pourvu d'une tète en Mo 191 un dorou auto.trt1n' to relié à la bande ciroulaire par une pibou en It 22 et un support gla La figure 1 représente 14 joint rapporté 9 dans sa configuration extensée comme xi l'accouplement était louait à une forte et brutal* surpression, suffladante pour séparer momentanément les deux tuyaux* cette forte augmentation de pression a forcé le fond de la gorge 28, radialement vers l'extérieur, d'une distance telle que l'angle entre les por-
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tions latérales de la gorge a été augaeatét aloi, 4a retour,
a écarté les nervures 25 d'une telle distance que les portions jambages extérieures 23 ont été serrées contre les parois 34 définissant Ion grandes gorges* Sur la figure 2, l'accouplement est représenté dans sa position la plus habi- tuelle avec les extrémités des tuyaux rejointes, avant qu'une
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forte surpression ne survienne.
Dans ces conditions la por- . tion de la gorge 28 est revenue radîalement vers l'intérieur de sa position fléchie et les nervures 25 sont dans leur pesi*- tion non fléohie, formant entre elles un angle aigu de la for-
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me générale d'un V.
Les portions jambages extérieures 2) res- tent alors contre les parois 34 définissant les grandes gorges) à part un léser espace d'air vers les borda, qui disparaît
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des la première supressiont la figure 4 représente, à dobelle agrandie, lft "fI" ture des gorges des brides dans leur feras préféré t.
lits pas rois '0, 31 et >2 qui définissent.les petites gorges, sent représentées avec la paroi 32 inclines par rapport à la paroi 50# Quand lu borde rectangulaires 24 du joint rapporté 9, ?<" prdoeràtd sur les fîgureo 1 et go mont entonoît d'une distance approprié dans 066, petites goegent OR a rdalïod un dou- ble joint dtanohés La paroi supérieure 50 définissant la petite gorge forme joint étanche avec une d wuBfMon de joint du bord 24 du joint rapporté et la paroi 1at'I' 32 définît* tant la petite gorge forme joint étanche avec la seconde sur
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faoe de joint du bord 24 Ces surfaces de joint sont préféra- blement plaquées avec un amalgame tendre pour joints,
afin
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d'augmenter leur aptitude à constituer un bon joint* Za oombi- naigon de la forme ..en coin de la petite gorg4 aroo le bord rectangulaire 24 ordo un effet de coin irréversible ou de bloquait qui, particulièrement quand il est employé avec un amalgame tendre aasurt un joint double, iolidtmtnt More et parfaitement etanohe, dans lequel les borde 24 formée en coin sont maintenue immuablement. '1mb111" des borde 24 dans les petites gorgée cet une caractéristique importante qui as* ! mure les surfaces formant joint contre toute docrohure@ comml il s'en produirait si les borda étaient libres de se déplacer
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dans les petites gorges , Quand une surface de joint rient à s'érailler, elle ne reste pas longtemps sans fuite.
Pour éviter, cela, les bords 24 du joint rapporte sont maintenus immobiles dans les petites gorges.
Passons maintenant aux figures 5 et 6; l'emploi d'un raidisseur 6, comme partie de l'invention, va être justifie.
La figure 5montre les tuyaux 1 et 2 sépares, momentanément comme sous l'effet d'une saute de pression, tandis que la
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figure 6 140 *outre revenue a leurs position 41 eoaditien cane pression* Ze joint rapporte t de la figure 0 est reprison- té dans les mêmes conditions générale que sur la figure 1 avec le fond de sa gorge déplacé radialement d'une certaine distance vert l'extérieur avec les portions latérales 29 de ladite gorge écartées
suivant un anal. un peu plut rand, de manière que les nervures 25 sont un peu plus éloignées que
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sur la figure 6. les portions jambages extérieures 23 restent étroitement adjacentes aux parois 34 définissant les grandes gorges décrites à propos de la figure le La principale ditfd- ronce entre le$ figurée 1 et 2 et les figurée 9 et 6 cet l'ad- dition d'un raidisseur 6 entre les borde 24 du joint rapporte.
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Corne le montre la figure 9 !# raidtoseux 6 cet aère de oon- tact avec les borde 24 et le$ jambages extérieurs 89 du joint rapporté 9. Il reste oomplbtement libre dame la chambre <aoleee par le joint rapporte, saut quant au support que lui apporte le fond 28 de la gorge ose Ooaae le montre la figure 61 quand tuyaux$ brides et joint rapporté sont revenue e. leur position normal..
le raidisse=, un* foie eneore, vient terrer contre les borde 24, leur prêtant appui et empêchant qu'il. ne %oient arrachés des petites gorgée, une série de troue 8 peuvent ê- tre percée à travers le raidisseur 6, de manière à égaliser les pressions sur ses surfaces radialement interne et externe.
La figure 8 représente un raidisseur 7 qui apparaît
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ondule en section droite et qui peut ttre employé à la place du raidisseur plat indique par lee figurée ? et ft Oeaae 14i. que ci-avant, à part le fait que le raidieeeur ondulé enfonce les borde 24 tans les petites gorges sous un effort élastique plutôt que tous un effort positif comme le raidisseur plat '.
il n'y a aucune différence de fonction entre les deux différent) typée. Comme pour le raidisseur plat 6, une série d'ouvertures
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e peuvent aussi être perodeo à travers le raidisseur ondulé
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7j de mauïbre à égaliser les pressions sur l'un et l'autre de son cotée. La figure 8 indique aussi une couche d'amalgame
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tendre, plaqué,
lit qui z été ajoutée au joint rapporté 9 pour accrottre la capacité des borde 24 à réaliser de bons joint
Une vue agrandie et détaillés d'une conception dif- férente des gorges et des borde et représentée en figure 7.
Dans cette réalisation, le joint rapporté 9 a une nervure
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25. une gorge 26 et des portions jambages extérieures 23# mail des borda en coin 10 au lieu de borde rectangulaires 24. De plue, les brides 3 ont des petites gorges rectangulaires 5 au lieu de petites gorges en trapèze 5'. lies petites gorges rectangulaires 5 sont définies par les parois définissant$%
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'0', 3T et 32*. Cette construction des gorgée et des borde réalise l'assemblage en coin irréversible employé pour 1'. orage des borde.
C'est là une t.portan1. pa:;io1"1" de 11ft. vention qui, quand elle cet employée avec le plaoage d'amal,a. ce tendre, aweuwe un double joint ,utiit.18A'O étaaohi dan ' lequel les borde ne peuvent et déplacent aepor10n.-noul, maintenant, aux figues té 10 et Il$' la particularité de l'invention appelée anneau d'appui peut être examinée en détail* Ces figurée représentent la réalisa- tion préférée de l'invention. La figure 9 représente le joint
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rapporté 9 avec le raidieeeur 6 en position entre les bord rectangulaires 24# en mlmo temps que l'anneau1 d'appui 40 qui entoure, cane le serrer l'ensemble oenetitue par le joint rapporté et le raidieeeur.
L'anneau d'appui 401 tel qu'il est représenté sur la figure il comprend un anneau métallique
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qui peut être obtenu par roulage d'uns feuille d'acier en fe ' me de virole, avec deux bords adjacente aai< eeparew l'un de l'autre comme l'indique la figure. L'anneau 40 est rectar4u- lait$ en section droite, quoique cette section puisse parfaite ment être trapézoïdale ou d'une autre forme qui permette à
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l'anneau de fonctionner convenablement.
Lee encoches 41 peu- vent être taillées dans l'anneau d'appui 40, en des pointe oppo- sés circonférentiellement, pour faciliter l'extraction de l'anneau d'appui 40 des brides 3.
Comme on l'a indiqué précédemment, il peut y avoir plue de deux petites gorges, telles que celles qui viennent d'être décrites, suivant les besoins des applications particulières.
Dans cette réalisation de l'invention, les brides 3 portent une gorge définie par les parois 42, 43 et 44; cette gorge est des- tinée à contenir l'anneau d'appui 40, de manière que quand il est en position comme le montre la figure 10, les grandes gorges contenant le joint rapporté soient définies par les parois 34 et 35 et par l'intérieur de l'anneau d'appui 40. Sous tous ses autres aspects, cette réalisation de l'invention est similaire à celle qui est représentée par les figures 5 et 6.
Son fonctionne. ment est similaire à celui de la réalisation que représente lesdites figures, avec cette différence que, quand en désire séparer les brides dans le but de déconnecter les tuyaux, une bride est d'abord séparée du joint rapporté; puis un tourne- vis ou un autre instrument du même genre est introduit dans chaque encoche 41 de l'anneau d'appui 40 pour arracher les borda du joint rapporté des petites gorges de l'autre bride, De cette manière, l'anneau d'appui 40 est extrait en même temps que le joint rapporté 9 et le raidisseur 6, d'un seul bloc.
L'insertion d'un tournevis dans l'étroite fente de l'anneau d'appui 40, suivie d'un léger mouvement de torsion, est suffi- santé pour séparer le joint rapporté de l'anneau d'appui, après que l'un et l'autre ont été sortis des brides. Le joint rappor- té 9 peut être réemployé plusieurs foie* tant que les surfaces d'étanchéité n'ont pas été écorchées ou autrement avariées. Le fait que les petites gorges sont retirées en arrière du plan des brides aide à maintenir le joint à l'abri de tout dommage.
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Une intelligente série d'essais employant des joints rapportée et des raidisseurs conformée aux structures ci-dessus décrites, maie sans anneau d'appui, a été exécutée et a donné d'encourageantes indications sur les phénoménales possibilités de l'invention.
Des essais cycliques ont été pratiquée sur ce système à des températures variant de -195 C à +538 C et à des pressions atteignant 140 .kg/cm2 sans provoquer de fui- test Des pressions de gaz inférieures à 10-8 millimètres de mercure,des pressions hydrauliques atteignant 1680 kg/om2 et des coups de bélier de 350 kg/om2 répétée plus de 5000 foie,;
n'ont produit aucune fuite dans le système. lits joints rappor- tés employée durant ces essais avaient une épaisseur d'environ 0,64 mm. Ils étaient faits d' "INCONEL X" qui est un alliage ' convenable pour les objets et les exigences de cette invention.! D'autres matériaux, toutefois, peuvent être acceptés comme satisfaisants.
"INCONEL X" est une marque de fabrique appli- i quée à un alliage corroyé contenant approximativement 73% de @ nickel, 15% de chrome, 0,8% d'aluminium, 1/2% à 2% de titane et 0,85% de oolombium. Le joint rapporté peut être employé avec ou sans recuit après qu'il a été formel mais un joint rap- porté traité thermiquement après reouit est préférable dans le cas de fortes surpressions brutales. Le recuit fait dispa- : rattre les tensions internes résultant du tormage, tandis que le traitement thermique augmente la résistance à la traction et l'élasticité.
On a employé un joint rapporté d'un diamètre interne de 70 mm qui, maigrie des sautes de pression ayant pro- voqué un écartement des brides de 1,5 mm, n'a manifesté aucune fuite, On estime que l'emploi d'un anneau d'appui permettra au joint rapporté de rester étanohe sous des pressions oonsi- dérablement supérieures à celles qu'on a atteint jusqu'ici.
Pour ce qui regarde les conduites de vide, quoique la pression ambiante, à l'extérieur du joint rapporté, tende sous vide @
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élevé à rtpoutitr nerruree et gorges 'a4ia1'.'.""'. Iliatio rieur# les 1, ' aai 48 la pression tnsoi|lii|ut a 'ont subre 4$4ttet à cet égard et boat inoftptblo 6t d<<plt0$? les borde de leur position fixée dans leu petites sort4es On comprend ru que divers ohinfiatati 41G1 les 4'ia118, matériaux, forats tt dispositions des p1'0" qui ont été toi décrites et illustré ta dans le but 4"Xpl:1.q.t la nature de ltînvettion peuvent être faite par des 84no du métier tout en conservant le principe et le but de l'invention telle qu'el- le est ici décrites
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DD!lDI04!1!:I:
C)JfI
L'invention a principalement pour objet un raccorde- ment pour tuyaux avec joint rapporté, remarquable notamment par les caractéristiques suivantes, considérées séparément ou en combinaison le) Le joint rapporté comprend un anneau continu fait d'une feuille de métal ou d'alliage, la portion centrale dudit anneau étant ondulée suivant l'axe longitudinal de lien- neau et ayant la forme d'une sinusoïde continues, les portions de l'anneau, extrêmes dans le sent de l'axe, étant parallèles
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audit axe, n'étendant en d1rletione opposée* et étant dispo-
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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the request * invention relates to the connection * of the pipes of conduits with gasket of tightness tt rather by ,, tïculïbrement to the device $ ensuring = 0 perfect <tanch <i '* tee to the fluid @ contained # for the rim of pipes made of lengths mechanically coupled and which # this .oUl1 ... abrupt and violent .. surprises from 1 & part of the subatia- these conveyed through neck conduits.
We have had the habit, 3uaqut101, 4'emplo "r of joints $ in the form of solid or hollow wrong to obtain an etanoheity.
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Leak proof between lengths of pipe connected by means of clamps tightened one. against the other by a ring
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with U or V section capping their. outer edges, Fittings * of this nature .on;
4'01'1 '. in the patent of the United States of America no 2 * 77Do72O of it December 1956 for WACOOU * bimetallic plume for flanged pipes, and the "RtixtUt" no 24.589 of January 13, 1959 for the coupling ia'tal1i. only for element of flanged piping * These aoocuplemento route ettioaces in a wide temperature ion. ## malt while unable to withstand the extreme conditions # which present it in nuclear cylindrical applications, in those of high vacuums, very high temperatures and very high temperatures. top .. s Zla prissions do not include a
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satisfactorily when the fluids passing through them are
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subjects & pressure changes bruquetot very grows
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or water hammers, in the usual way When the usual wrong-shaped joint is subjected to said such $ shock $ at 1 high.
pressure, it does degrade, then breaks me and laïus @ flee the rio- oord where it has place. elastic stuffing of organic origin is unsuitable under extremely high pressure conditions;
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brutal .., because such a jam, either tit displaces from the normal position, or else escapes you among the parts which maintain it when these t.IAL., ... '. "11Int all the time. force of a *. brutal overpressure, Metallic joints, of cross section irersalt tn form of capital omega, were also used without success * ut.1, dam 1. patent of Nti <"9ait 4''r1 that not 1849342690 Indicates a. such d1, pOI: l., 1on.
Zoo joined! of this shape generated present two flaws * fendaattttaux First, the flexibility of the shaped piece 4'0. '. & $ 41
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limited and cannot stretch enough to compensate
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The space which momentarily occurs between the pipes all the effect of a sudden and strong eurpreeeiM Sneuite, the gran.
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deur of the lateral relative displacement of the two edges of the picot
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omega-shaped makes it unsuitable for making the neeeeeairet gasket. The present invention wears out a jota% dtanobe to the fluid, which cannot withstand "4.
at least as low as 10eo millimeter)) of the stool also put ..t "11 at ayoliquet pressures eeeillaat between rather kings 10 kg / ce $ and adros and that doubts repeatedly, t fans leak, So far, we have not could get 4 "taaohlit 'eue'- drowns
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aeptibl <ed'abeerber de * thermal shock you sudden and quickly slow overpressures of a aa & ilrt #ttiiftillBtf at the place
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of the seal.
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The industry therefore currently does not have a seal which surrounds a 'tanoh'-' "perfect for fluids at the tips.
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for connecting the lengths of pipes in conduits intended to withstand so-called sudden overpressures in service and
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high # For a seal to function satisfactorily under such conditions it must be at .o1n. able
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to compensate for the gaps momentarily created between the
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flange - said pipes aooouplee by pressure surges 44 plus'
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sieurs roof 70 te / enta.
It is also essential to maintain 10 perfectly sealed gasket, at the leakage point, when it is subjected to such a test. To do this, it is essential that the gasket surface remain stationary and have no movement with respect to each other. the others Any movement between ale will undoubtedly cause a leakage of the 3 anointed. to keep 0.80 motionless surfaces one.
in relation to the other, it is essential that the part forming the roof seal intended to etallonter éla8t1qem.nt, dfolle itself along its longitudinal axis% or strong and abrupt urpreoaionag so as to oppose any force which would tend to place the tanoh'1t 'surfaces of the joint when the connecting pipes move away from each other,
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An object of this invention is to suppress
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deficiency *, discussed below of the current means of sealing the pressure, and of ordering a joint for pipes which
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is waterproof and does not leak during water hammers or large and sudden changes of precedent
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Another object of this invention to create a fluid tight seal .... Ulo.pt1bl.
to be employed% or
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large and sudden variations in pressure which can
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elastically elongate from lu1-.8m, when the sections of twy aux are doaritop quay de; & 1 ... a "iOl 'of pressure produce it in the pipe and wear a perfect seal # even after a great naabtt of such eurpree * '.: 1onl and let's go, lie ..
Yet another object of this invention is to provide a perfectly tight seal in quiet condition, which is easily removable from the pipe flanges and which can be reused without delay.
Another object, still, of the invention, is to make a joint whose surfaces 4 "tanoh'1t 'remain immob1.; Loo with respect to the ends of pipes on which they
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are applied ... even under the effect of pressure variation
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sufficient $ to momentarily dismiss these extraneous heads
Yet another object of this invention is to create * means suitable for driving the edges of the tee report joint, over a suitable length, into the mouths made at the ends of the pipe ends, when the latter are
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eonneotll together.
Yet another object of this invention is to create means suitable for guiding the insert when the ends of the pipes are connected and to facilitate the removal of the insert when it is. are separated *
Various other objects and advantages will be borne out by the description of the invention which will be found later.
The principle of the invention lies in the design
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an added seal, in a single block, of aa nular shape, provided with aurfaoea of etanoheity which remain immobile at the ends of the pipe sections, and of which a central portion is liable to n ' elastically elongate itself in the direction of the longitudinal axis of the joint, when sudden and strong pressure variations occur in the pipe, large enough to cause the momentary spacing.
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weathered pipe sections. Even during the momentary separation of the pipe ends, the added gasket stops the escape of any substance contained in the pipe.
In the drawings o1-annlx ', 8 the figure has a plan view, on one side of the axis, of two pipes mechanically coupled by the bimetallic coupling, thermally variable, described in the' patent of the States United States of America ex. '73.'1Q of December 11, 1956 and the United States of America addition olrtit1oat 24 # 589 of January 13, 1959 # and provided with the new seal of the present invention;
the pipes being represented separated by
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an interval, as if they were 10W ... an effort * - figure 2 is | a section in plan IWla1H to that of figure 1, but there is space between the two sections of
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hoses, as useful had just been assembled} - figure 3 is a cross-sectional view
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of the pipe, showing one of the new b1m 'couplings. tallic. used for connecting two sections of said pipe; Figure 4 is a sectional view to an enlarged scale
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die showing preferred groove shape od and accommodates insert seal | at one end of a pipe = in said groove, an edge of the added joint protrudes in accordance with the present invention;
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- Figure 5 is a sectional view of two pipe ends, similar to Figure 1c with addition to the attached joint, of an inserted rigid expander provided with a vented pressure transmitter * oiroont'r'Atitl1. .; eepaoeet lee * '' '-f pipe ends are ..pao4 .. aamme $ or the effect of ws effort! ¯¯, ... ". '.:
r '1 "r! - Figure 6 is a sectional view with the inserted rigid expander, provided with vented and associated with the gasket bringing the ends of the pipes in contact as they had returned to their original position after a violent overpressure) - Figure 7 is a sectional view on a large scale,
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similar to Figure 4 and showing another shape of the groove and the edge of the joint reported
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- Figure 8 this a sectional view of a side of the rao-:
oordement of two pieces of pipes; a corrugated stent, inserted, having been substituted for the rigid stent of Figures 5 and 6, and the attached seal being covered with a soft amalgam
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Figure 9 is a partially "exploded" vertical sectional view showing how the fitting in the preferred form of the invention is mounted.
Fig. 10 is a vertical section showing the invention in its preferred form, in its normal position, after connecting the pipes to form a leak-free connection; - Figure 11 is a vertical sectional view * of the reinforcing ring according to the invention which is shown in the sections of Figures 9 and 10.
The invention comprises an insert comprising an annular ring or one piece, made of a metal trench having a central portion and * $ side portion comprising the edges. The central portion is corrugated along the longitudinal axis of the ring. and has the shape of a continuous sinusofde * with two ribs at the monk $ not exhausted a throat,
As can be seen in the sectional views, the bottom of the groove is situated on a smaller radius than the ribs * but on a larger radius than a cylinder containing the lateral portions of the added seal. This groove bottom is connected to the ribs by two lateral portions. which extend from the bottom of the gorge to the ribs forming between them an acute angle which gives them, in section, the general shape of a V.
The edges of the insert gasket extend in opposite axial directions and have lower and upper sealing surfaces which are arranged to form a leak-proof seal by co-operating with the ends of the pipes. The ends of the pipes, which are designed to receive the insert joint, have grooves in which the edges of the insert joint are placed and at least one larger groove containing the central portion of said joint.
In addition, the large groove (s) provide support for the ribs, which support prevents them from moving radially outward.
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laughing. The small grooves which receive the edges of the seal have
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tapered floor corresponding to the forât of $ edge of the seal which come to lodge there, This perforated in ooin ensures a double tight seal in each small groove, as soon as it maintains the ditanois surfaces of the added seal immutably anororrhated and protected against any degradation aoo1dent.lle which would cause leakage '..
When the reported seal is in his petition of
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operation, my borde and are inserted an * appropriate length in the small grooves. This length is sufficiently large so that the portions of the added seal connecting
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each rib to the adjacent lateral portion torrent for the most part against the walls defining the slit of the rand .. end grooves of the pipes.
When the seal is initially fitted, there may remain a slight clearance between the outer legs of the added seal and the wall, defined as the bottom of the large grooves, near the point where the edges of the added joints enter the small grooves. ages. This fact does not matter, parks that the first eurpree-. Brutal lion that will arise will apply these jambs against the bottom of the large sips, thus eliminating said play.
Although
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This movement has the effect of pushing them into the small grooves more and more, it only tightens the gasket even more. The natural elasticity of the added seal, after the occurrence of a sudden rise in pressure is incapable of
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to move the borde, a liver that they have been forced into small sips. They are too strongly clamped in position. Depressed in this position, the edges however remain at a certain distance from the wall defining the bottom of the small groove.
This space is necessary to keep a tight joint The slope of the wedge assembly of the small grooves and the edges of the insert joint, is
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such that and $ borde remain illua1''A 'aaerés es poottiolle Aueun abrupt aootoi.I'.tnt of pressure in the ... 4 "He @ can dislodge them.
Rather, such due pressure will act to maintain their edge. steadfast 1A0 "in position # Such a rise in pressure, 99M) <mention- ai 01-4 ... \ 11, At will only push 4" "& I \ t &, t loti jubstes # tteriaari from the central portion of the added jetât OOAtl1 the $ walls defining the bottom of the $ large Cecil sotette
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in principle, tends to maintain the edges of the added Joint
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immutable $ in their small sips, To maintain these conditions under aooro1 ....
sudden and repeated pressure rises which are 1 "" large to cause the momentary separation of # pipe section # the groove of the insert has received a generally V-shaped drill whose bottom is placed radially on the outside of '' a cylinder of revolution containing the edges '' Audit joint
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report ', With this configuration, the aura or portion
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sides of this groove connect its bottom to the! 6 $ mets ribs * These portions. lateral gomprogo #ion as the pronaïon in the duct increases 0 <'t "the compressive force is transferred to the ribs, or two components, through 100 lateral portions of the gorgt one of el1 ... was radially green on the outside, the au- '
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tre is directed along the longitudinal axis of the joint report '.
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Zen component forces parallel to the longitudinal axis tend to separate log ribs, so that when the increase in pressure is sufficient to momentarily separate the extremities of the pipes, the ribs also separate according to the movement of the pipes. @ 0 now thus said portion
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center of the joint fitted against the wall. defining the
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bottom of big .. sip, oooîo more $ cancels the effect of all
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your forces tending to dislodge the edges of the added joint and
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allows them to route $ i tightly iflauableaent ta * cris doza the small% throats of .1'14Iit '. pipe.
Quia * the pressure in the pipe andtoume to the normal, the ring with (motion in U or in Y which engages the edges of the flanges, had well the device with bolts, which retain the lot ends ofo pipes, come to their original petition $ lit Jeint reported, lui auwti, rtT1 .; ..a poaltloa and your original configuration *. The foroe of the bolt or V-ring device that joins the ends of the pipes is much more
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greater than that exerted by the joint reported little? return to its normal configuration.,
oe -joint therefore has no tendency
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to $ # move away from walls defining the shear of large grades $ even when the pressure suddenly drops to afro # or likes dtT1ln; empty.
As mentioned Oi-4 ... UI, regarding the fit of the insert gasket and the ends of the pipes, it is necessary that the edges of the insert gasket penetrate an appropriate length in small sips. When using joints $
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with an internal diameter of, dl or% 19 am, the rigidity of the metal or alloy constituting the added joint is sufficient to initially fulfill this condition of greater joint, such as those with an internal diameter of, for example, 51 mm or greater, la.
force necessary to embed the tooth edges
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the small grooves this larger, and it is necessary to provide a separate means for driving the edges into the P4- titto grooves This is achieved by the presence of a stiffener inserted between the two edges of the joint report '. This inserted part provides the necessary force to push the edges into their respective small grooves.
The inserted stiffener includes a flat metal ring *
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the cross section of which is preferably retotangular and which has two free ends) these two free ends little
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wind be passed one over the other to reduce the diameter of the ring and facilitate proper insertion between the edges of the added seal, The stiffener is not necessarily rectangular in cross section;
it can be corrugated along its longitudinal axis, in the form of a continuous sinusoid or another configuration, so as to be able to push the edges of the added joint of an appropriate distance in the small% gorgea. Although a corrugated stiffener is more expensive to manufacture than a rectangular stiffener in cross section, it has a certain elasticity, in the axial direction of the joint, which tends to avoid excessive sinking of the edges in small sips. This is a common feature when fabrication of the stiffener cannot be carried out within the desirable narrow tolerances)
it prevents the edges from being pushed too deeply into their small grooves * The shape presented by the stiffener, when seen in section can also be concave, with its radial portion *. Outer element centered on the bottom of the groove of the added seal and its edges extending axially outwards and radially inwards, so as to be able to touch the edges of the added seal.
A stiffener is usually provided with a series of holes along its periphery so that the pressure changes which occur inside the stiffener equalize themselves with those on the outside.
Once the stiffener has completed its initial fone- tion by pushing the edges of the added joint into their small mouths, nothing comes out of it. The momentary separation of the ends of the pipes, due to a sudden increase in pressure, leaves the stiffener inert between the edges of the added seal, but it no longer touches them * Thus, there has been no effect on the suitability of the edges,
. of the added seal
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to keep the seal tight # However, when a sudden pressure jump has passed and the ends of the pipes come back together, the stiffener comes back to stop and keeps the edges of the added seal in their small grooves, in position.
The preferred embodiment of the invention further comprises another feature which facilitates the assembly and the
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disassembly of the added joint * Instead of the radially outer wall of the large grooves or the large groove, preserving the ribs of the added joint against any outward movement, a support ring is provided which fulfills the same function, This ring support also acts as a guide ring.
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ge, helping to position the insert gasket during coupling assembly! but, more importantly, it simplifies the problem of disassembling the reported joint, after wear, when the coupling is disassembled.
The backing ring comprises a flat metal ring which is preferably angular in cross section, and which is larger in all dimensions than the stiffener mentioned above. is not continuous, but has two ends which
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the purpose of this feature will be detailed below. It is also preferable that it
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carries, on its outer surface, at least two notches tatj, formed in opposite regions of the outer periphery of the ring to receive the tip of a screwdriver or the like.
These notches can be meal **
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tîoo around the ring and are preferably placed at a suitable distance from the edges of the support ring to allow leverage, with the screwdriver, against the flange of the pipe, to extract the ring when the seal is disconnected. The usefulness of the back-up ring lies in the fact that, without it, after an added seal
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has been used and subjected to strong and sudden pressure, it is difficult to aeraohtr 4.the end of the pipes without damaging it in any way Zvidemtent, although before use the joint reported is easily recounted in the support ring after Ussel il Steen has rained a1n.1.
The sudden MoroitmaMtf dt prtMion .ou- 1 put the added gasket to pressures which, apartmotnt, Xt swell beyond its former limit so that, when the overpressure has passed # the added gasket does not return to its original dimension, but remains tight against the support frame. The use of a turntable inserted in the notches of the support ring provides the necessary force to break out the edge. of the added seal from their small grooves without damaging them, and at the same time removing the support ring and
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the joint reported from a single bloo. It goes without saying that, Xà on the support ring for this utility, the large groove or grooves in the ends of the pipes contain the section ne * '
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water to receive it.
This further facilitates the connection of the pipes because said large gold section guides the bearing ring to its normal position, but guides
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also the seal reports, surrounded by the support ring! the support ring has slightly rounded angles to facilitate its
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steering or guiding role; and, as mentioned oi-deosut, it is preferably non-continuous, but cut at a point on its circumference to facilitate the disassembly of the added seal, once the ring-seal assembly is removed from the ends of the pipes. . This can be done by inserting a screwdriver between the two ends of the backing ring and
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by exerting a torsional force on the turner v1. to temporarily increase the diameter of the ring.
The stiffener and the backing ring are preferably made of a corrosion resistant steel, such as stainless steel. They can-
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wind also be made of another resistant metal or alloy
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a la accor, oue It is possible to make the stiffener in aluminum.
For a more detailed description of the invention, reference will now be made to the drawings. Lady Figures 1
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and 2 # the ends # of said pipes 1 and 20 re4pootively represented assembled and and snubbed, rdoe 1 an added joint 9 oonetruit in accordance with the invM.tiM un raw 3 is part of each pipe and has spaced walls 30,
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31 and 529 defining the small $ cola groove of and spaced walls 33, 34 and 35,
defining the large grooves 4 * The insert seal 9 is shown inside this small and large grooves *
The added seal 9 comprises a central portion
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36 and two r * 4tangular edges 24 comprising its lateral portions * The central portion 36 comprises two rib portions 25 separated by a throat portion 26, as well as the end jambs 23 portations connecting the locks with the edges 24. Za throat portion 26 comprises the bottom of the groove 96 and two side portions 29 connecting the bottom of the groove with the ribs 25.
The central portion 36 is in the form of a continuous sinusoid with side portions 29 which generally form a V at an acute angle between them, commenting on the bottom 28 of the groove. The bottom 28 of the groove is always radially
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on the outside of a cylinder of revolution containing the walls of large grooves 33.
The ribs 25 are supported on the wall 35 defining the large grooves and opposing their radial displacement outward. The outer leg portions 23 are adjacent to the walls 34 defining the large grooves and bear against them,
Also shown in Figures 1 and 2 is the section of a coupling ring 12 provided to hold
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the pipes 1 and with easeable couples, All 4000u ltâegt QIMVOUAU bit can be eapleye duo of all} which he knows of the bolted flanged type or of the variable tneciqueaent type * the alder "in the detou coupl4mont 12. shown as an example in Figures 11, 2, 3, 9 and 0 e and a coupling b1 "; al11u, disclosed and described in the patent of 11a;
..A 1. dlà drique was $ tt ?? 3t7t0 and the addition cortitioat of the Stata-Unia of America has * 24,589 already reported, above. It is shown in plan in FIG. 3 and comprises an o1oula1re band 14j a series of bimetallic hooks 15 comprising a looped ear loop 16 and a looped loop 17s a bolt. oharn1'r.
18 provided with a head in Mo 191 a dorou auto.trt1n 'to connected to the ciroular band by an owl in It 22 and a support gla Figure 1 shows 14 attached joint 9 in its extended configuration as xi the coupling was rented at a strong and sudden * overpressure, sufficient to momentarily separate the two pipes * this strong increase in pressure forced the bottom of the groove 28, radially outwards, by a distance such that the angle between the ports
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lateral throat has been increased, 4a return,
has spread the ribs 25 such a distance that the outer leg portions 23 have been pressed against the walls 34 defining the large grooves * In Figure 2, the coupling is shown in its most usual position with the ends of the pipes joined, before a
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strong overpressure occurs.
Under these conditions the por-. The groove 28 has returned radially inward from its flexed position and the ribs 25 are in their weight not flexed, forming an acute angle between them.
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general me of a V.
The outer leg portions 2) then remain against the walls 34 defining the large grooves) apart from a damaging air space towards the edges, which disappears.
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from the first supressiont FIG. 4 represents, in enlarged view, the "fI" ture of the grooves of the flanges in their preferred feras t.
beds not kings' 0, 31 and> 2 which define. the small grooves, feels represented with the wall 32 inclined with respect to the wall 50 # When read rectangular borders 24 of the added seal 9,? <"prdoeràtd on the figures 1 and go mont entonoît from an appropriate distance in 066, small goegent OR a rdalïod a double stripped gasket The upper wall 50 defining the small groove forms a watertight gasket with a d wuBfMon of the edge 24 of the added gasket and the wall 1at ' I '32 defines * as the small groove forms a tight seal with the second on
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edge joint faoe 24 These joint surfaces are preferably plated with a soft joint amalgam,
to
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to increase their ability to form a good joint * Za oombi- naigon of the shape .. in the corner of the small gorg4 aroo the rectangular edge 24 ordo an irreversible wedge effect or blocking which, particularly when it is used with an amalgam Tighten with a double, tight and perfectly sealed seal, in which the wedge-shaped edges 24 are held immutably. '1mb111 "of the borde 24 in small sips this an important feature which assures the sealing surfaces against any docrohure @ comml it would happen if the borda were free to move
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in small grooves, when a gasket surface laughs to fray, it does not stay long without leakage.
To avoid this, the edges 24 of the report seal are kept stationary in the small grooves.
Let us now turn to figures 5 and 6; the use of a stiffener 6, as part of the invention, will be justified.
Figure 5 shows pipes 1 and 2 separated, momentarily as under the effect of a pressure surge, while the
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figure 6 140 * in addition to returning to their position 41 eoaditien pressure cane * The joint report t of figure 0 is shown under the same general conditions as in figure 1 with the bottom of its groove radially displaced by a certain distance green the outside with the side portions 29 of said groove apart
following an anal. a little more rand, so that the ribs 25 are a little further apart than
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in FIG. 6 the outer leg portions 23 remain closely adjacent to the walls 34 defining the large grooves described in connection with FIG. 1, the main said bramble between the figures shown 1 and 2 and the figures 9 and 6 that ad- edition of a stiffener 6 between the edges 24 of the joint reported.
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Horn shows it in figure 9! # Raidtoseux 6 this air vent with the edges 24 and the $ outer legs 89 of the added seal 9. It remains completely free in the chamber <aoleee by the attached seal, jump as to the support that brings him the bottom 28 of the throat dare Ooaae shown in figure 61 when the pipes $ flanges and added joint have returned e. their normal position ..
the stiffness =, a * liver again, comes to earth against the edges 24, lending them support and preventing it. If they are not torn off with small sips, a series of holes 8 can be drilled through the stiffener 6, so as to equalize the pressures on its radially inner and outer surfaces.
Figure 8 shows a stiffener 7 which appears
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wave in straight section and which can be used in place of the flat stiffener indicated by the figure shown? and ft Oeaae 14i. than above, except for the fact that the corrugated stiffener pushes the edges 24 tans the small grooves under an elastic force rather than all a positive force like the flat stiffener '.
there is no difference in function between the two different types. As for the flat stiffener 6, a series of openings
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e can also be perodeo through the corrugated stiffener
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7j of Mauïbre to equalize the pressures on one and the other on his side. Figure 8 also indicates an amalgam layer
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tender, plated,
bed which has been added to the added joint 9 to increase the ability of the edges 24 to make good joints
An enlarged and detailed view of a different design of the grooves and edges and shown in figure 7.
In this embodiment, the added seal 9 has a rib
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25. a groove 26 and outer jamb portions 23 # mail corner edges 10 instead of rectangular edges 24. Furthermore, the flanges 3 have small rectangular grooves 5 instead of small trapezoidal grooves 5 '. The small rectangular grooves 5 are defined by the walls defining $%
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'0', 3T and 32 *. This sip and edge construction achieves the irreversible wedge assembly employed for 1 '. storm borde.
This is a t.portan1. pa:; io1 "1" by 11ft. vention who, when she this employee with the pleading of amal, has. this tender, aweuwe a double joint, utiit.18A'O étaaohi dan 'which the borders can not and move aepor10n.-noul, now, to figs tee 10 and It $' the peculiarity of the invention called support ring can To be examined in detail. These figures represent the preferred embodiment of the invention. Figure 9 shows the seal
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reported 9 with the stiffieeeur 6 in position between the rectangular edges 24 # in mlmo time that the ring1 of support 40 which surrounds, cane tighten the assembly oenetitue by the attached seal and the stiffieeeur.
The support ring 401 as shown in the figure it comprises a metal ring
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which can be obtained by rolling a steel sheet into a ferrule, with two adjacent edges aai <eeparew from each other as shown in the figure. Ring 40 is straight in section, although this section could perfectly well be trapezoidal or of some other shape which allows
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the ring to function properly.
The notches 41 can be cut in the support ring 40, at circumferentially opposite points, to facilitate the extraction of the support ring 40 from the flanges 3.
As previously indicated, there may be more than two small grooves, such as those just described, depending on the needs of particular applications.
In this embodiment of the invention, the flanges 3 carry a groove defined by the walls 42, 43 and 44; this groove is intended to contain the support ring 40, so that when it is in position as shown in FIG. 10, the large grooves containing the added seal are defined by the walls 34 and 35 and by the interior of the support ring 40. In all its other aspects, this embodiment of the invention is similar to that shown in Figures 5 and 6.
Its works. ment is similar to that of the embodiment represented by said figures, with the difference that, when it is desired to separate the flanges in order to disconnect the pipes, a flange is first separated from the added joint; then a screwdriver or other similar instrument is introduced into each notch 41 of the support ring 40 to tear the edges of the added seal from the small grooves of the other flange, In this way, the ring of 'support 40 is extracted at the same time as the added seal 9 and the stiffener 6, in one piece.
The insertion of a screwdriver into the narrow slot of the backing ring 40, followed by a slight twisting movement, is sufficient to separate the insert from the backing ring, after the 'both have been taken out of the clamps. The attached gasket 9 can be reused several times * as long as the sealing surfaces have not been scratched or otherwise damaged. The fact that the small grooves are removed behind the plane of the flanges helps to keep the seal free from damage.
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An intelligent series of tests employing insert joints and stiffeners conforming to the structures described above, but without a backing ring, has been carried out and has given encouraging indications of the phenomenal possibilities of the invention.
Cyclic tests were carried out on this system at temperatures varying from -195 C to +538 C and at pressures reaching 140 kg / cm2 without causing any leakage. Gas pressures below 10-8 millimeters of mercury, hydraulic pressures reaching 1680 kg / om2 and water hammer of 350 kg / om2 repeated over 5000 liver ,;
did not produce any leaks in the system. The close joint beds used during these tests were about 0.64 mm thick. They were made of "INCONEL X" which is a suitable alloy for the objects and requirements of this invention. Other materials, however, may be accepted as satisfactory.
"INCONEL X" is a trade mark applied to a wrought alloy containing approximately 73% nickel, 15% chromium, 0.8% aluminum, 1/2% to 2% titanium and 0, 85% oolombium. The insert gasket can be used with or without annealing after it has been formalized, but a thermally treated added joint after re-heating is preferable in the case of strong sudden overpressures. Annealing removes internal stresses resulting from distortion, while heat treatment increases tensile strength and elasticity.
An added gasket with an internal diameter of 70 mm was used which, alleviating the pressure surges which caused a separation of the flanges of 1.5 mm, showed no leakage. It is estimated that the use of a support ring will allow the added seal to remain sealed under pressures significantly greater than those achieved so far.
Regarding the vacuum lines, although the ambient pressure, outside the attached seal, tends under vacuum @
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raised to rtpoutitr nerruree and grooves 'a4ia1'. '. ""'. Iliatio rieur # les 1, 'aai 48 the pressure tnsoi | lii | ut a' suffered 4 $ 4ttet in this regard and boat inoftptblo 6t d << plt0 $? borders them from their position fixed in their small sort4es We understand ru that various ohinfiatati 41G1 the 4'ia118, materials, forats tt provisions of the p1'0 "which have been described and illustrated to you for the purpose 4" Xpl: 1.qt the nature of the invention can be made by those skilled in the art while retaining the principle and the aim of the invention as it is here described.
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DD! LDI04! 1!: I:
C) JfI
The main subject of the invention is a connection for pipes with an added joint, remarkable in particular by the following characteristics, considered separately or in combination the) The added joint comprises a continuous ring made of a sheet of metal or of an alloy, the central portion of said ring being corrugated along the longitudinal axis of the link and having the shape of a continuous sinusoid, the portions of the ring, extreme in the direction of the axis, being parallel
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said axis, not extending in opposite direction * and being available
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