Structure d'extrémité tubulaire pour tuyaux.
On exige de la structure d'extrémité d'un tuyau dans
laquelle on introduit, de manière à la retenir, la partie mâle
d'un autre tuyau à raccorder au premier la possibilité de réaliser non seulement un raccordement rectiligne, mais aussi un
raccordement angulaire (essentiellement en ligne brisée). Toutefois, une condition que l'on croit en pratique aussi impor-
tante que la précédente est l'existence d'une structure péri-
phérique maintenant essentiellement la stabilité du joint,
afin d'empêcher une fuite du fluide transporté à travers le
raccord.
Au moment du raccordement, le joint sera vraisemblablement délogé de sa position normale et déplacé vers une position
anormale, en raison de sa résistance à la force de poussée d'un
tuyau ou à l'effort de friction exercé par l'extrémité mâle
de celui-ci.
L'instabilité du joint se manifeste généralement par un mouvement de transfert d'une position normale à une position anormale, comme s'il sortait en roulant. Une fois que le roulement s'est produit, on doit recommencer le raccordement des tuyaux.
Quant aux structures de l'extrémité des tuyaux, les conditions mentionnées ci-dessus sont particulièrement importantes, mais quand..une structure a un diamètre supérieur à celui de la partie principale du tuyau, il est important d'éviter autant que possible une tendance à la diminution de la résistance due au centrage d'une tension que l'on constate fréquemment quand il s'agit d'un composant dont la résistance est partiellement réduite, ou d'éviter autant que possible une tendance à se déformer facilement due à une diminution de l'aptitude à conserver sa forme.
En particulier dans le cas où une partie de grand diamètre est formée sur l'extrémité du tube pour y raccorder un tuyau en résine synthétique, la partie de plus grand diamètre est d'habitude amincie de 10 à 15 %; il faut donc empêcher autant que possible une réduction de la résistance ou de la dureté causée par cet amincissement. De même, dans le cas où une structure d'extrémité tubulaire de raccordement est obtenue en.recourant au moulage'par injection d'une résine synthétique, on devrait envisager la formation d'une structure d'une excellente résistance.
Les figures 1 à 4 montrent des structures d'extrémité tubulaire que l'on peut encore utiliser actuellement pour un raccordement efficace et illustrent les structures que l'on a essayées en vue d'empêcher le roulement d'un joint instable;
il est évident que la disposition périphérique du siège du joint est un facteur important dans la formation de la structure de l'extrémité tubulaire.
La figure la représente un exemple de canal annulaire dans lequel est logé un joint et qui est situé dans la paroi intérieure 2 de l'extrémité tubulaire 1 dont le diamètre est <EMI ID=1.1>
La technique'de formation de ce canal annulaire est exposée dans le brevet allemand Rehau-Plasticks n[deg.] 1.257.413.
L'importance de la partie du joint ressortant du canal
3 a une s érieuse- influence sur la stabilité et la précision
du raccordement des tuyaux; en fait, dans la structure de l'ex-
<EMI ID=2.1>
presque complètement le canal annulaire 3 et une petite partie du volume de celui-ci dépasse la surface de la paroi intérieure en direction de l'axe. Comme indiqué ci-dessus, du fait que le joint occupe une partie de l'intérieur du tube, il est totalement comprimé, ce qui a nécessairement pour effet d'assurer l'étanchéité.
Pour tenir compte d'une erreur possible, on a prévu une différence entre le diamètre extérieur du tuyau 4 à emboîter
et l'intérieur du canal annulaire et on a adopté les tolérances suivantes, qui répondent aux conditions imposées : <EMI ID=3.1>
Pour le canal annulaire 3 de l'extrémité tubulaire 1 dont la forme tient compte du coût, présumé très élevé, du tuyau,
on emploie le joint 5 que la figure lb montre en coupe. Ce joint se caractérise par une surface extérieure convexe 5a et deux évidements 5b à droite et à gauche de son plan axial ainsi que par un renfoncement 5c dans sa surface intérieure. Quand
on remplace le joint ci-dessus par un autre joint semblable, avec un renfoncement ordinaire, on ne peut s'attendre à un fonctionnement précis de celui-ci, du fait que l'introduction du tuyau 4 peut devenir difficile, ou que l'étanchéité peut devenir insuffisante, ou qu'il se produit un roulement du joint, et un ajustement normal de celui-ci ne peut donc être prévu.
En conséquence, en supposant même que l'on emploie des tuyaux coûteux d'une haute précision, leur utilisation pratique est difficile et à moins que la déformation du joint résultant de
sa compression soit faible et qu'il soit moulé sous une forme spécifique, il est évident que de nombreux problèmes techniques devront être résolus.
La structure illustrée dans la figure 1C est un exemple où le corps principal du tuyau et le tuyau 4 à emboîter sont raccordés de manière que leurs axes forment une ligne brisée
et que l'angle compris entre ceux-ci soit de 3 à 4 degrés. La stabilité du joint 5' n'est pas bonne et on doit au moins la vérifier au moyen du calibre 6, après achèvement du raccordement. On comprendra facilement que l'emploi de la structure de la figure la se limite au cas où deux tuyaux sont raccordés avec leurs axes exactement alignés l'un sur l'autre.
La structure d'extrémité tubulaire de la figure 2, divulguée dans la demande de brevet allemand n[deg.] K 56 785 déposée par Anger Co., Ltd. (brevet japonais n[deg.] 25 746/1970) vise l'égalisation de la pression au moyen d'un coussin d'air formé par une chambre à air 8 entre la surface latérale de la bague élastique 6' et le canal annulaire 7. Toutefois, comme indiqué dans la figure, l'étanchéité par rapport au tuyau intérieur n'est assurée que par la partie en saillie 9, de section semi-circulaire, de la bague élastique 6 et le rapport entre le volume occupé par la partie fonctionnelle de la bague et le volume de l'ensemble de celle-ci est très faible.
Le volume de la partie en saillie 9 destinée à assurer l'étanchéité doit être assez bien plus g rand que la zone de tolérance de diamètre standard 10 (étendue de l'erreur tolérée). Il semble que cette technique incline trop fortement vers une réduction de la ,:résistance au glissement du tuyau, qui est le but pratique de la bague élastique 6 dont l'effet d'étanchéité est trop faible. -La conséquence du faible rapport volumétrique de la partie en saillie 9 est la compression et la déformation de l'ensemble de la bague élastique 6 et la réduction de la résistance à la pression d'introduction du tuyau à raccorder. Même si la surface latérale intérieure de cette bague était
en contact avec la paroi extérieure du tuyau, la pression de contact serait légère. Il est difficile d'assurer avec certitude l'étanchéité requise contre les pressions intérieures, telles que celles d'un fluide à transporter et la pression s'exerçant sur la partie raccordée.
Outre le procédé décrit ci-dessus, consistant à introduire la plus grande partie du joint dans le canal annulaire,
il existe des exemples classiques tels que ceux illustrés dans les figures 3 et 4, qui montrent des structures d'extrémités tubulaires employées quand le joint est contrôlé mécaniquement par un autre organe, afin de stabiliser son ajustement et sa fonction.
<EMI ID=4.1> la figure 3 du brevet allemand n[deg.] 1.250.214 octroyé à Polva Nederland N.V., la partie 12a proche de l'extrémité tubulaire du joint 12 remplit le canal annulaire 11 comme ci-dessus et
une bande de serrage 13 applique à sa périphérie intérieure
une pression supplémentaire pour le presser dans le canal an- nulaire 11 et le stabiliser.
La partie fonctionnelle 12d assurant l'étanchéité fait saillie dans la forme annulaire, en sens opposé à l'extrémité tubulaire par rapport au canal 11, et est munie de lèvres inté- rieures 12c, 12d et 12e.
Pour empêcher le contact entre le tuyau emboîté 14 et l'extrémité tubulaire de la bague de serrage 13, la lèvre lia
est formée directement en allongeant la paroi du canal du côté de la lèvre d'extrémité du canal annulaire 11 en direction dG l'axe, afin de permettre à cette partie fonctionnelle 12b de se i placer entre le tuyau 14 dont l'introduction est guidée par la lèvre lla et la surface de la paroi intérieure de l'extrémité
<EMI ID=5.1>
Du point de vue fondamental, qui est d'assurer un raccordement étanche de tuyaux avec une longueur de raccordement aussi courte que possible, on veille à ce que le canal annulaire évoqué et le joint placé dans celui-ci n'interviennent pas dans le raccord ou dans l'aptitude au raccordement mais constituent simplement un espace mort. Toutefois, le joint assurant l'effet d'étanchéité n'a qu'une partie fonctionnelle efficace 12b et on comprendra que l'aptitude au raccordement ne dépend que de cette partie fonctionnelle et qu'en outre, la partie 12a du joint occupant le canal 11 ne contribue que légèrement à la stabilité du fonctionnement de cette partie 12b.
La raison en est que la partie 12b assurant l'étanchéité est comprimée et que la courbe entre la surface de la paroi intérieure de l'extrémité tubulaire llb et la paroi périphérique extérieure du tuyau emboîté 14 perd son élasticité dans
la partie 12a du joint.
Un autre point à noter est que l'emploi de plusieurs lèvres sur la partie 12b est essentiel, en dépit du fait que l'on ait eu l'intention d'améliorer la stabilité du joint 12 après raccordement. Il doit être entendu qu'en supposant qu'on ne s'attende pas à une résistance et à une aptitude à l'étanchéité suffisantes de la part d'une matière d'étanchéité, l'emploi de lèvres devient rarement inévitable et suivant la façon de comprimer le joint par le collier de serrage 13, il est difficile de maintenir la stabilité de sa forme générale, capable d'assurer l'étanchéité, une résistance suffisante s'accompagnant inévitablement d'une plus grande force de friction du tuyau emboîté par comparaison avec les lèvres.
Un autre exemple de la figure 4 est celui de la structure d'extrémité tubulaire qui est divulgué dans le brevet japonais n[deg.] 16 588/1961 déposé par United States Pipe and Foundry Company. Il est expliqué dans ce brevet que cette structure, dont
un but est d'empêcher le mouvement du joint 15 dans le canal annulaire 16 où il est retenu, se caractérise par un moyen pour <EMI ID=6.1>
botter, entre la surface extérieure du joint 15 et la paroi inférieure du canal annulaire, ou un moyen pour appliquer un adhésif entre les deux. En particulier dans le cas où l'on empêche le mouvement du joint en raison de l'emboîtement de la surface convexe et du renfoncement, la partie du joint à assembler ainsi est une partie dure 15b qui est à peine déformée et la partie intérieure en direction de l'axe est une partie flexible 1>C qui se déforme facilement. On expliquera ici la structure et l'emploi des joints qui ont des parties de duretés différentes.
La figure 4a représente la situation avant l'introduction du tuyau mâle 17 quand un creux 15a en forme de canal, correspondant à la saillie annulaire 16a, est prévu dans le joint et quand cette saillie annulaire est située dans la paroi inférieure du canal annulaire 16. La figure 4b représente la situation quand le tuyau mâle
17 a été raccordé. La figure 4c montre la structure interne du joint 15. La partie dure 15b se déformant à peine présente un prolongement autour du canal central 15a à emboîter avec la saillie annulaire 16a; et la partie du pourtour de l'alésage proche de la lèvre de l'extrémité tubulaire assure l'étanchéité et une autre partie flexible 15c, se déformant facilement, fait corps avec la partie dure ci-dessus. Un t rou ou un canal 15d est formé en vue d'assouplir davantage la partie flexible 15c.
En outre, le but principal de la forme adoptée pour le canal annulaire 16, pour la saillie annulaire sur la partie dure du joint et pour la structure employant un adhésif sans recourir à l'engagement comme dans le cas précédent, est de pouvoir utiliser un joint particulier avec une partie flexible 15c plus épaisse et de l'empêcher de rouler pour obtenir un effet d'étanchéité, du fait qu'il est légèrement déformable, et de permettre à la partie dure 15b, amincie suivant le rayon, de mar-quer la position à déformer de la partie souple 15c, avec laquelle le tuyau mâle est en léger contact suivant la forme particulière du joint, ce qui, nécessairement, améliore encore techniquement la structure d'extrémité tubulaire.
Les tuyaux présentant la structure d'extrémité tubulaire ci-dessus sont disponibles dans le commerce sous la marque "Tighton", mais dans le cas des tuyaux en fonte, la précision de la dimension intérieure du canal annulaire ne peut être garantie, de sorte qu'on a constaté que, quoique la partie flexible du joint particulier ci-dessus soit plutôt agrandie par comparaison avec la profon-
<EMI ID=7.1>
ment si la combinaison des dimensions n'est pas appropriée.
La présente invention est le résultat de recherches fondamentales concernant la structure d'extrémité des tuyaux à laquelle peut s'appliquer un procédé de fabrication traditionnel, au cours desquelles on a analysé le phénomène de roulement qui se produit quand, dans la structure d'extrémité tubulaire,
la matière du joint est en contact avec le tuyau emboîté et on
a établi les conditions d'obtention d'un excellent fonctionnement. La présente invention concerne une structure d'extrémité tubulaire et un procédé de fabrication de celle-ci en appliquant, pour empêcher le roulement d'un joint, un principe qui n'a
jamais été utilisé pour les nombreuses structures d'extrémités tubulaires connues et qui est compatible avec l'amélioration
de l'effet d'étanchéité.
Les figures 1 à 4c représentent des coupes transversales dans une structure d'extrémité tubulaire classique, montrant la partie principale de cette structure ou la partie principale
du joint.
La figure 5 représente une coupe transversale dans un exemple de structure d'extrémité tubulaire basée sur la pré- <EMI ID=8.1>
trique de la structure.
La figure 6 représente des coupes transversales de différentes formes utilisables pratiquement, de joints annulaires à serrage automatique. La figure 7 représente une coupe transversale montrant en position de raccordement une extrémité tabulaire partiellement découpée, qui peut se raccorder suivant une ligne droite ou une ligne brisée, selon la présente invention.
La'figure 8 représente une coupe transversale partiellement découpée de la structure d'extrémité tubulaire quand on envisage seulement un raccordement linéaire selon la présente invention.
La figure 9a représente une vue de profil, en élévation et partiellement en coupe, montrant la structure d'extrémité tubulaire avec un élément central pouvant se déformer de manière appropriée pour la formation de la structure d'extrémité tubulaire de la présente invention. La figure 9b représente une vue de profil, en élévation, avec un autre élément central déformable illustré dans une coupe partielle. La figure 9c représente une coupe transversale suivant la ligne B-B de la figure 9b, où l'élément central est représenté à l'état comprimé. La figure 9d représente une coupe transversale de l'élément central allongé. La figure 10 représente une coupe transversale de l'élément central déformable selon la ligne C-C de la figure 11, quand il est allongé et déformé.
La figure 11 représente une coupetransversale détaillée de l'élément central déformable montrant un exemple de surface moulée dans un châssis de moulage extérieur.
<EMI ID=9.1>
tielle dans un autre élément central, où la structure d'ex- <EMI ID=10.1>
sentée en coupe transversale.
La figure 13 représente une vue de profil en éléva- tion et en coupe partielle montrant la structure d'extrémité tubulaire de la présente invention et des joints. !
Il va sans dire que la présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus et que l'on peut envisager de nombreuses variations réalisables sur la base du concept technique de l'invention, qui concerne la structure d'extrémité tubulaire ou le procédé de formation de celle-ci.
Le principe de base de la présente invention qui réussit, à la fois, à empêcher le joint de rouler et le rend très efficace pour assurer l'étanchéité après raccordement,
<EMI ID=11.1>
relativement faible résultant de la compression affecte le joint de forme spécifique occupant le canal annulaire, du principe de la figure 3 où le joint remplit le canal annulaire de l'extrémité du tube en appliquant une force supplémentaire et où on obtient en même temps un effet d'étanchéité en courbant la partie assurant celle-ci, qui ressort du canal annulaire par une ouverture entre la paroi extérieure du tuyau mâle et la paroi intérieure de l'extrémité du tube, ou du principe consistant à empêcher une partie principale flexible, déformable par compression, de rouler comme dans la figure 4 où la surface convexe et le creux sont formés dans la surface d'une partie dure difficilement déformable qui est fixée uniformément à la partie principale flexible du joint
et à la paroi intérieure de l'extrémité du tube et où on utilise la force de contrôle mécanique de cette surface convexe dure, au moyen d'un adhésif appliqué sur les surfaces oppo- sées de cette surface convexe et du renfoncement; le principe de l'invention consiste à contrôler extérieurement la défor- mation due à l'allongement sous tension du joint, sur la base ' de la friction dans la partie centrale des deux pourtours,
<EMI ID=12.1>
une direction définie, de la lèvre de l'extrémité tubulaire vers la partie intermédiaire de cette extrémité, afin de permettre au joint se déformant élastiquement de se comprimer entre la partie latérale de son pourtour cylindrique raccordée au tuyau mâle et la partie intérieure du pourtour située du côté opposé, et à contrôler en outre la force dirigée suivant le rayon, exercée par le tuyau emboîté vers la partie latérale du pourtour, près de la lèvre de l'extrémité tubulaire pour que le volume formé par la compression due à l'effort de tension engendré dans la partie centrale ne passe pas dans la partie contrôlée extérieurement évoquée ci-dessus.
L'instabilité du joint, ou le roulement de celui-ci
<EMI ID=13.1>
suite du glissement en un point indéterminé de la paroi périphérique extérieure du tube mâle ou de la paroi périphérique intérieure de l'extrémité tubulaire; la torsion se produit occasionnellement du fait que l'état de compression réciproque du joint mis sous tension par la force de friction, d'une importance inattendue, entre ce joint et le tuyau mâle, qui s'exerce entre la partie du pourtour située près de la lèvre de l'extrémité tubulaire et le pourtour intérieur opposé, n'est pas toujours uniforme à chaque niveau circulaire du joint (non seulement la qualité du joint intervient, mais aussi la différence de forme et de dimension de la structure
<EMI ID=14.1>
de l'extrémité tubulaire, est le siège d'une force de friction importante que l'on considère comme comprimant la partie intérieure du pourtour, du côté opposé, et la déformant extérieurement, suivant le rayon, en passant par-dessus celle-ci.
Un fait important, que l'on a déduit d'expériences faites sur de nombreux objets de formes variées, est le contr8le du joint même, afin de ne pas provoquer une déformation indéfinie par compression en raison de la compression réciproque qui se produit entre la partie du pourtour ci-dessus, située près de la lèvre de l'extrémité tubulaire, et le pourtour intérieur situé sur le coté opposé, c'est-à-dire au niveau de la partie centrale du joint.
Les raisons pour lesquelles le principe à la base de
la présente invention n'a jamais été mis en lumière sont expliquées ci-dessous en se reportant aux figures 4, 3, 2 et
lb; en ce qui concerne la structure d'extrémité tubulaire de <EMI ID=15.1> trémité tubulaire n'est essentiellement pas en contact avec le tuyau mâle et est formée d'une partie dure indéformable, tandis que le pourtour intérieur seulement est en une matière flexible. Dans l'exemple de la figure 3, on n'utilise que le pourtour intérieur pour assurer l'étanchéité, tandis qu'on maintient une certaine distance entre la partie du oourtour proche de la lèvre de l'extrémité tubulaire et le tuyau mâle; dans l'exemple de la figure 2, une saillie circulaire est formée au centre de la surface périphérique intérieure du joint, de manière à rétrécir substantiellement le contact avec la partie assurant l'étanchéité;
enfin dans le cas de la figure lb, la structure d'extrémité tubulaire coûteuse et techniquement gênante, est due à l'emploi d'un dispositif particulier pour contrôler sévèrement l'extension du contact du joint en direction radiale afin d'empêcher un effort de friction provoquant le roulement.
La structure d'extrémité tubulaire de l'invention
peut être obtenue par le procédé classique, que l'on peut appliquer non seulement à un long tuyau, avec une emboîture d'un côté et une partie mâle de l'autre, et pour lequel l'emploi non seulement d'un joint mais aussi d'un collier flexi-ble est nécessaire. La structure d'extrémité tubulaire de la présente invention est utile pour des tuyaux sur lesquels l'emploi d'un joint est essentiel, comme dans le cas des tuyaux en résine synthétique, en vinyle ou en polyéthylène, etc., qui font l'objet actuellement d'une forte demande, de même que les tuyaux FRP et autres tuyaux cintrés. Quant au joint, une quantité de matières qui sont élastiquemont déformables en principe, telles que le caoutchouc néoprène, le caoutchouc SBR, etc., qui sont d'un usage général, peuvent être employées en morne temps que des types courants.
La bague de serrage automatique du joint,que l'on expliquera en détail ci-après, s'emploie simple ou multiple; le choix est déterminé d'après le fluide à transporter, la pression de celui-ci, l'étanchéité requise, la forme de la bague; on emploie de préférence une bague en un métal protégé contre la corrosion, comme l'acier inoxydable, ou un métal de la même qualité que le tube constituant la structure d'extrémité.
Dans le cas où la structure d'extrémité tubulaire est formée sur des tuyaux en résine synthétique, qui sont particulièrement demandés, ces tuyaux sont éventuellement en résine synthétique thermoplastique et on lui applique le procédé de post-formage; on peut aussi employer des tuyaux en résine synthétique thermodurcissable, auxquels on applique le procédé de moulage par injection.
Quant à l'élément central qui est nécessaire pour la constitution de la structure d'extrémité tubulaire de la présente invention, on emploie non seulement un élément central déformable, mais aussi un élément central commun avec un noyau, comme on l'expliquera ci-après. L'élément central déformable pour former la partie de plus fort diamètre, qui est nécessaire à la structure d'extrémité tubulaire, agit par expansion et retrait de segments expansibles subdivisés
<EMI ID=16.1> tirés de l'extrémité tubulaire.
Dans la structure d'extrémité tubulaire, la partie
102 élargie en premier lieu est déformée par paliers successifs en forme de pyramide 103 et continue le corps principal du tuyau 100; la seconde partie élargie 104 est aussi déformée en forme de pyramide 103 et continue la première partie élargie 102, puis la bague 106, pour le serrage automatique du joint,est mise en place dans la paroi intérieure de cette seconde partie élargie. La bague 106 peut avoir l'une des sections transversales illustrées dans la figure 6 et on peut auasi employer des bagues creuses.
Le fonctionnement parfait de la bague de serrage autour du joint exige qu'aucune influence excessive ne s'exerce sur sa section transversale et on la choisit en fonction de l'aptitude à assurer l'étanchéité, compte tenu seulement de la pression du fluide à transporter.
Le rôle principal de la bague 106 pour le serrage automatique du joint, qui applique le principe évoqué précédemment, est de régulariser la tension intérieure dans la partie intermédiaire Z entre la partie du pourtour du joint 107 située du coté de la lèvre de l'extrémité tubulaire et la partie intérieure Y du cote opposé de la figure 7. Ceci veut dire que la partie intermédiaire Z est contrôlée extérieurement de manière à provoquer, au moment de l'emboîtement du tuyau axial* 110, un mouvement de déformation axial ou une tension mâle provoquée par la force de friction exercée par ce tuyau.
La tension intérieure dans la partie intermédiaire Z est une tension de compression dirigée radialement, quand l'extrémité conique 111 du tuyau mâle 110 atteint cette partie intermédiaire; après insertion de l'extrémité conique 111,
<EMI ID=17.1>
déformation axial; il se produit ensuite un glissement entre cette partie intermédiaire Z et la paroi périphérique extérieure du tuyau mâle après la fin du mouvement de déformation, puis c'est la tension axiale principalement qui contrôle la stabilité des mouvements de la partie intermédiaire Z. Si l'état de tension est constant ou se modifie à peine, il ne
se produira pas de torsion à l'intérieur du joint.
Quand un creux correspondant à la bague 106, évoquée ci-dessus, est formé dans le joint 107, la partie intermédiaire Z de celui-ci, dont l'épaisseur est réduite par rapport aux deux parties X et Y, subira à peine un changement de son état de tension interne dans sa seule partie amincie. Quand la tension de compression en direction radiale se manifestant dans cette partie intermédiaire Z est réglée en vue d'être
<EMI ID=18.1>
l'extrémité tubulaire au lieu d'amincir cette partie intermédiaire, la poussée de cette partie X du joint sur la partie intermédiaire Z peut être contrôlée en vue d'ainsi empêcher le roulement. Dans chaque cas, le facteur qui finalement deautomatique vient important est la hauteur de la bague 106 de serrage/du joint et l'épaisseur de la partie intermédiaire Z, maintenue entre le tuyau mâle et la bague, est réglée de façon à être substantiellement plus mince que celle des deux parties X et Y du pourtour à droite et à gauche de celle-ci; l'apparition d'un état de tension non spécifié peut être évitée sous l'influence de la tension intérieure engendrée dans la partie X du pourtour, du coté de la lèvre de l'extrémité tubulaire et s'exerçant sur la partie Y de celui-ci, du côté opposé.
En conséquence, avec la technique antérieure, le principe de la présente invention ne peut pas s'appliquer au niveau supérieur, mais on peut l'utiliser en fixant le joint au niveau inférieur.
Comme on l'aura compris d'après l'explication donnée ci-dessus, des fonctions assumées par cette bague, sa hauteur n'est pas nécessairement uniforme. Toutefois, on peut indiquer comme hauteur normale, la moitié environ de la différence de ; niveau entre la paroi périphérique intérieure de la seconde
<EMI ID=19.1>
mière partie élargie 102, qui est formée pour y loger le tuyau mâle. Dans le cas d'un joint ordinaire, on peut remédier à son roulement ou à son instabilité par l'emploi d'une bague ayant environ la moitié de cette hauteur et en faisant varier sa hauteur selon la qualité.
Comme indiqué ci-dessus, la bague 106 de serrage automatique du joint peut se serrer d'elle-même (dans la situation où la tension intérieure de la partie intermédiaire augmente et est supérieure à celle des parties latérales droite et gauche) en particulier dans la partie intermédiaire Z, pour ne pas transmettre la tension intérieure de la partie ;
i X du joint 107, se trouvant du côté de la lèvre de l'extré- mité tubulaire, combinée avec la bague de serrage automati- que, à la partie intérieure Y du pourtour, sur le côté opposé. Après raccordement du tuyau mâle 110, il est possible que la tension axiale engendrée dans la partie intermédiaire Z
se convertisse en une force de serrage automatique qui permet une traction réciproque des deux parties X et Y du joint assurant une excellente étanchéité par rapport au tuyau mâle
110.
Dans la figure 7, qui montre la position du raccor- ! dement dans laquelle la lèvre de l'extrémité tubulaire forme
<EMI ID=20.1>
tuyau mâle 110 et l'axe de l'extrémité tubulaire sont alignés
<EMI ID=21.1>
en points de chaînette, un autre raccordement où l'axe du tuyau mâle est incliné de manière à former un angle alpha avec l'axe de l'extrémité tubulaire peut être réalisé. Cet angla alpha peut être de 3 à 4[deg.]..
Comme la partie intermédiaire Z, maintenue par la bague
106 de serrage automatique du joint, possède une bonne aptitude à assurer l'étanchéité, cette aptitude subsiste encore même si le tuyau mâle 110 est engagé avec une excentricité égale à l'angle alpha . Le tuyau mâle 110 qui est logé dans la première partie élargie 102, est empêché de se déformer en s'aplatissant. On peut en outre observer, par l'ouverture 108, l'état de la fixation du joint 107 et même dans le cas où on est certain de celle-ci, on peut en avoir facilement confirmation sans employer de calibre.
La.-figure 8 montre la structure d'extrémité tubulaire dans laquelle la lèvre d'étanchéité 109 constitue la lèvre tubulaire de blocage de la seconde partie élargie 104; cette forme est adoptée quand il est nécessaire d'empêcher l'expulsion du joint 107, par suite notamment de la haute pression du fluide à transporter. Un raccordement rectiligne est seul possible, du fait de la présence de la lèvre de blocage 109.
On expliquera ci-après un procédé pour poser sur l'extrémité tubulaire la bague 106 de serrage automatique du joint, remplissant le rôle important décrit ci-dessus.
Dans l'élément central déformable 113, est prévue une bague de poussée chanfreinée 114, pouvant exécuter des mouvements axiaux d'avance et de recul et contenant un organe expansible 117. Des moules 115 et 116 sont employés pour former la paroi périphérique extérieure de l'extrémité tubulaire. La première partie élargie 113' des moules forme d'abord
la partie élargie 102 et sous l'action de la bague de poussée conique 114, l'organe expansible 117 passe de la position de la figure 9c à la position de la figure 9d, pour former la seconde partie élargie 104. Dans la figure 9a, la bague 106 de serrage automatique du joint est maintenue dans un canal renfoncé 117a prévu sur le cote gauche de l'organe expansible 117 dont l'expansion le fixe sur la paroi périphérique intérieure de la seconde partie élargie 104'..
Dans la figure 9b, la bague 106 est maintenue sur l'élément central 113 et la bague de poussée 116' avance vers la droite en direction de l'organe 117 expansé et déformé pour
<EMI ID=22.1>
pas une forme exactement annulaire, est corrigée. Le moule
115 est, de préférence, subdivisé en deux à quatre parties; toutefois, la bague 106 est fixée sur la paroi périphérique intérieure de la partie élargie 104 par la pression que c ette dernière exerce de l'extérieur. Quand l'organe expansible 117
a été ramené dans sa première position, l'ensemble de l'élément central déformable 113 peut être retiré de l'extrémité tubulaire.
Dans le cas où l'extrémité tubulaire n'offre qu'une petite ouverture en raison de la tendance au retrait quand elle se refroidit, la fixation de la bague 106 peut être réalisée sans l'emploi de ce moule.
Quand le resserrement de l'organe expansible 117, ne
se fait pas en douceur, par'un simple mouvement de la bague
<EMI ID=23.1>
venir à la position de la figure 9c, après que la bague 114 s'est déplacée vers la droite pour amener l'organe 117 dans la position de la figure 9d, afin d'agrandir la surface péri-
<EMI ID=24.1>
l'organe expansible 117 au moyen du volant 118.
La figure 10 montre une coupe transversale dans l'organe expansible 117 de l'élément central déformable 113, suivant la ligne C-C de la figure 11.
La partie supérieure gauche de la f igure 10 montre la situation quand le rayon du cercle formé par l'organe expansible 117 s'allonge pour maintenir la seconde partie agrandie
104 du tuyau 100, et la partie supérieure droite de la figure
formé
indique la situation quand le cercle/par l'organe expansible 117 a été réduit.
La bague 106 de serrage automatique du joint est installée contre une surface extérieure d'une base de support
113c constituée par un organe cylindrique mobile et pouvant
se déplacer axialement sous l'action des cylindres 113a et
113b.
La bague de poussée chanfreinée 114, attachée à la bague de poussée 116' peut avancer et reculer axialement d'un mouvement uniforme, sous la commande des cylindres 13a et
13b. Quand la bague de poussée chanfreinée 114 se déplace vers la droite de la figure, la bague de poussée 116', qui se déplace simultanément à mesure que s'ouvre l'organe expansible quand la bague 114 se déplace vers la droite de la figure, presse la bague 106, installée contre l'arrière de l'organe expansible 117 en cours d'expansion et de déformation, pour corriger sa forme annulaire et la maintenir avec précision.
Quand l'élément central déformé est introduit dans l'extrémité tubulaire qui a été fixée à chaud, la première partie élargie 102, la seconde partie élargie 104 et la petite protubérance 105 de la surface périphérique extérieure, respectivement, sont moulées et la bague 106 de serrage automatique est fixée.
La longueur de l'élément central 13 à introduire est vérifiée au moyen d'une sonde 119.
La partie 115 du moule, pressée extérieurement, et guidée par la plaque 115', présente une surface de moulage comprimant en particulier la partie inférieure de la petite protubérance 105, la partie courbe de la première partie élargie, comme illustré dans la figure, et formant une surface conique en pente douce, mais la surface cylindrique du moule permet un certain mouvement de la matière intérieure
du tuyau afin d'empêcher ainsi une diminution de l'épaisseur de l'extrémité tubulaire.
Après fixation de la bague 106, et après avoir atten-
<EMI ID=25.1> 113b sont. actionnés pour déplacer la bague de poussée chanfreinée 114 et la bague de poussée 116' vers la gauche de la figure, l'organe expansible 117 est refermé pour diminuer le rayon en dessous de l'alésage de la bague 106, et on peut ensuite retirer l'élément central déformable 113 de l'extrémité tubulaire.
De même, dans le cas de la formation de la lèvre de blocage 109 sur l'extrémité tubulaire, l'alésage de cette lèvre lu9 cet égal ou légèrement supérieur à l'alésage de la première partie élargie 102, de sorte que l'élément central n'est pas gêné Jans son mouvement de retrait.
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léments centraux communs non déformablea automatiquement, où une broche 120 d'extrémité de manchon, la bague 106 de serra-
<EMI ID=27.1>
trémité tubulaire.
La caractéristique de cet élément central, que l'on peut comprendre sans aucune explication particulière, est que la bague 121 de moulage de la lèvre d'entrée peut être constituée par le joint lui-même. Quand on retire la broche d'extrémité du manchon après moulage, qu'on fait tourner la bague
121 de moulage de la lèvre d'entrée et qu'on la pose sur la
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ainsi qu'on l'a expliqué en détail.
La figure 13 représente un long tuyau qui est donné à titre d'exemple de structure d'extrémité tubulaire selon la présente invention, mais le joint illustré dans la figure peut être employé dans une large mesure dans divers domaines. Quand l'extrémité tubulaire est obtenue en appliquant le procédé de post-formage, la partie correspondante est raccordée à un élément central, comme indiqué dans l'exemple ci-dessus, <EMI ID=29.1> résine synthétique, on peut leur appliquer le procédé de post-formage pour autant qu'ils soient en une matière thermoplastique.
Comme l'extrémité tubulaire est formée simultanément à la production des tuyaux, selon le procédé de moulage par injection, on peut produire facilement une excellente structure d'extrémité tubulaire sur la base de la présente invention, en combinant les moules pour les tuyaux et l'élément central, comme indiqué ci-dessus., pour constituer une cavité coulée.
Comme la stabilité du joint 107 évoquée précédemment est maintenue du fait que sa partie intermédiaire Z, qui est
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trôlée avec une tension interne constante, la tension de compression qui peut apparaître dans la partie X du joint, du coté de la lèvre d'extrémité tubulaire, ne peut être transmise à sa partie intérieure Y, sur le côté opposé, et on peut empêcher en particulier l'apparition d'une tension interne dans le joint 107 ou une modification désavantageuse de l'état de tension interne. De cette façon, on peut aussi réduire la pression d'insertion contre le tuyau, nécessaire au moment
du raccordement. La pression d'insertion nécessaire dans le cas de la structure d'extrémité tubulaire de la figure lb est de 50 kilos quand un tuyau de 200 mm � est raccordé et de
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dans chacun de ces cas, le raccordement des tuyaux à la main est impossible. Toutefois, quand la structure d'extrémité tubulaire basée sur la présente invention est employée avec
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un raccordement satisfaisant des tuyaux. Dans le dernier cas, ces faibles pressions d'insertions ont une valeur telle que le raccordement des tuyaux peut se réaliser simplement à la main, sans recours à une puissance mécanique, de sorts que le perfectionnement apparaissant dans ce cas est pratiquement