CH383617A

CH383617A - Procédé pour la fabrication d'un joint d'étanchéité annulaire de grand diamètre, appareillage pour la mise en oeuvre de ce procédé et joint obtenu par ce procédé

Info

Publication number: CH383617A
Application number: CH26462A
Authority: CH
Inventors: Bauer Franz
Original assignee: App Gachot Societe Anonyme
Priority date: 1961-02-17
Filing date: 1962-01-10
Publication date: 1964-10-31
Also published as: FR1298339A; BE612461A

Description

Procédé pour la fabrication d'un joint d'étanchéité annulaire de grand diamètre, appareillage pour la mise en oeuvre de ce procédé et joint obtenu par ce procédé
Procédé pour la fabrication d'un joint d'étanchéité annulaire de grand diamètre, appareillage pour la mise en oeuvre de ce procédé et joint obtenu par ce procédé.

On connaît déjà un procédé de fabrication d'un joint d'étanchéité annulaire comprenant une âme souple complètement entourée par une enveloppe protectrice présentant deux flancs en recouvrement.

Ce procédé est notamment applicable lorsque l'enveloppe en question est constituée par une matière difficilement soudable à elle-mme, telle que le polytétrafluoréthylène.

L'enveloppe entourant l'âme du joint assure une excellente protection de celle-ci contre les agents agressifs et le joint d'étanchéité ainsi constitué rend les plus grands services, notamment dans l'industrie chimique.

Ce procédé antérieur consiste essentiellement à découper au tour, dans un cylindre de polytétrafluoréthylène, un élément de soufflet à trois flancs, à engager l'âme du joint entre deux des flancs et à rabattre le troisième flanc sur le premier, en le faisant passer dans l'ouverture du joint.

Cependant un tel procédé est pratiquement limité par les capacités dimensionnelles des machines-outils et des tubes de polytétrafluoréthylène (ou autre matière synthétique) utilisés. En fait, il n'est guère possible de dépasser dans ces conditions un diamètre de l'ordre de 400 millimètres.

Le présent procédé vise à remédier à cette limitation, en permettant de fabriquer dans des conditions intéressantes de joints annulaires comprenant une âme enrobée, de diamètre quelconque, et plus spécialement, des joints dont le diamètre dépasse 400 millimètres, et peut atteindre 1 mètre, 2 mètres ou davantage, suivant les besoins.

Le procédé suivant l'invention pour la fabrication d'un joint d'étanchéité annulaire de grand diamètre comprenant une âme complètement entourée par une enveloppe en matière synthétique souple dont les deux flancs terminaux viennent en recouvrement est caractérisé en ce qu'on part d'une bande de ladite matière synthétique, on replie longitudinalement l'un vers l'autre les deux bords de cette bande de façon à constituer deux flancs superposés, on lamine la bande ainsi repliée avec une force de serrage transversalement croissante d'un bord à l'autre, de manière à provoquer un cintrage de cette bande, après quoi on la découpe à la longueur correspondant au périmètre de l'âme annulaire destinée à tre entourée par cette bande, on soude l'une à l'autre les lèvres terminales de l'élément d'enveloppe ainsi découpé,

on introduit dans cette enveloppe l'âme annulaire et on rabat l'un sur l'autre les deux flancs de l'enveloppe.

Dans une mise en oeuvre particulière, le flanc extérieur de l'enveloppe placé en recouvrement pardessus l'autre flanc peut s'étendre de l'intérieur vers l'extérieur du joint annulaire, la pression du laminage destiné à provoquer le cintrage étant transversalement croissante depuis la naissance de ce flanc extérieur jusqu'à son bord terminal.

L'invention comprend aussi un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend une gouttière profilée constituant un outil de mise en forme assurant le pliage de la bande et un laminoir à deux cylindres dont les axes sont montés de manière à pouvoir tre disposés oblique ment de façon à ménager un espace de largeur var variable entre les deux génératrices en regard, la gouttière précitée étant disposée en face dudit espace ménagé entre les cylindres.

L'invention comprend encore le joint d'étanchéité
annulaire de grand diamètre obtenu par ce procédé,
qui est caractérisé en ce qu'il comprend une âme logée
dans une enveloppe constituée par une bande souple
repliée et cintrée de manière à constituer un anneau,
enveloppe dont les extrémités sont soudées et dont les
flancs terminaux viennent en recouvrement mutuel.

Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une
mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

La fig. 1 est une vue schématique en perspective
illustrant la fabrication de la bande destinée à consti
tuer l'enveloppe d'un joint,
la fig. 2 est une vue schématique éclatée en perspec
tive montrant un appareillage prévu pour la mise en
forme de l'enveloppe d'un joint,
la fig. 3 est une vue en élévation de face de cet
appareillage,
la fig. 4 est une vue latérale correspondante
la fig. 5 en est une vue en plan,
la fig. 6 est une vue en perspective d'une partie de
l'âme et d'une partie de l'enveloppe formée avant introduction de l'âme,
la fig. 7 montre dans les mmes conditions le joint terminé obtenu à l'aide des éléments représentés à la fig. 6.

Pour fabriquer un joint de grand diamètre, on commence par former une bande de longueur indéfinie
en polytétrafluoréthylène dont l'épaisseur est légèrement supérieure à celle prévue pour l'enveloppe (par exemple quelques dixièmes de millimètres) et dont la largeur L (fig. 1) est sensiblement égale à trois fois la largeur de l'âme du joint augmentée de deux fois son épaisseur. (Par exemple, la largeur L peut tre comprise entre 8 et 12 centimètres.)
Cette bande 1 peut tre notamment obtenue par usinage d'un bloc cylindrique 2 en polytétrafluorééthylène monté entre les pointes 3 d'un tour. Un outil de coupe 4 de largeur L permet, par rotation du bloc 2, de découper un copeau qui constitue la bande 1.

La longueur de la bande d'épaisseur constante ainsi obtenue est au moins égale au périmètre du joint, mais elle peut tre aussi grande qu'on le désire.

L'appareillage de mise en forme de la bande 1, représenté aux fig. 2 à 5, comprend deux dispositifs destinés à intervenir successivement. Ils sont respectivement constitués par une gouttière de repliage 11 et un laminoir de cintrage 12 qui, dans la forme de réalisation représentée sont avantageusement associés pour former un ensemble monobloc (fig. 2).

La gouttière 11 est constituée par une feuille métallique recourbée sur elle-mme et dont les bords longi- tudinaux 10, 13 sont repliés en U.

L'ensemble de la gouttière est d'autre part profilé de façon que les deux flancs terminaux 14 et 15 viennent en recouvrement. Le profil de la gouttière 11 se modifie d'ailleurs progressivement dans le sens longitudinal, les deux flancs 14 et 15 se rapprochant l'un de l'autre, si bien que l'aspect latéral de la gouttière (fig. 4) est sensiblement tronconique alors que son aspect en plan (fig. 5) est cylindrique.

La largeur de la gouttière correspond, à l'épaisseur près du métal, à la largeur de l'enveloppe du joint à fabriquer. Cette largeur dépendant des dimensions du joint, et celles-ci pouvant varier suivant la demande, il est prévu autant de gouttières 1 1 que de largeurs de joints et pour cela chaque gouttière est montée de manière amovible sur le laminoir 12. A cette fin, la gouttière comporte (fig. 2) des pattes latérales 16 percées de trous 17 permettant le passage de boulons de fixation 18 destinés à tre montés dans des taraudages
19 ménagés à cet effet sur les deux cages 21 du laminoir
12. Les taraudages 19 sont placés sensiblement à hauteur de l'ouverture d'engagement ménagée entre les deux cylindres 23, 24 du laminoir 12.

Celui-ci est de plus agencé de telle sorte que l'axe X-X du cylindre supérieur 23 (fig. 3) puisse tre disposé obliquement par rapport à l'axe A-A du cylindre inférieur 24.

A cet effet, les tourillons 26 du cylindre 24 sont montés dans des paliers 27 fixes par rapport aux cages 21.

Au contraire, les tourillons 29 sont montés dans des paliers 31 capables de coulisser le long de ces cages avec un jeu latéral suffisant pour permettre une certaine inclinaison de l'axe X-X qui peut alors venir en
X'-X', formant avec la direction de l'axe fixe A-A un angle de cintrage p ne dépassant pas 100 environ.

Les paliers 31 du cylindre inclinable 23 sont en appui sur des ressorts 32 reposant eux-mmes sur les paliers 27. Du côtè opposé à ces ressorts 32, les paliers 31 sont soumis à l'action de vis de serrage 33 montées sur des traverses 34 surmontant les cages 21.

L'entraînement des cylindres 23, 24 est assuré à partir d'un arbre moteur 35 pourvu d'un pignon 36 qui engrène avec un autre pignon 37 placé en bout d'arbre du cylindre 24. Le pignon 37 engrène avec un pignon homologue 38 du cylindre 23. La denture des pignons 37, 38 est calculée avec un jeu suffisant pour que l'engrènement puisse tre assuré malgré l'inclinaisonp dont il a été question. L'ensemble des pignons précédents est protégé par un carter amovible 41.

L'utilisation de l'appareillage précédent est la suivante:
On commence par régler l'inclinaison p du cylindre 23 en fonction de l'intensité de l'effet de cintrage désiré. Plus le rayon du joint est grand, plus le cintrage doit tre faible et plus l'angle p est faible également.

Le réglage de cet angle est assuré en introduisant des cales d'épaisseur de valeur convenable aux deux extrémités de l'ouverture ménagée entre les cylindres 23, 24, puis en appliquant contre ces cales le cylindre 23, en serrant avec des taux différents les deux vis 33.

Les cales d'épaisseur sont ensuite retirées et on engage l'extrémité 42 de la bande 1 (fig. 2) préalablement repliée à recouvrement, dans l'ouverture d'entrée de la gouttière 11. On pousse alors la bande à l'intérieur de cette gouttière jusqu'à qu'elle ressorte par l'autre extrémité et qu'elle s'engage entre les cylindres 23, 24. Ceux-ci sont alors mis en marche par entraînement de l'arbre 35 et la bande 1 repliée à recouvrement, se trouvant serrée davantage dans sa partie droite que dans sa partie gauche (sur les fig. 3 et 5), il se produit un allongement de cette bande préférentiellement sur le côté droit, ce qui provoque un cintrage vers la gauche.

Pour assurer un cintrage uniforme de la bande, il est important que les deux flancs superposés 43, 44 de celle-ci, à la sortie de la gouttière de mise en forme 11, se recouvrent exactement. Autrement dit le bord extrme du flanc 43 doit tre situé à l'aplomb de la ligne de pliage des deux autres flancs.

La bande 45 ainsi repliée et cintrée, formée en longueur indéfinie à la sortie du laminoir 12, est ensuite coupée en sections dont la longueur est légèrement supérieure à celle du périmètre prévu pour un joint.

Puis les sections découpées de la sorte sont montées à titre provisoire sur une âme annulaire souple 46 (fig. 6), par exemple en amiante caoutchouté ou en caoutchouc toilé.

On coupe alors à la longueur exacte nécessaire l'élément d'enveloppe 47 ainsi fabriqué. Cette longueur est telle que les deux lèvres terminales 49 de l'élément annulaire 47 se recouvrent sur une certaine largeur S.

On retire alors l'âme 46 et on place les deux lèvres 49 en superposition suivant la largeur S, entre les mâchoires d'une presse à souder. Ces mâchoires sont munies de résistances électriques de chauffage permettant d'amener le polytétrafluoréthylène de l'enveloppe à une température de l'ordre de 380"C. Après quelques minutes, le soudage est réalisé et la confection de l'enveloppe est terminée.

Il suffit alors de réintroduire l'âme 46 dans l'enveloppe terminale 48 et de replacer en recouvrement les deux flancs 43, 44 pour obtenir un joint dont l'âme est parfaitement enrobée et se trouve par suite préservée des actions extérieures susceptibles de l'endommager.

L'expérience montre d'autre part qu'un tel joint peut tre stocké sans inconvénient malgré d'importantes variations de température susceptibles de se produire.

Il n'y a en effet aucun risque de voir l'âme 46 sortir de l'enveloppe 48, bien que les coefficients de dilatation des deux matières en présence puissent tre très différents.

REVENDICATIONS
I. Procédé pour la fabrication d'un joint d'étanchéité annulaire de grand diamètre comprenant une âme complètement entourée par une enveloppe en matière synthétique souple dont les deux flancs terminaux viennent en recouvrement, caractérisé en ce qu'on part d'une bande de ladite matière synthétique, on replie longitudinalement l'un vers l'autre les deux bords de cette bande de façon à constituer deux flancs superposés, on lamine la bande ainsi repliée avec une force de serrage transversalement croissante d'un bord à l'autre de manière à provoquer un cintrage de cette bande, après quoi on la découpe à la longueur correspondant au périmètre de l'âme annulaire destinée à tre entourée par cette bande, on soude l'une à l'autre les lèvres terminales de l'élément d'enveloppe ainsi découpé,

Claims

II. Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend une gouttière profilée constituant un outil de mise en forme assurant le pliage de la bande et un laminoir à deux cylindres dont les axes sont montés de manière à pouvoir tre disposés obliquement de façon à ménager un espace de largeur variable entre les deux génératrices en regard, la gouttière précitée étant disposée en face dudit espace ménagé entre les cylindres.

III. Joint d'étanchéité annulaire de grand diamètre obtenu par le procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend une âme logée dans une enveloppe constituée par une bande souple repliée et cintrée de manière à constituer un anneau, enveloppe dont les extrémités sont soudées et dont les flancs terminaux viennent en recouvrement mutuel.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé conforme à la revendication I, caractérisé en ce que le flanc extérieur de l'enveloppe placé en recouvrement par-dessus l'autre flanc s'étend de l'intérieur vers l'extérieur du joint annulaire, la pression du laminage destiné à provoquer le cintrage étant transversalement croissante depuis la naissance de ce flanc extérieur jusqu'à son bord terminal.

2. Appareillage selon la revendication II, caractérisé en ce que la gouttière profilée est fixée par des attaches amovibles sur la cage du laminoir, ce qui permet de la démonter et de la remplacer par une gouttière différente.