Brevet FR2009176A1 — publié le 19700130

La présente invention a essentiellement pour. oh jet des. • dispositifs de raccordement pour tuyaux ou analogues dans --lesquels . les extrémités des tuyaux ou analogues à assembler sont évasées de façon à être engagées dans des sièges ou analogues coniques 5 prévus dans lesdits dispositifs de raccordement, ainsi qu'un procédé et des moyens pour raccorder des tuyaux au moyen de tels dispositifs de raccordement. Si des dispositifs de raccordement du type susmentionné sont utilisés pour raccorder des tuyaux ou analogues faite en 10 un matériau relativement non ductile, tel que des alliages de cuivre et de nickel et des bronzes d'aluminium, qui sont quelquë-fois nécessaires pour des appareils de chauffage à la vapeur , on '* constaté qu'il est difficile d'obtenir un joint exempt de fuites Jusqu'ici il a été de pratique courante de raccorder des tuyaux 15 faits en de tells matériaux en soudant à l'argent un manchon d'as- . semblage qui chevauche leurs extrémités, mais il est important, dans un tel procédé, qu'il n'y ait pas de matériaux étrangers dans le joint avant l'opération de soudage car ceci empêche la soudure de former une liaison d'obturation complète autour dudit 20 manchon. Il peut se produire également des défauts dans le joint par solidification du fondant à l'extérieur de l'organe de raccordement pendant que le soudage est effectué à l'interface enfermée car la chaleur peut créer des poches de gaz par vaporisation ou ébuHition du matériau qui s'y trouve , ce qui empêche la sou-25 dure d'atteindre certaines parties du joint. Ges difficultés d'ordre pratique signifient qu^une soudure à l'argent ne peut être utilisée de façon satisfaisante que sous des conditions soigneusement contrôlées et, dans certains cas , lorsqu'il s'agit par exemple d'effectuer un assemblage pour 30 installer une grille de chauffage à vapeur dans -la cale d'un navire, ces conditions ne peuvent être facilement remplies. la présente invention a pour objet de prévoir une nouvelle forme de dispositif de raccordement à siège conique qui puisse être utilisé de façon satisfaisante avec des matériaux relativement 35 non ductiles afin de surmonter. c.es difficultés . On p-révoit t selon l'invention, un dispositif de raccordement pour tuyaux ou analogues; ayant au moins une face tronc0- 69 16491 2 2009176 nique destinée à recevoir la périphérie interne d'un tuyau destiné à y être fixé, ladite face présentant un siège sur lequel"est logé un anneau résilient en forme de 0 destiné* à être serré ou -- j- "bridé contre la surface adjacente du tuyau raccordé et àêtre 5 déformé jusqu'à être engagé avec ladite surface" de' façon étanche. Ledit siège est constitué, de préférence, par une rainure cireon~ férencielle prévue dans ladite face, rainure à partir de laquelle 1*anneau en forme de , 0 fait saillie, lorsqu'il est à l'état non contraint r au dessus de cette face. 10 On a constaté que pour travailler avec de la vapeur satu rée à des pressions allant jusqu'à 1.034 pièces environ et des températures allant jusqu'à 160° environ, un anneau en forme de 0 en polytétrafluorétliylène est capable d'assurer line jonction satisfaisante dans un dispositif de raccordement de tuyaux selon 15 l'invention lorsqu'il est utilisé avec des tuyaux faiis en un alliage de cuivre et de nickel ou des tc§ecuxfaits en laiton d! aluminium ainsi qu'en d'autres matériaux relativement non ductiles tels quô l'acier inoxydable qui autrement seraient difficiles à utiliser. L'invention prévoit en outre, pour l'application d'un tel 20 dispositif de raccordement à des tuyaux faits en un matériau relativement non ductile, un procédé selon lequel l,évaserr,o'"+ 'q°° tuyaux est réalisé au moyen d'une opération d'étampage ou d'emboutissage au moyen de galets et cette opération est réalisée, de préférencej 911 utilisant ion outil comportant des moyens de serrage 25 pour fixer ledit outil au tuyau, un organe d'insertion pouvant se déplacer axialement et pouvanx tourner sur lesdits moyens de serrage, ledit organe d*insertion portant une série de galets ou analogues à son extrémité antérieure,, ces galets' étant prévus pour rouler sur un organe de supportage internef leurs surfaces. ' 30 se trouvant sur xine enveloppe tronconique définissant l'angle de cône pour l'évasement du tuyau. Les galets ou analogues sont,-, de préférence cylindriques et 1*organe de supportage précité autour desquels- il roule a le même angle de cône que l'évasement souhaité du tuyau , 35- Etant donné qurun organe de raceorderaeiLu l^nven peut être installé relativement facilement , il peut être" souhaitable dé pouvoir- lV substituer à un dispositif" dé raccordement 69 16491 3 2009176 soudé à 1*argent dans une installation de chauffage à la vapeur existante si on" constatait qu'un tel organe de raccordement antérieur était défectueux, plutôt que d'essayer de réparer l'organe de raccordement existant ce qui constituerait un travail 5 probablement plus difficile requérant une opération de "brasage devant être effectuée dans un espace restreint. L'invention prévoit dcnc également un procédé pour remplacer un dispositif de raccordement existant par un dispositif de raccordement selon l'invention en utilisant un outil de section-10 iBnentou de découpage de tuyaux ayant deux jeux d1 élément coupants se trouvant à un espacement axial fixe correspondant à l'espace- ,»v ment des extrémités des tuyaux qui est nécessaire pour l'insertion d'un dispositif de raccordement selon l'invention. Ainsi l'organe de sectionnement précité peut être utilisé pour enlever le dis-15 positif de raccordement soudé défectueux, après quoi les extrémités ouvertes des tuyaux peuvent être évasées en utilisant l'outil d ' étampage ou d ' emboutissagoâgaleis mentionné plus haut pui s les extrémités des tuyaux peuvent être réunies en utilisant un organe de raccordement selon l'invention. 20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa raîtront au cours de la description qui va suivre. Dans les dessins annexés donnés .uniquement à titre_d'exemple - la figure lest une vue en élévation, avec coupe partielle, d'un organe de raccordement selon l'invention ; 25 - la- figure 2 est une vue en élévation, avec coupe partielle, d'un dispositif d'étampage ou d'emboutissage à galets utilisé pour le montage du dispositif de raccordement de la figure 1 ; "i O " - la figure 3 est une vue en élévation qui est transversale par" rapport à celle de la figure 2 ; 30 - la figure 4 représente un outil de sectionnement de tuyaux. qui peut être utilisé lorsque l'on doit substituer un dispositif § de raccordement selon l'invention à un dispositif de raccordement ii existant reliant deux tuyaux alignés l'un avec l'autre . fj , En se référant à la figure 1 on \oit que le dispositif de- rae- l 35 cordement selon l'invention comporte un' corps ou analogue 2 qui est symétrique de part et d'autre d'un rebord central 4, muni de Replats, qui peut être saisi par une clé de serrage, chaque extrê- 16491 4 2009176 mité de ce corps comportant une pariie cylindrique filetée 6 et une partie terminale conique 8 en forme de- tronc de cône. Chaque partie conique 8 comporte un avidement ou analogue -10 destiné à recevoir un anneau en forme de 0 12 en polytétrafluoréthylène 5 qui est engagé par l'extrémité de la partie conique de façon à reposer librement dans l'évidement précité et à faire saillie radialement à l'extérieur de l'enveloppe conique de la partie 8, à 1 Indroit dudit évid'ement . On peut prévoir, par exemple, un anneau en forme de 0 ayant un diamètre interne de 38,1 mm en-10 viron pour une rainure ayant le même diamètre en son fond, la longueur axiale de ladite rainure étant"d'environ 50 c/° supérieure au diamètre de la section de l'anneau, et l'anneau faisant saillie au dessus de l'enveloppe tronconique de la surface conique, à l'endroit de la rainure, lorsqu'il se trouve à l'extrémité posté-15 rieure, ou extrémité là plus profonde, de la rainure , de 10$ environ du diamètre de sa section, avant qu'une pression lui soit appliquée par le tuyau à raccorder. Un écrou de raccordement 14 peut être engagé sur chacune des parties filetées 8 et un anneau de pression lu est 20 maintenu à l'intérieur de 1'écrou par le rebord d'extrémité 18 de 1*écrou. Lors de l'assemblage du dispositif de raccordement avec un tuyau, l'anneau de pression se trouve en appui sur la surface externe de l'extrémité évasée du tuyau et le serrage de 1'écrou a pour effet de tirer l'extrémité du tuyau, de façon 25 étanche, contre l'anneau en forme de 0, lequel se déforme jusqu'à ce que le tuyau soit en appui sur la partie conique 8. Bien que la figure 1 représente un dispositif de raccordement à deux extrémités de forme symétrique, il est évident que, dans certains cas, un dispositif à une seule extrémité est 30 nécessaire, par exemple pour raccorder un tuyau à un réservoir ou - analogue, ou un dispositif ayant plus de deux extrémités peut également être nécessaire, par exemple pour un raccord en T. Pour évaser l'extrémité d'un tuyau avee le même demi-angle de cône (10° environ) que les extrémités coniquès~du-corps 35 de raccordement,' il es't préférablë d'utiliser l'outil" représenté aux figures 2 et 3 . Cet outil comporte un organe de serrage' ayant deux-mâchoires bu âhalogués' semi^cyiindriqûes'20 et 21, pouvàïLt pivoter l'une par rapport à T'autre en 22 et pouvant être 69 16491 5 2009176 verrouillées ensemble au moyen d'un boulon à oeil 24 articulé sur l'une des mâchoires, à l'opposé, diamétralement, de la goupille d'articulation et pouvant être engagé dans une languette ou analogue 25 munie d'une entaille et prévue dans l'autre mâchoire 5 de façon à saisir fermement un tuyau ou analogue P entre lesdites mâchoires. Des supports 26 font saillies axialement à partir de chacune des deux joues précitées pour maintenir une plaque support 27 dans laquelle un collier fileté 28 est vissé. Une barre ou analogue 29 est tourillonnée dans le collier précité et tra-10 verse ce dernier, un organe tronconique 31 étant fixé, tout en pouvant tourner, à l'extrémité antérieure de ladite barre 29, cet organe 31 formant une surface de supportage pour une série de six galets d'étampage cylindriques 32 faisant saillie au travers d'ouvertures 33 prévues dans des évidements d'une cage de retenue 15 34» les extrémités postérieures desdits évidements étant fermées par une plaque postérieure 35. Une butée ou analogue 36 est montée entre l'extrémité antérieure du collier 28 et la plaque postérieure 35. le collier 28 est muni de broches ou analogues 27 au moyen 20 desquelles on peut le faire tourner et grâce à son engagement par filetage avec la plaque 27, le collier avance axialement et force l'ensemble des rouleaux montés sur la barre 29 dans l'extrémité du tuyau P maintenu par le dispositif de serrage . En appliquant une clé de serrage aux méplats 38 au voisinage de la partie 25 arrière de la barre ou en fixant un outil d'entraînement à un prolongement 39»de section circulaire, de la barre, on peut faire tourner ^ensemble des galets dans la position axiale déterminée par le collier, la pression des galets évasant l'extrémité du tuyau. Le demi-angle de cône de l'organe 31 est le même que celui 30 qui est requis pour l'extrémité évasée du tuyau5 c'est à dire environ 10° dans l'exemple représenté » lorsque le rebord terminal 30 de l'organe 31 est en contact avec l'extrémité du tuyaus l'opération d'évasement est terminée. On a mentionné ci-dessus la possibilité de remplacer un dis— 35 positif de raccordement existant, soudé à l'argent, par un dispositif de raccordement conique selon l'invention et si l'on doit substituer 1*organe de raccordement de la figura \ à un organe 69 16491 6 2009176 de raccordement existant entre une paire de tuyaux de même diamètre, 1*outil représenté à la figure 4 peut être utilisé pour enlever le dispositif de raccordement existant. Iîoutil comporte deux demi-cylindres 41 articulés ensemble sur un pivot dirigé axialemerfc $ 42 et prévuspour être verrouillé ensemble par un boulon à oeil 4? articulé à l'un des demi-cylindres et comportant un écrou à oreilles 44 susceptible d4 être engagé dans une languette échancrée 45 prévue sur l'autre demi-cylindre. Au voisinage de chaque extrémité des demi-cylindres sont prévues des rainures circonférentielles Jio internes 46 à partir desquelles font saillie, vers l'intérieur, des molettes coupantes ou analogues 47 qui sont montées en rotation libre sur des organes de montage à vis à têtes 48. En utilisation les demi-cylindres sont serrés sur le dispositif de raccordement existant de telle façon que les deux séries de molettes cou-pantes engagent les tuyaux joints de part et d'autre de 1*organe de raccordement existant. La rotation de l'outil au moyen de la broche ou analogue 49 s alors que les molettes coupantes sont fortement serrées contre les surfaces des tuyaux, a pour effet de découper les extrémités des tuyaux joints en totalité avec leur organe 4.o de raccordement, l'espacement axial des rainures 46 est adapté à l'espacement des extrémités des tuyaux qui est requis pour le dispositif de raccordement de la figure 1 et les tuyaux découpés peuvent par conséquent être réunis par le nouveau dispositif de raccordement après que les écrous de raccordement et les anneaux iS de pression aient été mis en place et que leurs extrémités aient été év asées . Bien entendu l'invention n.eest nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui nffont été donnés qu'à titre d?exemple. En particulier, elle comprend tous les o moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons;, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. BAD ORIGINAL 69 16491 7 2009176 - ft-E_Y_g_g_D_I=g_A_g i°i?s 1. Dispositif de raccordement de tuyaux ou analogues, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une face tronconique destinée à recevoir la périphérie interne d'un tuyau destiné à 5 être fixé audit dispositif, ladite"face comportant un siège sur lequel est placé un anneau résilient en forme de 0 qui est destiné à être serré contre la surface adjacente du tuyau et à être déformé de façon à se trouver en engagement étancïçe avec ladite surface. •]0 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le siège précité est constitué par une rainure circonfé-rentielle prévue dans ladite face, rainure à partir de laquelle fait saillie, au dessus de la face, 1*anneau en forme de 0 précité lorsqu'il est à l'état non contraint . ■J5 3. Dispositif selon le revendication 2 caractérisé en ce que la longueur axiale de la rainure précitée est plus importante que le diamètre de l'anneau en forme de 0. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le demi-angle du cône de ladite face est de 20 10° environ. 5. Un procédé pour raccorder un tuyau à un organe de raccordement selon l'une des revendications grécédeibss, caractérisé en ce que l'on évase l'extrémité du tuyau en lui donnant une forme tronconique complémentaire de celle de la face de l'organe de 25 raccordement destinée à le recevoir grâce à une opération d'étam-page ou d'emboutissage au moyen de galets. 6. Un outil pour la mise ai oeuvre du procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de serrage pour le fixer au tuyau, un organe d'insertion monté sur 30 lesdits moyens de serrage et pouvant se déplacer axialement et rotativement, ledit organe d'insertion comportant, à son extrémité antérieure, une série de galets prévues pour rouler sur un organe de supportage interne* leurs surfaces se trouvant sur une enveloppe tronconique délimitant l'angle du cône 35 du tuyau. 7. Outil selon la revendication 6 caractérisé en ce que les galets précités sont cylindriques et que l'organe de PAO ORIGINAL- 16491 8 2009176 suppotage autour duquel ils roulent a le même angle de cône que 1* évasement requis. 8. Outil selon l'une des revendications 6 ou 7 caractérisé en ce que l'organe d'insertion précité-est mobile axialement 5 grâce à un engageant, par filetage, avec les moyens de serrage précités et les galets précités sont montés sur un organe supplémentaire qui peut se déplacer axialement avec ledit organe d'insertion mais qui est monté rotativement par rapport à ce dernier. 9. Procédé pour remplacer un organe d'accouplement existant jo pour une paire de tuyaux par un organe d'accouplement selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il consiste à enlever ledit organe d'accouplement existant en utilisant un outil de sectionnement de tuyaux muni de deux ensembles d'éléments coupants disposés à un espacement axial fixe qui correspond à 45" l'espacement requis dés extrémités des tuyaux pour l'insertion du dispositif d'accouplement précité.