Brevet FR2015306A1 — publié le 19700424

La présente invention concerne des réservoirs métalliques devant résister à une pression élevée, et elle a plus particus lèrement trait à un système permettant la fermeture étanche d'une ouverture d'une paroi d'un réservoir au moyen d'un obturateur amovible. L'invention peut être appliquée notamment à des écran geurs de chaleur devant résister à des pressions élevée. On sait que l'effet d'une pression relativement élevée (pouvant atteindre 35 bars et davantage) régnant à l'intérieur d'un tel réservoir, provoque une importante sollicitation des boulons maintenant l'obturateur en place lorsque la surface de celui-ci est grande (lorsqu'il s1agit,par exemple d'obturateur dont le diamètre atteint 30 cm ou plus). Les boulons doivent non seulement résister à cette sollicitation, mais ils doivent également permettre une compression appropriée d'un joint d'étanchéité. Lorsque les pressions sont très élevées, de l'or- dre de quelques-nentaines de bars, il devient pratiquement impossible de rendre un tel réservoir étanche du fait qu?il n'y a pas suffisamment de place pour la disposition de boulons ayant un diamètre suffisamment grand. Bien que plusieurs agencements aient été proposés pour l'absorption des importantes forces produites, par exemple des verrous sollicités au cisaillement, le joint monté dans un grand nombre de types d'obturateurs devant résister à une pression élevée, est directement ou indirectement exposé à la pression régnant à l'intérieur du réservoir. I1 est difficile dans la plupart des cas d'obtenir une étanchéité parfaite, non seulement parce que le joint est déformé sous la forte charge, mais également parce qu'il est difficile de détecter le point de fuite et d'y remédier ensuite. L'objet de l'invention est un système d'obturation d'un réservoir devant résister à une pression élevée, qui supprime les inconvénients mentionnés ci-dessus. L'invention est essentiellement caractérisée en ce que: - la partie de la paroi du réservoir qui entoure l'ouverture présente une gorge périphérique, - un siège périphérique recevant un joint est prévu du côté de la gorge, vers l'intérieur du réservoir; - un anneau de retenueest placé dans ladite gorge, une partie de l'anneau dépassant de cette dernière et faisant saillie à l'intérieur de l'ouverture; - un obturateur est introduit dans le réservoir à travers ladite ouverture, cet obturateur présentant un épaulement en regard du siège prévu dans la paroi du réservoir;; " un joint ayant une section sensiblement triangulaire est placé dans l'ouverture de sorte que l'une de ses faces est appliquée contre le siège prévu dans la paroi du réservoir, qu'une deuxième face est appliquée contre l'épaulement mentionné et que sa troisième face estappliquée contre une bague de support prenant elle-même appui sur la partie en saillie de l'anneau de retenue L'épaulement de l'obturateur est de préférence courbé en direction du siège et de la bague de support, et l'anneau de retenue est de préférence formé par plusieurs segments. -La face du joint appliquée contre le siège peut Aetre convexe à l'état non comprimé. Le dispositif d'obturation du réservoir comporte également une bague de serrage montée dans ladite ouverture, de même que des éléments de serrage rotatifs traversant cette bague et retenus dans l'obturateur; ces éléments permettent le serrage ainsi que l'application étanche du joint contre le siège, l'épaulement, et la bague de support. Le dispositif d'obturation peut également comprendre une barre d'appui disposée en diagonale au-dessus de l'ouverture et fixée sur la paroi du réservoir entourant cette ouverture. Cette barre d'appui porte un axe vissé dans l'obturateur et permettant ce dernierdepositionner correctement avant le serrage définitif. La barre d'appui porte également des vis de poussée qui viennent s'appliquer, lorsqu'elles sont tournées dans un sens déterminé, contre la face extérieure de l'obturateur pour dégager celui-ci du joint. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description qui va suivre et des dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en plan d'une des extrémités d'un réservoir comportant un obturateur selon l'invention; La figure 2 est une coupe suivant la coupe 2-2 de la figure 1; La figure 3 est une coupe transversale d'un joint pouvant être utilisé dans le dispositif d'obturation selon 1' invention. La paroi 1 du réservoir entoure une ouverture 2 et comporte à l'intérieur de celle-ci une gorge 3 (voir figure 2) qui entoure l'ouverture 2 Un siège 4 est formé dans la paroi 1, du côté 5 de la gorge 3, c'est-à-dire du coté intérieur du réservoir. Un obturateur 6 est placé à l'intérieur du réservoir et un anneau de retenue 7, qui se compose de,préfêrence en plusieurs segments, est placé dans la gorge 3, de sorte que sa partie 8 dépasse de la gorge à l'intérieur de l'ouverture. Un joint 9, ayant sensiblement - une section transversale triangulaire, est placé dans l'ouverture de sorte que l'une de ses faces est appliquée contre le siège 4, qu'une deuxième face est appliquée contre un épaulement 10 prévu sur l'obturateur 6, et que sa troisième face est appliquée contre une bague de support 11. Cette dernière est également en contact avec la partie en saillie 8 de l'anneau de retenue. L'épaulement 10 est de préférence arrondi suivant un rayon de courbure aussi grand que possible afin de limiter la déformation locale du c8té adjacent du joint d'étanchéité. Une bague de serrage 12 est également placée dans ltou- verture 2, et des éléments de serrage rotatifs, représentés par des tiges filetées dans l'exemple illustré, traversent cette bague 12 et sont vissés dans l'oburateur 6. En tournant les écrous 14, prévus sur les tiges 12, dans le sens approprié, on effectue un premier serrage et une application du joint 9 contre le siège 4, l'épaulement 10 et la bague de support Il. L'épaulement 10 est courbé en direction du siège 4 et de la bague de support afin de faciliter une mise en place correcte du joint 9. Une barre d'appui 15 est plaeée en diagonale sur l'ouverture 2 et est fixée par des boulons 16 sur la paroi I du réservoir. La barre 15 porte une tige fileté 17 dont l'extrémité est vissée dans l'obturateur 6, et qui permet d'amener I r obturateur dans la position d'assemblage correct La barre d'appui 15 porte en outre des vis de poussée 18 dont l'extrémité vient s'appliquer, lors d'une rotation dans le sens approprié, contre la face exté rietar de l'obturateur 6, ce qui permet de dégager celui-ci du joint 9, ainsi que de l'épaulement 10 de l'obturateur. Lors de l'assemblage de l'appareil, l'obturateur 6, puis le joint 9, sont introduits dans l'ouverture 2 de la paroi 1. La bague de support 11 est placée sur le joint , puis les segments de l'anneau de retenue 7, sont introduits dans la gorge 3. Les tiges de serrage 13, excepté celles qui vont se trouver sous la barre d'appui, sont vissées dans l'obturateur 65 et la bague de serrage 12 est ensuite engagée sur la tige 13 jusque contre l'épaulement 19 prévu sur la paroi 1. La barre d'appui 15 est mise en place et fixée par les vis 16, la tige 17 est vissée dans l'obturateur 6, puis l'écrou 20, prévu sur cette dernière, est tourné de sorte que l'épaulement 10, le joint 9 et la bague de support ll soient appliqués contre la partie en saillie 8 de l'anneau de retenue. Les bizous 14 sont vissés sur les tiges 13, puis serrés Jusqu'à ce que le joint 9 s'applique avec la force désirée contre l'épaulement 10, le siège 4 et la bague de support 11. Cette dernière assure que la pression exercée sur la face adjacente du joint est uniforme et ininterrompue sur tout le pourtour. Bien qu'une pression existe au point où le Joint 9 est appliqué contre le siège 4, elle est suffisamment limitée et, puisque la section de la paroi 1 sollicitée au cisaillement est très Importante dans un plan perpendiculaire au siège 4, il ne se produit pas de déformation locale du réservoir, et la charge est répartie sur une section importante.Lorsque la pression d'essai du réservoir est portée à la valeur maximale puis supprimée, il se formera une fuite si la déformation du joint 9 a dépassé la limite élastique de compresin. Une telle déformation se traduira également pas un desserra.ge des tiges 13, mais leurresserrage permet de rétablir ltétanhdltç Lors du démontage du dispositif, les tlge.s 1w la mise en place de la barre d'appui 15 sont enlevées, la barre est fixée comme précédemment, puis les vis de poussée 18 sont appliquées contre l'obturateur. Les-tiges 13 restantes sont ensuite enlevées et les vis 18 sont tournées davantage pour dégager l'obturateur du joint. La barre appui est enlevée et, après l'enlèvement de la bague de serrage 12, on introduit des tiges non représentées dans les ouvertures 21 pour dégager de la gorge les sections de l'anneau de retenue. La barre d'appui est fixée une nouvelle fois et sa vis 17 est engagée dans l'obturateur. La bague de support et le joint, de même que l'obturateur, peuvent à présent être enlevés. Si on le désire, on peut remplacer le joint 9 à trois faces planes représenté à la figure 2, par le joint illustré à la figure 3 et dont la face 22 devant être appliquée contre le siège 4 est convexe. REVENDICATIONS 1. Réservoir rdsistant à la pression et comportant un obturateur à bague de support, caractérisé en ce que - la partie de la paroi du réservoir qui entoure l'ouverture présente une gorge périphérique; - un siège périphérique recevant un joint est prévu du côté de la gorge, vers l'intérieur du réservoir; - un anneau de retenue est placé dans ladite gorge, une partie de l'anneau dépassant de cette dernière et faisant saillie à l'intérieur de l'ouverture; - un obturateur est introduit dans le réservoir à travers ladite ouverture, cet obturateur présentant un épaulement en regard du siège prévu dans la paroi du réservoir;; - un joint ayant une section sensiblement triangulaire est placé dans I'ouverturg de sorte que l'une de ses faces est appliquée contre le siège prévu dans la paroi du réservoir, qu'une deuxième face est appliquée contre l'épaule- ment mentionné et que sa troisième face est appliquée contre une bague de support prenant elle-même appui sur la partie en saillie de l'anneau de retenue. 2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaulement est arrondi et dirigé vers le siège, ainsi que vers la bague de support. 3. Réservoir selon la revendication 1 ou 2, earacté- risé en ce que le côté du joint devant être appliqué contre le siège est convexe à l'état non comprimé. 4. Réservoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une bague de serrage placée dans l'ouverture du réservoir, et des éléments de serrage rotatifs traversant cette bague et retenus dans l'obturateur, la rotation de ces éléments dans le sens approprié provoquant le serrage et la mise en place correcte du joint. 5. Réservoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une barre d'appui disposée en diagonale sur l'ouverture et fixée sur la paroi du réservoir, de même qu'une tige filetée traversant la barre-d'appui et vissée dans l'obturateur, la rotation d'un écrou prévu sur cette tige provoquant la mise en place correcte de--l'obturateur au début de l'assemblage du dispositif. 6. Réservoir selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des vis de poussée disposées rotatives dans la barre d'appui et permettant le dégagement de l'obturateur par rapport au joint, du fait que les extrémitésdes tiges viennent s'appliquer contre la face extérieure de l'obturateur.