Brevet FR2188162A1 — publié le 19740118

L'invention est relative à un dispositif de contrôle d'étan- chéité de corps creux, notamment de réservoirs de gaz sous pression ou d'enceintes analogues, dans lequel un appareil de con trôle raccordé à une canalisation à pression de contre est relié d'une manière amovible au réservoir à contrôler, par exemple une cuve, une bouteille d'acier etc. Des réservoirs sous pression de ce genre doivent, après leur fabrication et éventuellement aussi ultérieurement à des intervalles de temps déterminés, être soumis en présence de techniciens compétents à un contre sous pression, notamment à un contrôle sous pression hydraulique. Il est jusqu'à présent relativement compliqué d'effectuer de tels contrôles et, surtout à la réception en usine des réservoirs, ces contrôles prennent relativement beaucoup de temps. En général l'appareil de contrôle est vissé ou attaché à la main sur le réservoir à contrôler, ce pourquoi il faut le plus souvent utiliser plusieurs ouvriers. L'invention a donc- pour but de réaliser un dispositif de contrôle d'étanchéité, à l'aide duquel le contr8le de pression de réception en usine puisse être effectué beaucoup plus rapidement, plus rationnellement et avec moins de peine, Ce problème est résolu, conformément à l'invention. par le fait que l'appareil de contrôle peut être appliqué sur le réservoir à contrôler, à l'aide d'un dispositif de serrage actionné par un fluide sous pression, Ceci peut en pratique être effectué de diverses manières. Selon un mode de réalisation particulièrement simple et avantageux de l'invention, il est prévu pour cela, un cylindre à fluide sous pression muni d'un piston disposé sur une plaque de base de l'appareil de contrôle, dont la tige de piston peut étre introduite dans le réservoir à travers un trou de fixation de la plaque de base et à travers un trou de fixation d'une plaque de raccordement, correspondant à la plaque de base, du ré- servoir et peut être verrouillée sur la plaque de raccordement. Le dispositif de verrouillage de son côté peut alors être réalisé de diverses manières. Un mode de réalisation simple et avantageux du dispositif de verrouillage consiste, conformément à l'invention, en ce que l'extrémité libre de la tige de piston du cylindre à fluide sous pression est munie d'une tte de serrage dans laquelle sont montées des mâchoires de serrage mobiles radialement, dont les surfaces supérieures d'application, dans la position de ver rouIIlaget de la tFte de serrage, butent contre une surface d'application ine-rieure de la-plaque de raccordement, laquelle surface d'application entoure le trou de fixation de la plaque de raccordement.Ce verrouillage peut, d'une manière simple, être actionné de l'extérieur à la maint mais on pourrait tout aussi bien envisager de l'actionner à l'aide d'un système de commande à fluide sous pression. A l'aide d'un tel dispositif. l'appareil de contrôle peut être fixé rapidement et sans peine sur le réservoir à contrôler et, une fois le contrôle sous pression effectué, peut de même être enlevé rapidement et sans peine du réservoir. Ceci permet un contrôle successif de n'importe quel nombre de réservoirs, à la channe pourrait-on dire. A cet effet, l'appareil de contrôle peut être disposé de manière à pouvoir être soulevé et abaissé par exemple en mettant en oeuvre un câble de traction et un contrepoids. à l'emplacement où s'effectue le contrôle et où les réservoirs à contrôler sont amenés successivement, par exemple à partir d'un magasin où ils sont stockés. L'appareil de contrôle comporte un certain nombre de soupapes et de raccords qui doivent être reliés à des raccords correspondants du réservoir à contrôle . Selon un mode de réalisation simple et avantageux de l'invention les raccords correspondants sont prévus,wd'une part, dans la plaque de base de l'appareil de contrôle, et d'autre part, dans la plaque de raccordement du réservoir. A cet effet la plaque de raccordement du réservoir comporte par exemple en plus du trou de fixation un trou de purge d'air, un trou de pré-remplissage et un trou de remplissage sous pression, trous auxquels correspondent dans la plaque de base de l'appareil de contrôle, en plus du trou de fixation, les embouchures d'un conduit de purge d'air, d'un conduit de préremplissage et d'un conduit de remplissage sous pression.L'appa reil de contrôle lui-même est muni d'une soupape de purge d'air raccordée au conduit de purge d'air, d'une soupape de préremplissage raccordée au conduit de pré-remplissage et d'une soupape à haute pression raccordée au conduit de remplissage sous pression, laquelle soupape à haute pression peut Btre raccordée à une canalisation à haute pression. A l'aide d'un tel appareil de contrôle on peut effectuer rapidement et commodément toutes les opérations élémentaires nécessaires au cours du contrôle sous pression, comme on le verra ci-dessous. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide d'un de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels - les figures 1 et 1A représentent, respectivement en vue latérale et en plan un réservoir à contrôler, - la figure 2 est une vue en plan du réservoir sur lequel- est placé l'appareil de contrôle, conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue frontale de l'appareil de contrôle avec le réservoir représenté en coupe, - la figure 4 est une vue en plan de l'appareil de contrôle, - la figure 5 est une vue latérale de l'appareil de contrôle, - la figure 6 est une vue latérale, mais de l'autre côté, de l'appareil de contrôle, - la figure 7 est une vue frontale de l'appareil de contrôle, - la figure 8 est une vue frontale, mais de l'autre côté, de l'appareil de contrôle, - la figure 9 est une vue latérale, correspondant å la figure 6, de l'appareil de contrôle avec le cylindre à fluide sous pression représenté en coupe > - la figure 10 représente séparément, à plus grande échelle, le dispositif de verrouillage en position de travail, en coupe longitudinale verticale et en coupe transversale suivant la ligne A-A. - la figure Il représente le dispositif de verrouillage de la figure 10 dans sa position neutre de repos et - la figure 12 enfin, représente séparément, à plus grande échelle, la disposiNion des joints annulaires d'étanchéité en caoutchouc entre la plaque de base de l'appareil de contrôle et la plaque de raccordement du réservoir. Le dispositif de contrôle d'étanchéité est destiné par exemple à contrôler en vue de son timbrage un réservoir à gaz ou à air comprimé, ayant la forme d'une chaudière, dans une partie de la paroi latérale cylindrique duquel est soudée une plaque de raccordement rectangulaire 2 présentant une surface extérieure supérieure plane. Cette plaque de raccordement comporte au moins quatre trous, à savoir un trou de fixation 3. un trou de purge d'air pi un trou de pré-remplissage 5 et un trou de remplissage sous pression 6. L'appareil de contrôle comporte une plaque de base 7 (voir fig. 5 et 9) > de forme rectangulaire correspondant à celle de la plaque de raccordement 2, comportant un trou de fixation 8. un canal (ou conduit) de purge d'air 9, un canal (ou conduit) de pré-remplissage 10, et un canal de remplissage sous pression 11. Les embouchures des canaux 8 > 9,10 et il sont munies due joints annulaires d'étanchéité 12 (fig. 12). Lorsque la plaque de base 7 de l'appareil de contrôle est placée sur la plaque de raccordement 2 du réservoir 1 les embouchures des canaux 8,9,10 et 11 sont disposées exactement au-dessus des trous 3 > 4 > 5 et 6 et l'étanchéité, par rapport à l'atmosphère extérieure > est assurée complètement dès que les plaques 2 et 7 sont serrées l'une contre l'autre. Le serrage l'une contre l'autre des plaques 2 et 7 s'effectue par voie hydraulique. A cet effet, sur la plaque de base 7 de l'appareil de contrôle est fixé un cylindre hydraulique 13 qui est fermé vers le haut par un couvercle de cylindre 14. Dans le compartiment intérieur 15 du cylindre peut coulisser un piston 16 qui est fixé i une tige de piston creuse 17. Cette tige de piston 17 passe i travers le trou de fixation 8 de la plaque de base 7 ett b son extrémité qui fait saillie vers l'-extérieur, est munie d'une tette de serrage 18. Dans la tête de serrage 18 sont disposées quatre fentes radiales 19 qui se croisent, dans lesquelles sont montées quatre mtchoires de serrage 20 mobiles radialement.La tête de serrage 18 est munie de rainures annulaires 21 qui > dans la région des fentes radiales 19, sont pontées par des entailles 22 de profil approprié des mâchoires de serrage 20. Les rainures annulaires 21 et les entailles 22 servent à recevoir des ressorts hélicoIdaux 23 qui ont pour rôle de pousser les måchoires de serrage 20 vers l'intérieur dans leur position neutre de repos. En outre, ces ressorts hé licoidaux 23 empêchent les mâchoires de serrage 20 de tomber hors des fentes radiales 19. Les mâchoires de serrage 20, sur leurs côtés intérieurs situés du côté de l'alésage longitudinal 24 de la tige de piston 17 ou de la tette de serrage 18. sont munies de surfaces inclinées 25. En outre, ces côtés intérieurs présentent des parties supérieures biseautées 26. inclinées vers l'intérieur qui, conjointement, forment une sorte d'entonnoir. Dans cet entannoir peut s'introduire l'extrémité conique 27 d'une barre de pression 28 qui peut coulisser axialement à l'intérieur de l'alésage longitudinal 24 de la tige de piston 17 et de la tête de serrage 18.La barre de pression 28 est dirigée > suivant l'axe central du cylindre hydraulique 13 vers le haut et sort vers l'extérieur à travers un trou de palier 29, rendu étanche, du couvercle de cylindre 14. A son extrémité supérieure la barre de pression 28 porte une poignée en forme de boule 30. Lorsque la barre de pression 28 a été tirée vers le haut suffisamment pour que son extrémité conique 27 se trouve au-dessus de la région des måchoires de serrage 20 > celles-ci sont poussées entièrement. sous l'action des ressorts hélicoïdaux 23, à l'inté- rieur de ia tête de serrage 18 et ne dépassent pas au-delà du pourtour extérieur de la tue de serrage ou de la tige de piston 17, comme on peut le voir sur la figure 11.Dans cet états la tige de piston 17 et la tête de serrage 18 peuvent librement pénétrer, à travers le trou de fixation 3 de la plaque de raccordement 2 > à l'intérieur du réservoir sous pression lt lorsque le piston 16 est amené dans sa position inférieure. représentée en trait interrompu 16' sur la figure 9, à l'intérieur du cylindre hydraulique 13. La barre de pression 28 est alors poussée vers le bas, à l'aide de sa poignée 30 > opération au cours de laquelle l'extrémité conique 27 s'engage dans l'entonnoir formé par les parties biseautées 26, et lorsqu'on continue à pousser la barre de pression, celle-ci écarte les mâchoires de serrage 20 radialement vers l'extérieur à l'encontre de l'action des ressorts hélicoidaux 23.Lorsque le piston 16 (16') est alors soumis à une pression hydraulique, par en dessoust il tire la tige de piston 17 avec: sa tête de serrage 18 vers le haut jusqu'à la position de serrageureprésentée sur la figure 10, dans laquelle position les surfaces d'application supérieures 31, qui font saillie en dehors du pourtour extérieur de la tige de piston ou de la tête de serrage 18 > des mâchoires de serrage 20 s'appli- quent fermement contre la surface inférieure 32 de la plaque de raccordement 2 (figures 10, 11), qui entoure le trou de fixa- tion 3.Dans ces conditions l'appareil de contrôle est maintenu fermement par sa plaque de, base 7 contre la plaque de raccordement 2 du réservoir sous pression 1 > tant que le compartiment de cylindre 15 situé en dessous du piston 16 demeure sous pression. La mise sous pression du piston 16 du cylindre hydraulique 13 est effectuée par Irintermédiaire d'une canalisation sous pression 33 laquelle peut être raccordée, par l'intermédiaire d'une soupape 35 manoeuvrable par une poignée 34, à une canalisation à haute pression 36. Le liquide sous pression amené par la canalisation à haute pression 36 est à une pression relative d'environ 30 à 40 bars. Le contrôle et le timbrage du réservoir sous pression 1 peuvent alors etre effectués. Au canal de purge d'air 9 de la plaque de base 7 est raccordée une canalisation 37 qui, par l'intermédiaire d'une soupape de purge d'air 39 manoeuvrable au moyen d'une poignée 38 peut dtre raccordée à une canalisation de purge d'air 40. Le canal de pré-remplissage 10 de la plaque de base 7 est relié par l'intermédiaire d'une canalisation 41 munie d'une soupape de pré-remplissage 43 manoeuvrable au moyen d'une poignée 42, à une canalisation sous pression de pré-remplissage 44, à l'intérieur de laquelle regne une pression relative d'environ 7 bars. La soupape de purge d'air 39 et la soupape de préremplissage 43 sont ouvertes et le réservoir sous pression 1 commence par dtre rempli. Ensuite la soupape de purge d'air 39 est fermée et le réservoir sous pression est amené par l'intermédiaire de la soupape dé pré-remplissage 43 à une pression relative intérieure d'environ 7 hars. Ensuite la soupape de préremplissage 43 est aussi refermée. Une soupape q haute pression 45 est alors ouverte au moyen de sa poignée 46 > laquelle soupape est reliée, par une canalisation à haute pression 47, au trou de remplissage sous pression Il de la plaque de base 7. La soupape à haute pression 45 est raccordée par l'intermédiaire d'un tuyau à haute pression 48 et d'une pièce tubulaire intermédia-ire 49 à la canalisation à haute pression 36, qui alimente aussi en haute pression, par l'intermédiaire de la soupape 35 et de la canalisation sous pression 33t le compartiment 15 du cylindre hydraulique 13. L'ouverture de la soupape à haute pression 45 amène le réservoir sous pression 1 à la pression relative de contrôle prescrite d'environ 30 à 40 bars, après quoi la soupape à haute pression 45 est refermée. Le réservoir sous pression 1 est maintenant prdt à entre contrôlé et réceptionné par le spécialiste. Une fois la réception prononcées la sOupape de purge d'air 39 est ouverte, ce qui met hors pression le réservoir sous pression 1. I1 ne reste alors qu'à enlever l'appareil de contrôle du réservoir sous pression 1. A cet effet il est prévu une soupape d'échappement particulière 50 qui peut être actionnée par une poignée 51.La soupape 50 est reliée d'une part, par l'intermédiaire d'une canalisation 52, au compartiment 15 du cylindre hydraulique 13 et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un tuyau 53 et d'une pièce tubulaire 54, à la canalisation de purge d'air 40. Après ouverture de la soupape 50 > la pression disparaît du compartiment 15 du cylindre hydraulique 13, de sorte que la force de traction du piston 16, et par conséquent la force de serrage entre la surface inférieure 32 de la plaque de raccordement 2 et les surfaces d'application 31 des mâchoires de serrage 20, se trouvent supprimées. La soupape 50 est ensuite refermée immé- diatement. Enfin la barre de pression 28 est alors tirée vers le haut à l'aide de sa poignée 30. opération par laquelle l'extrémité conique 27 est extraite de la tette de serrage 18 et les mbchoires de serrage 20 sont libérées. Sous l'action des ressorts hélicot- daux 23 les mâchoires de serrage 20 se déplacent vers l'intérieur et s'escamotent à l'intérieur de la tête de serrage 18. L'appareil de contrôle et sa plaque de base 7 peuvent être alors écartés de la plaque de raccordement 2, du fait que la tige de piston 17 et la tette de serrage 18 peuvent être extraites librement à travers le trou de fixation 3. Pour faciliter la séparation de l'appareil de contrôle du réservoir sous pression 1, sur le couvercle de cylindre-14 sont prévus deux oeillets 55 auxquels on peut fixer un cable de traction que l'on peut faire passer sur une poulie fixe et munie à son extrémité libre, d'un contrepoids. De cette manière on peut soulever et abaissez facilement l'appareil de contrôle, tandis que les récipients sous pression à contrôler sont extraits successivement d'un magasin où ils sont stockés et amenés en position de contrôle en dessous de l'appareil de contrôle. Pour lire les pressions, des manomètres 56 > 57 et 58 sont raccordés au réservoir sous pression ou au cylindre hydraulique. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nttllement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle d'étanchéité de corps creux, notamment de réservoirs de gaz sous pression ou d'enceintes analogues, dans lequel un appareil de contrôle raccordé à une canalisation à pression de contrôle est relié d'une manière amovible au réservoir à contrôler, lequel dispositif est caractérisé en ce que l'appareil de contrôle peut être appliqué sur le réservoir à contrôler (1), à l'aide d'un dispositif de serrage actionné par un fluide sous pression. 2. Dispositif de contrôle d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu pour cela un cylindre à fluide sous pression (13) muni d'un piston (16) disposé sur une plaque de base (7) de l'appareil de contrôle, dont la tige (17) de piston (16) peut être introduite dans le réservoir (1) à travers un trou de fixation (8) de la plaque de base (7) et à travers un trou de fixation (3) d'une plaque de raccordement (2) > correspondant à la plaque de base (7) du réservoir (1) et peut Entre verrouillée sur la plaque de raccordement (2). 3. Dispositif de contrôle d'étanchéité selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la tige de piston (17 > du cylindre à fluide sous pression (13) est munie dtune tête de serrage (18) dans laquelle sont racontées des mâchoires de serrage (20) mobiles radialementb dont les surfaces supérieures d'application (31) > dans la position de verrouillage de la tête de serrage, butent contre une surface d'application inférieure (32) de la plaque de raccordelent (2) > laquelle surface d'application (32) entoure le trou de fixation (3) de la plaque de raccordement. 4. Dispositif de contrôle d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 2 et 3 > caractérisé en ce que la tige de piston (17) est munie de moyens. manoeuvrables de I'extérieur, pour actionner le dispositif de verrouillage. 5. Dispositif de contrôle d'étanchéité selon l'ensemble des revendications 3 et 4 > caractérisé en ce que, dans un alésage longitudinal (24) de la tige de piston -(17) peut coulisser une barre de pression (28) dont l'extrémité conique (27) pousse radialement vers l'extérieur les mschoires de serrage (20) de la tête de serrage (18) à l'encontre de l'oction d'une force de rappel. 6. fliapositif de contrôle d'étanchéité selon la revendica tion 5, caractérisé en ce que la barre de pression(28) sort, vers l'extérieur, à travers un trou de palier étanche (29) du couvercle (14) du cylindre à fluide sous pression (13) et est munie d'une poignée (30). 7. Dispositif de contrôle d'étanchéité selon la revendica tion 5, caractérisé en ce que les faces intérieures des mâchoi res de serrage (20) comportent des parties supérieures biseau tées (26) inclinées vers l'intérieur > destinées àformer un enton noir d'introduction pour l'extrémité conique (27) de la barre de pression (28). 8. Dispositif de contrôle d'étanchéité selon la revendica tion 5, caractérisé en ce que les machoires de serrage (20) peuvent dtre ramenées à leur position intérieure neutre sous l'action d'au moins un ressort hélicoïdal (23). 9. Dispositif de contrôle d'étanchéité selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'entre la plaque de raccordement (2) du réservoir (1) et la plaque de base (7) de l'appareil de contrôle est disposé un ensemble d'étanchéité, constitué par exemple par des joints annulaires d'étanchéité (12}. 10. Dispositif de contrôle d'étanchéité selon l'ensemble des revendications 1 et 2 ou selon la revendication 9, carac térisé en ce que la plaque de raccordement (2) du réservoir (1) comporte en plus du trou de fixation (3), un trou de purge d'air (4) > un trou de pré-remplissage (5) et un trou de remplis sage sous pression (6) > trous auxquels correspondent dans la plaque de base (7) de l'appareil de contrôle > en plus du trou de fixation (8) > les embouchures d'un conduit de purge d'air (9) > d'un conduit de pré-remplissage (10) et d'un conduit de remplissage sous pression (lut. 11. Dispositif de contr8le d'étanchéité selon l'ensemble des revendications 1 > 2 et 10, caractérisé en ce que l'appareil de contrôle est muni d'une soupape de purge d'air (39) raccor dée au conduit de purge d'air (9)d'une soupape de pré-remplissage (43) raccordée au conduit de pré-remplissage (10) et d'une sou pape à haute pression (45) raccordée au conduit de remplissage sous pression (11) > laquelle soupape à haute pression peut etre raccordée à une canalisation à haute pression (36 > . 12. Dispositif de contrôle d'étanchéité selon l'ensemble desrevendications 1, 2 et tt, caractérisé en ce que le compati ment -(15) du cylindre à fluide sous pression (13) peut être raccordé, par l'intermédiaire d'une canalisation (33) et d'une soupape (35), à la canalisation à haute pression (36). 13. Dispositif de contrôle d'étanchéité selon l'ensemble des revendications 1, 2 et 11, caractérisé en ce que le compartiment (15) du cylindre à fluide sous pression (13 > peut être raccordé par l'intermédiaire d'une canalisation (52) et d'une soupape d'échappement de pression (50), à une canalisation d'échappement (40). 14. Dispositif de contrôle d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil de contrôle peut être soulevé, par exemple au moyen d'un cible de traction et d'un contrepoids, au-dessus de l'emplacement de contrôle auquel les réservoirs sont amenés succes vivement, par exemple d'un magasin de stockage.