Brevet FR2242613A1 — publié le 19750328

La présente invention est relative à une fermeture d'extrémité pour tubes en matière synthétique, qui convient notamment pour fermer les extrémités de tubes lors d'essais de pression On utilise des fermetures d'extrémité de ce genre pour fermer des tronçons de tube à leurs extrémités. Ces fermetures sont munies d'un passage destiné à un tube de pression ou d'un raccordement de manomètre Les fermetures doivent être reliées aux extrémités de façon particulièrement solide et à l'épreuve de la pression, car on effectue des essais de pression sur les tronçons de tube. Par suite, une étanchéité sûre est exigée contre la sortie du liquide sous pression d'essai. Les fermetures connues comprennent une manchette placée autour de la périphérie du tube et un élément complémentaire qui peut stintroduire dans l'extrémité du tube. Les deux parties de la fermeture présentent une surface intérieure et extérieure cylindrique. L'inconvénient des fermetures connues est qu'il faut usiner les extrémités des tubes avant de placer les fermetures. Par exemple, il faut fraiser des rainures. En outre, elles nécessitent une zone de transition relativement grande entre la fermeture et la zone d'essai, de sorte qu'il faut des tronçons de tube relativement longs pour des zones d'essai relativement courtes. Il est apparu en outre que les tronçons de tube, qui se dilatent à un plus grand diamètre pendant l'essai de pression, donnent une zone soumise à des efforts particulièrement grands entre la fermeture et la région d'essai. Dans cette zone, qui a une forme à peu près en S, vue en coupe, il se produit donc souvent des détériorations qui faussent complètement le résultat de l'essai. Il est donc nécessaire de fournir une fermeture d'extrémité pour tubes en matière synthétique qui puisse être mise en place facilement et qui convienne à tous les genres d'essais de pression. Il faut raccourcir le plus possible ou supprimer la "zone d'éclatement de transition qui existe avec les fermetures connues. En outre, il faut que l'on puisse mettre en place la fermeture d'extrémité sans qu'il soit nécessaire de prétraiter les extrémités du tube. Ce problème est résolu gracie à une fermeture d'extrémité pour tubes en matière synthétique qui comporte une bague extérieure à surface intérieure conique et un noyau à surface extérieure conique, pouvant être disposés dans la région des extrémités de tube et entre lesquels la paroi du tube peut être serrée. Cette fermeture d'extrémité résout les problèmes mentionnés plus haut. En outre, il est possible d'appliquer aussi le principe à un élément de raccordement détachable entre des tubes de matière synthétique et des accessoires, des tuyaux métalliques, etc... Grâce à l'invention, on peut donner aux fermetures une structure simple qui convient aussi bien aux essais d'éclatement brefs qu'aux essais de résistance prolongée à température élevée. Il n'est pas nécessaire de rainurer les extrémités de tubes ni de les chauffer. Etant donné que la paroi du tube est oblique dans la région des fermetures la zone de transition entre la région d'essai et la région de fermeture subit moins d'effort. On peut donc éviter facilement de nombreux points de rupture. De préférence, on adopte entre la surface extérieure du noyau et l'axe du tube un angle (angle de conicité) assez grand pour que dans toutes les conditions de service, il se produise encore un autoblocage entre la surface et la paroi du tube. Pour des tubes d'un diamètre particulièrement grand ou à surface rugueuse, on propose de munir le côté externe du noyau d'une arête d'étanchéité en saillie et d'utiliser complémentairement un joint annulaire inséré dans une gorge. Selon un autre mode d'exécution, le noyau intérieur est sous la forme d'un anneau dans lequel est soudé un fond de cage ou fond perforé. Cette forme de réalisation est appropriée à cause de l'économie de matière et donc de poids qu'elle procure, en particulier pour des tubes d'assez grand diamètre. Enfin, il est possible aussi que le noyau soit muni d'une ouverture de passage, de sorte que les fermetures peuvent aussi servir de raccordements détachables entre les tubes et des accessoires, des tuyaux métalliques, etc.... Des modes d'exécution de l'invention, ainsi que l'état de la technique, seront expliqués en regard des dessins annexés dans lesquels La figure 1 montre un tube en matière synthétique avec fermeture d'extrémité (technique antérieure) La figure 2 montre un tube en matière synthétique muni de fermetures d'extrémités selon l'invention La figure est une coupe longitudinale agrandie d'une extrémité de tube La figure 4 montre un autre mode d'exécution de noyau intérieur La figure 5 montre un noyau intérieur muni d'une ouverture de passage. La figure I montre une éprouvette de tube I dont les extrémités sont munies de deux fermetures 2,2. Par un tuyau 4 muni d'une pompe foulante 2, on peut remplir d'un liquide sous pression l'intérieur de l'éprouvette 1. quand on applique une haute pression, le diamètre primitif ll est porté à 12. Par l'intermédiaire d'un tuyau 6 est raccordé un manomètre de contrôle 7. De la longueur totale de l'éprouvette de tube, après déduction des longueurs de serrage des fermetures d'extrémité et des zones de transition 8, 9, il reste une zone d'essai 10 dans laquelle on peut étudier le comportement du tube à la pression. Par augmentation du diamètre, les zones de transition 8, 9 prennent une allure à peu près en S dans la région de laquelle la paroi du tube subit des efforts de flexion particulièrement grands. Par suite, il peut se produire une rupture prématurée au sein des zones de transition, ce qui fait que l'essai est faussé A la différence de la disposition de la figure l, on a représenté sur la figure 2 un dispositif expérimental selon l'invention.Comme on le voit par la figure , les fermetures 2 Z sont formées d'une bague extérieure À et d'un noyau intérieur l7. La bague extérieure a une surface intérieure conique 25 et le noyau une surface extérieure conique 19. Entre les surfaces intérieure et extérieure est serrée une extrémité du tube 1. Vers l'intérieur du tube, le noyau présente encore un cône intérieur 16. Etant donné que lorsqu'on serre le tube ses extrémités se courbent un peu vers l'intérieur, les développantes IS ne forment pas des courbes en S, mais approximativement des arcs de cercle. Par suite, la zone de transition est raccourcie et n'est pas non plus exposée à un si grand effort. Par suite, du fait que l'on évite les tensions de flexion au sein de la paroi du tube, il se produit moins de ruptures au sein de la zone de transition. Comme le montre en particulier la figure , ltextremité du tube présentant un diamètre intérieur 15 est glissée axialement sur le noyau l7 par 1'intermédiaire du cône auxiliaire 16 (avec un excès de dimension 18). L'extrémitc du tube #est maintenue entre le cône principal 19 et la bague extérieure. En outre, dans ce mode d'exécution, on a encore prévu un joint (anneau torique 25) dans une gorge 20 et une arête d'étanchtité 21. Le serrage de la bague extérieure par le noyau intérieur assure un coinçage automatique de la fermeture en vertu de la pression axiale ultérieure du liquide de pression. L'étan chéité est assurée par le fait que l'arête d'étanchéité ou l'anneau torique élastique 5?adaptent à la paroi dutibe. La figure 4 montre en coupe un autre mode d'exécution du noyau intérieur 17 pour de grands diamètres#de tube La pièce est ici formée d'un anneau conique 27 dans lequel est soudé un fond de cage ou fond perforé 28. La figure 5 montre un autre mode d'exécution. Ici, le principe de l'invention est appliqué à un raccordement détachable de tubes. Le noyau intérieur 17 est muni d'une perforation de passage et doit être considéré comme un élément, par exemple une bride de soudage préalable, du tuyau métallique à raccorder 29. Par le dernier exemple d'exécution, on voit que le principe de l'invention peut s'appliquer aussi à des fermetures percées. REVENDICAGIONS 1. Fermeture d'extrémité pour tubes en matière synthétique, destinée notamment à fermer les extrémités de tubes lors d'essais de pression, caractérisée par le fait qu'elle comporte une bague extérieure à surface intérieure conique et un noyau à surface extérieure conique, pouvant être disposés dans la région des extrémités de tube et entre lesquels la paroi du tube peut être serrée. Fermeture selon la revendication 1, caràctérisée par le fait que la surface extérieure du noyau présente une arête d'étanchéité en saillie et éventuellement un joint annulaire inséré dans une gorge. Fermeture selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le noyau intérieur-est sous la forme d'un anneau dans lequel est soudé un fond-de cage ou fond perforé. 4. Fermeture selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le noyau est muni d'une ouverture de passage.