Brevet FR2284080A1 — publié le 19760402

L'invention concerne essentiellement un dispositif d'assemblage étanche entre deux éléments de canalisation placés bout à bout et comportant chacun à leur extrémité correspondante une bride de jonction définissant une surface annulaire plane pourvue par exemple de jointsannulairesd'étanchéité0 L'invention s'applique notamment à 11 assemblage étanche de deux tronçons de canalisation par exemple d'un diamètre relativement important et servant à véhiculer des gaz ou des fluides tels que du pétrole, par exemple dans le cadre d'une installation à terre de chargement et de déchargement de ces produits dans des navires0 Dans la plupart des cas, les extrémités des canalisations de chargement et de déchargement d'une installation à terre doivent être montées et démontées rapidement et de façon stre sur des conduites correspondantes d'un navire, à l'aide d'un dispositif d'assemblage approprié, et elles sont en outre mobiles de façon à pouvoir être rebranchées sur l'une ou l'autre des conduites correspondantes de chargement et de déchargement du navire.Avantageusement , le branchement et le débranchement doivent pouvoir s'effectuer de façon automatique0 Dans ce but, l'invention propose un dispositif d'assemblage étanche entre deux éléments de canalisation placés bout à bout et comportant chacun à leur extrémité correspondante une bride de jonction définissant une surface annulaire pourvue par exemple de joini annulairesd'étanchéité, qui est caractérisé en ce qu'il comprend des iras de serrage portés par le premier élément de canalisation , et des moyens moteurs également portés payse premier élément de canalisation et reliés auxdits bras de serrage pour les déplacer en rotation et en translation , de façon à appliquer l'extrémité libre desdits bras sur le second élément de canalisation et à exercer sur laide de celui-ci une force de traction pour centrer et appliquer étroitement l'une sur l'autre les surfaces annulaires des deux brides précitées0 On obtient ainsi selon l'invention un centrage et un serrage automatique des brides de jonction l'une sur l'autre, au moyen de bras de serrage qui sont portés par le premier élément de canalisation eiactionnés par des moyens moteurs également patés par cet élément de canalisation, de sorte que ce dernier supporte à lui seul tout le dispositif de serrage et que le second élément de canalisation n'a donc pas besoin d'libre muni d 'un dispositif particulier, hormis une bride de jonction. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaltront mieux au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale en coupe partielle d'un élément de canalisation pourvu d'un dispositif de serrage selon l'invention, et pr8t à être assemblé à un second élément de canalisation; - la figure 2 est une vue de droite du dispositif représenté en figure 1; - la figure 3 est une vue agrandie en coupe des moyens moteur des bras de serrage selon l'invention;; - la figure 4 est une vue partielle en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3o On a donc représenté dans les dessins, et notamment en figure 1, un premier élément de canalisation 1 portant un dispositif 2 d'assemblage étanche selon l'inveation, permettant d-'assemb##l'élément 1 de canalisation sur un second élément 3 de canalisation représenté en traits faptames en figure 10 Chacun des éléments 1 et 3 de canalisation comportez, sur son extrémité à assembler, une bride de jonction 4,5 respectivement, qui présente chacune une surface annulaire, éventuellement pourvue de jointsannulairffl d'étanchéité 6, et formant la surface de jonction étanche entre les deux éléments de canalisation0 le dispositif 2 d'assemblage selon l'invention comporte des moyens moteurs 7 reliés à des bras de serrage 8 pour les déplacer en translation et en rotation, ae manière que l'extrémité libre dekhaque bras 8 vienne s'appliquer sur la surface cylindrique extérieuiedu second élément 3 de canalisation et exerce sur la bride 5 de celui-ci une force de traction permettant l'assemblage étanche des deux éléments de canalisation. lies moyens moteurs 7, permettant d'actionner les bras de serrage 8, vont maintenant être décrits plus en détail en réfo- rence à la figure 3. Dans l'exemple de réalisation représenté dans les dessins, l'élément 1 de canalisation est un coude sur la surface extérieure duquel les moyens 7 sont montés de façon à s'étendre le long de l'axe longitudinal de symétrie des brides 4 et 5. Ces moyens moteurs zmprennent un premier vérin 10 destiné à déplacer les bras de serrage 8 en roation, et un second vérin 11 destiné à les déplacer en translation. Le vérin 10 comporte un cylindre 12 moné fixe en translation sur le premier élément 1 de canalisation, au moyen d'une articulation à rotule dont la tête hémisphérique 13, solidaire de 11 extrémité du cylindre 12, est reçue dans un support 14 solidaire de l'élément l de canalisation, de sorte que le cylindre 12 peut pivoter autour de l'axe longitudinal 9 précité. Le vérin 10 comporte également un piston 15 coulissant à l'intérieur du cylindre 12, dont une extrémité#roche de la rotule 13 est fermée de façon étanche par un bouchon 16, et dont l'autre extrémité est fermée également de façon étanche par un bouchon 17 lui-même traversé de façon étanche par une tige 18 portant le piston 15. L'extrémité extérieure de la tige 18 est solidaire d'une pièce 19 à trois bras radiaux à l'extrémité de chacun desquels est articulée une biellette longitudinale 20 dont l'extrémité opposée est articulée en 21 sur l'extrémité coudée 22 de chacun des bras de serrage 8. lie second vérin il est monté coaxial autour du premier vérin 10, et il comprend un cylindre 25 mobile et un piston 26 monté solidaire de la surface extérieure du cylindre 12 du premier vérin 10. lie cylindre 25 est fermé à chacune de ses extrémités par des plaques annulaires 27, 28 respectivement montées solidaires de la surface interne du cylindre 25 et coulissantes de façon étanche sur la surface externe du cylindre 12 du premier vérin 10. Le cylindre 25 du second vérin Il est également solidaire de trois chapes radiales 30 sur chacune desquelles est articulé un bras de serrage 8 par l'intermédiaire d'un axe 31. La surface extérieure du cylindre 25 du second vérin 11 porte également une clavette longitudinale 32, par exemple fixée par vissage sur le cylindre 25, et qui est guidée en translation dans une pièce en U 33 solidaire de l'élément 1 de canalisation. Les deux branches de la pièce en U 33 permettent un guidage très étroit de la clavette 32 lorsque celle-ci est complètement enfoncée dans le U, et un guidage beaucoup plus lâche avec un jeu important lorsque la clavette 32 est déplacée avec le cylindre 25 à l'opposé de l'élément 3 de canalisation (figure 4). La clavette 32 limite ainsi la rotation possible du cylindre 25 autour de l'axe longitudinal 9. Avantageusement, sur la surface supérieure de la pièce 33 peuvent etre fixés des moyens 35 d'alimentation en fluide sous pression des vérins 10 et 11. On remarquera qu'avantageusement la tige 18 portant le piston 15 du premier vérin 10 est creuse et comporte deux entrées de fluide sous pression, l'une 36 conduisant par un conduit 37 dans la chambre déterminée dans le cylindre 10 entre le piston 15 et le bouchon 16, et l'autre 38 communiquant par l'intérieur de la tige 18 et un trou 39 de la paroi de celle-ci avec la chambre ménagée entre le piston 15 et le bouchon 17. Les deux entrées de fluide sous pression du vérin Il n'ont pas été représentées sur le dessin. L'extrémité libre de chaque bras de serrage comprend une machoire de serrage 40 (figures 1 et 2) , qui présente une surface d'appui concave en arc de cercle destin~ à venir épouser sensiblement la surface cylindrique externe de l'élément 3 de canalisation, et une face d'appui par laquelle eLle vient presser sur la bride 5 de ce second élément de canalisation. Le fonctionnement du dispositif de serrage qui vient d'être décrit est le suivant On supposera tout d'abord que le dispositif est dans la position représentée dans les figures 1 et 2, c'est-à-dire avant assemblage étanche des éléments de canalisation l'un sur l'autre. La bride 5 du second élément 3 de canalisation se trouve alors à peu- près en face de la bride 4 du premier élément de canalisation et du fluide sous pression est alors envoyé dans le premier vérin 10, par 1' entrée 36 qui débouche par le conduit 37 entre le piston 15 et le bouchon 16. Le piston 15 se déplace alors dans le cylindre 12 à l'opposé du bouchon 16, cequi a pour conséquence , par l'intermédiaire de la tige 18, de la pièce 19 et des biellettes 20, l'entrainement en rotation de chaque bras de serrage 8 autour de l'axe 31. lies bras 8 viennent alors s'appliquer, par leiiismachoires 40 , sur la surface extérieure de l'élément 3 de canalisation, comme représentés en traits fantômes en figure 1 ce qui a pour effet le centrage de la bride 5 par rapport à la bride 4. Du fluide sous pression est ensuite envoyé dans le vérin 11, entre le piston fixe 26 et la plaque annulaire 28, de so*e que le cylindre est déplacé vers la droite en figure 3, ce qui amène les mâchoires 40 sur la bride 5 et provoque l'assemblage étanche des deux brides 4 et 5 l'une sur l'autre. Avantageusement, dans le cas d'une installation fixe à terre pour le chargement et le déchargement de navires pétroliers par exemple, l'élément 3 de canalisation est monté sur le navire tandis que l'élément 1 de canalisation fait partie de l'installation à terre et est mobile dans l'espace. Etant donné que c'est l'élément 1 de canalisation qui porte le dispositif de serrage 2, les mouvements du navire n'ont pas d'influence sur l'assemblage étanche des deux éléments de canalisation, non plus qu'une rotation de 'élément 3 autour de l'axe longitudinal 9, grâce à la présence de l'articulation à rotule 13, 14. Pour le désassemblage des deux éléments de canalisation, les opérations précédentes sont répétées en ordre inverse, c'est-à-dire qu'on met à l'échappement l'entrée précédente de fluide sous pression dans le vérin 11, et qu'on envoie le fluide sous pression dans ce vérin entre le piston fixe 26 et la plaque annulaire 27, après quoi on met à l'échappement l'entrée 36 du vérin 10 et on envoie le fluide sous pression par l'entrée 38. Le centrage et l'assemblage étanche de ' deux éléments de canalisation se font donc de façon sûre et rapide grâce au dispositif selon l'invention. On remarquera également qu'il est facile d'apporter diverses modifications à ce dispositif sans sortir du cadre de l'invention. En effet, dansle cas où l'élément de conduite 1 ne serait pas un coude, mais un élément rectiligne, il suffirait de disposer les vérins 10 et Il coaxiaux autour de cet- élément pour obtenir les mêmes avantages qu'avec le mode de réalisation décrit dans les dessins. il est donc bien entendu que l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif d'assemblage étanche entre un premier et un second éléments de canalisation placés bout à bout et comportas chacun à leur extrémité consspondante une bride de jonction définissant une surface annulaire pourvue par exemple de joints annulaires d'étanchéité, caractérisé en ce qu'il comprend des bras de serrage portés par le premier élément de canalisation, et des moyens moteurségalementportés par le premier élément de canalisation et reliés auxdits bras de serrage pour les déplacer en rotation et en translation, de façon à appliquer l'extrémité libre desdits bras sur le second élément de canalisation et à exercer sur la bride de celui-ci une force de traction pour centrer et appliquer étroitement l'une sur l'autre les surfaces annulaires des deux brides précitées. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens moteurs comportent un premier vérin dont le cylindre est supporté par le premier élément de canalisation et dont le piston coulissant à l'intérieur du cylindre est relié à une extrémité desdits bras de serrage pour les déplacer en rotation, et un second vérin , entourant coaxialement le premi#er, comportant un piston fixe solidaire du cylindre du premier vérin et un cylindre mobile qui est monté coulissant sur le pis#ton fixe et sur le cylindre du premier vérin et qui supporte lesdits bras de serrage pour les déplacer en translation. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits moyens moteurs sont fixés sur ledit premier élément coaxialement auxdites brides de jonction. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque bras de serrage est monté articulé, au voisinage de son extrémité reliée au piston du premier cyclindre, sur une extrémité d'un bras radial solidaire de la surface extérieure du cylindre mobile du second vérin. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'extrémité de chaque bras de serrage, reliée au piston du premier vérin, est articulée sur l'extrémité d'une biellette dont l'autre extrémité est articulée sur un bras radial solidaire d'une tige pénétrant dans le cylindre du premier vérin et portant le pistonde celui-ci. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite tige comprend des passages reliant les deux chambres formées dans le cylindre du premier vérin de part et d'autre du piston à des moyens commandés d'alimentation en fluide sous pression. 7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le cylindre du second vérin est fermé à ses deux extrémités par des plaques annulaires montées solidaires de la surface interne dudit cylindre et coulissantes de façon étanche sur la surface externe du cylindre du premier vérin, de façon à délimiter à l'intérieur du cylindre du second vérin de part et d'autre du piston fixe, deux chambres alimentées sélectivement en fluide sous pression pour déplacer lesdits bras de serrage en translation. 8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'une extrémité du cylindre du premier vérin est supportée par le premier élément de canalisation au moyen d'une articulation à rotule lui permettant de pivoter autour de l'axe longitudinal des'items brides de jonction. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le cylindre du second vérin comprend sur sa surface extérieure une clave# longitudinale s'étendant avec jeu entre deux surfaces de guidage longitudinales qui sont solidaires du premier élément de canalisation et limitent la rotation dudit cylindre autour de l'axe longitudinal desdites brides de jonction. .10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'extrémité libre de chaque bras de serrage est pourvue d'une mâchoire de serrage présentant une surface courbe destinée à venir en appui sur la surface cylindrique externe du second élément de canalisation et une surface latérale destinée à s'appliquer sur la bride de jonctinn dudit second élément de canalisation. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les bras de serrage sont au nombre de trois et sont situés sur une circonférence à 1200 les uns des autres.