Brevet FR2336969A1 — publié le 19770729

La présente invention concerne un hublot de surveillance, plus particulièrement destiné à de grandes enceintes étanches contenant un fluide sous pression. On a mis au point dans la technique antérieure un genre de hublot comprenant de maniere générale une monture; ou bottier, ayant un passage la traversant et qui est agencée pour être montée sur une ouverture d'enceinte sous pression, et un verre ou lentille monté dans le passage de la monture. On a constaté qu'avec ce genre particulier de hublot, les principales défaillances provenaient de fractures de la lentilleaentratna t des fuites et, éventuellement; des éclatements.On a remédié à ces incon vénients, selon la technique antérieure, par un dispositif dans lequel un élément de garniture est placé entre la paroi du passage de monture et la périphérie du verre, cette garniture étant mise en compression, afin de s'expanser latéralement et, en conséquence} mettre le verre ou lentille en compression radiale > et constituer ainsi un joint étanche entre le verre et la monture. Il est cependant apparu nécessaire de réaliser un dispositif de ce genre de fabrication plus économique > plus efficace et plus sûr, utilisable avec des enceintes contenant des fluides corrosifs sous pression élevée. L'invention a donc pour objet un hublot per-cectionné de ce genre utilisant un élément de garniture disposé entre un verre, ou lentille et une monture dans laquelle celui-ci est monté, coopérant avec d'autres composants du dispositif pour maintenir le verre en compression radiale, évitant ainsi l'éclatement dans l'éventualité de sa rupture, tout en constituant un joint étanche au fluide entre le verre et la monture. Ce dispositif est de conception simple; de fabrication économique et extr & ement efficace et sûr. D'autres objets et avantages de llinvention seront mieux compris a l'aide de la description qui va suivre d'un exemple préféré de réalisatíon, et du dessin annexé, sur lequel - la figure I est une vue en plan d'une réalisation du dispositif de l'invention; - la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne 2-2 de la figure I; et - la figure 3 est une vue en perspective éclatée du dispositif des figures l et 2. Cette réalisation comprend de manière générale une monture, ou bottier 10, une lentille ou verre 11, une rondelle ou plaque avant 12, lesquels entourent un élément compressible de garniture 13,et une bague de coincement 14. La monture 10 est de forme générale circulaire délimitant un passage intérieur 15 agencé pour être centré sur une ouverture 16 de la paroi 17 d'une enceinte contenant un fluide, qui peut être corrosif et qui est sous une pression relative élevée et/ou à température également élevée. La monture est fixée à l'enceinte de fluide par des boulons traversant des trois convenables 19, répartis circonférentiellement dans la monture et cotncidant avec des trous taraudés de la paroi de l'enceinte.Le passage 15 de la monture comporte une section élargie 20,constituant un épaulement annulaire 21 d'extrémité extérieure et une paroi circulaire 22. La surface d'extrémité intérieure 23 de la monture comporte un évidement annulaire 24 dans lequel la rondelle avant 12 est placée, comme il apparait plus clairement sur la figure 2. La rondelle avant est fixée sur la monture par des vis 25 qui traversent des trous répartis circonférentiellement dans cette rondelle et sont vissées dans des trous taraudés correspondants de la monture. La surface d'extrémité extérieure de la rondelle 12 et l'épaulement opposé 21 comportent des évidements respectifs annulaires 26 et 27, dans lesquels sont placés des joints d'étanchéite 28 et 29 respectifs. La lentille ll est maintenue dans la monture entre ces Joints 28 et 29, la périphérie de sa surface intérieure 30 étant appuyée sur le joint 28 la périphérie de sa surface extérieure 31 prend appui sur le joint 29, la surface latérale périphérique 32 étant espacée de la paroi cylindrique 22 pour -délimiter un intervalle annulaire entre la lentille et la monture. L'élément 13 de garniture est placé dans l'intervalle annulaire délimité entre la périphérie de la lent411c et la mo,lture, ayant une section transversale en U. La surface d'extrémité intérieure 33 étant au contact de la rondelle, une surface d'extrémité extérieure au contact de l'épaulement 21, les surfaces cylindriques latérales infére-re 35 et extérieure 36 étant au contact de la surface périphérique 32 de la lentille et d'une paroi cylindrique 22 de la monture, et un évidement 3/ étant ménagé dans la surface d'extrémité extérieure 34 et s'étendant SIC la plus grande partie de la longueur de la garniture, vers la rondelle 2, llex.trémité de base de la bague de coincement 14 prend alors appui dans un évidement annulaire 38 ménagé dans.l'épaulement 21. La bague de coincement a une section transversale sensiblement en V > et fait saillie dans l:evidement 37 de l'élément de garniture sur son entière longueur. De plu. ia partie de cette bague reçue dans l'évidement 37 a une surface de section transversale plus grande que l'évidement 37, considérée lorsque l'élément de garniture n'est pas comprimé, de sorte que les composants du dispositif étant assemblés, l'insertion de cette bague de coincement dans l'évidement 37 fait expanser la garniture, comme on le verra plus en détail dans la suite. Dans le dispositif de réalisation décrite, la monture est d'abord déposée par sa surface extérieure 39, le joint 29 est placé dans l'évidement 27, et l'extrémité de base de la bague de coincement est mise en place dans l'évidement 37. La lentille fl est alors insérée dans le passage 15, sur le joint 29, réalisant un évidement annulaire autour de sa périphérie, avec la bague de coincement faisant saillie. Ensuite, ltélé- ment 13 de garniture est inséré dans l'intervalle annulaire autour de la périphérie de la lentille, de sorte que la bague de coincement est reçue dans l'évidement 37 de la garniture.Après serrage à la main de cet élément en position3 le joint 28 est placé sur la périphérie de la surface 30 de lentille et la rondelle avant est placée sur la surface d'extrémité 33 de l'élément de garniture 13, les trous étant en regard des trous taraudés de la monture. A cette étape du montage, du fait de la non-compression de l'élément 13, la rondelle est espacée ou en contact liche avec la monture et le joint 28. Lorsque cette rondelle est repousée contre l'élément de garniture soit par insertion des seules vis 25,soit par l'action d'une presse sur la rondelle, suivie de l'insertion des vis 25, cette rondelle est maintenue de manière permanente dans l'évidement 24 de la monture et au contact serré du joint 28.Lorsque cette rondelle est repoussée contre l'élément de garniture, les côtés de l'évidement prennent appui sur les cotés convergents de la bague de coincement et amènent l'élément de ganiture å s'expanser latéralement, plaçant ainsi la lentille en compression radiale et formant un joint étanche au fluide entre la monture et la lentille. Afin d'assurer la compression radiale-nécessaire, par l'élément de garniture; deMla lentille et d'étanchéité hermétique au fluide entre la monture et la lentille, il est seulement nécessaire de- manière générale que la forme de section transversale de l'élément de garniture à l'état non comprimé, soit supérieure à la surface de section ttansversele de l'intervalle annulaire délimité par la surface 32 de lentille, la paroi annulaire 22 de monture, l'épaulement 21, la surface de contact de l'élément de garniture avec la rondelle avant et les surfaces de la bague de coincement reçue dans l'évidement 37 de l'élément de garniture.Ce résultat peut Btre obtenu (a) en donnant une surface de section transversale de bague de coincement, supérieure à celle de l'évidement 37 lorsque l'élément de garni- ture est à l'état non comprimé, (b) en donnant à cet élément de garniture une longueur supérieure à celle de la partie élargie d'ouverture 20, (c) en donnant à l'élément de garniture, dans son état non comprimé, une largeur supérieure à celle de l'intervalle annulaire délimité entre la périphérie de la lentille et la monture, ou (d) combinaisons de ces agencements. L'unité ainsi assemblée est montée sur la paroi d'enceinte de manière que la lentille recouvre l'ouverture 16, la rondelle avant étant au contact d'un joint 40 interposé entre cette paroi autour de la périphérie de l'ouverture 16, et les trous 19 de boulon alignés sur les trous taraudés de la paroi d'enceinte. Les boulons 18 sont alors insérés dans des trous 19 et vissés dans les taraudages de la paroi, puis bloqués pour compléter le montage du dispositif. Le démontage peut être assuré essentiellement par un processus inverse de celui exposé ci-dessus. Lorsqu'il est nécessaire de remplacer la lentille, l'élément de garniture,ou les joints 28 et 29, les boulons 18 sont enlevés, les vis 25 sont également enlevées et la lentille, l'élément de garniture et les joints peuvent être déplacés.Les pièces de remplacement peuvent être insérées dans la monture et y être fixées, comme décrit ci-dessus, l'ensemble pouvant alors être monté sur la paroi d'enceinte dans un temps minimal. La monture devant être protégée de toute action corrosive éventuelle du fluide contenu dans l'enceinte, il est nécessaire de la réaliser en une matière convenable présentant des caractéristiques suffisantes de résistance > tel de l'acier ordinaire. La rondelle avant 12, étant constamment exposée au contenu de l'enceinte, doit être réalisée en une matière insensible à l'action du fluide. De préférence, on utilise pour cette rondelle de l'acier inoxydable, ou une matière analogue. En variante, cette rondelle peut être simplement enduite d'une matière résistant à l'action du fluide contenu. L'élément de garniture doit être de préférence réalisé également en matière insensible à action du fluide. Il fant remarquer à ce sujet que la partie de la rondelle au contact de la lentille empoche des fuites de fluide vers l'élément de garniture. Cependant, pour assurer plus sûrement la protection de cet élément, une fourrure protectrice, constituée en matière insensible à l'action du fluide, tel le 'Téflon", peut être utilisée à cet effet. Cette fourrure comportera une partie cylindrique,interposée entre l'élément de garniture et la lentille, et une partie annulaire en forme de bride interposée entre l'élément et la rondelle. I1 est évident que des modifications et variantes peuvent être apportées au dispositif décrit, sans pour cela sortir du cadre de l'in- vention. REVENDICATIONS l - Hublot de surveillance, caractérisé en ce qu'il comporte une monture ayant un passage la traversant, ce passage ayant une partie élargie réalisant un épaulement, une rondelle avant ayant une ouverture correspondant au passage de la monture et qui est placee dans la monture vers ltépaulement, une lentille disposée dans la partie élargie du passage de monture et interposée entre l'épaulement et la rondelle, un élément de garniture placé dans la partie élargie du passage, entre la monture et la périphérie de la lentille une extrémité extérieure de l'élément de garniture ayant un évidement annulaire s'étendant vers la rondelle, une bague annulaire de coincement placée sur ltépaulement s'étendant dans l'évidement de l'élément de garniture, et ayant une surface de section transversale supérieure à celle de ltévidement de llelément de garniture lorsque celui-ci est à l'état non comprimé} et des éléments de fixation de la rondelle sur la monture, et qui exercent un effort sur cet élément de garniture pour qu'il soit comprimé par la bague de coincement afin de s'expanser latéralement et, ainsi, exercer une compression sur la périphérie de la lentille et assurer de ce fait une jonction étanche entre la monture et la périphérie de la lentille. 2 - Hublot selon la revendication l, dans lequel la bague de coincement fait saillie dans l'évidement de l'élément de garniture sur la majeure partie de la longueur de celui-ci. 3 - Hublot selon la revendication 1, dans lequel un premier joint d'étanchéité est interposé entre la lentille et la monture et un second joint est interposé entre la lentille et la rondelle avant. 4 - Hublot selon la revendication 1, dans lequel les moyens fixent la monture sur une paroi d'enceinte contenant un fluide, la lentille ou verre recouvrant une ouverture de celle-ci. 5 - Hublot selon la revendication 1; dans lequel la bague de coincement est placée dans un évidement annulaire ménagé dans l'épaulement. 6 - Hublot selon la revendication 1; dans lequel la bague de coincement est intégrée à la monture. 7 - Hublot selon la revendication 1, dans lequel l'élément de garniture est constitué en matière compressible et a une section trans versale sensiblement en U. 8 - Hublot selon la revendication 1, dans lequel une fourrure est interposée entre l'élément de garniture, la lentille et la rondelle avant, cet élément étant constitué en une matière insensible à l'action du fluide contenu dans l'enceinte. 9 - Hublot selon la revendication 1, dans lequel la rondelle avant est constituée d'une matière insensible à l'action du fluide contenu dans l'enceinte. 10 - Hublot selon la revendication 1, dans lequel un premier joint d'étanchéité est interposé entre la lentille et la monture, et un second joint est interposé entre la lentille et la rondelle avant, l'élément d'étanchéité étant constitué en matière compressible, ayant une section transversale sensiblement en U et comprenant une fourrure constituée en matière insensible à l'action du fluide,et et dans lequel la rondelle avant est constituée également en matière insensible à cette action.