Brevet FR2465935A1 — publié le 19810327

La présente invention concerne un regard comprenant un verre ou une lentille et une monture, généralement annulaire et plus spécialement un regard de ce type pour un grand récipient contenant du fluide sous pression. On connaît déjà un regard qui se compose essentiellement d'une monture pourvue d'une ouverture et conçue pour être fixée autour d'une ouverture d'un récipient de pression, ainsi que d'une lentille montée dans l'ouverture de la monture. I1 s'est révélée que la cause principale des defaillances de ce type particulier de regards est le bris de la lentille, entraînant des fuites ou même l'éjection des fragments de lentille et des échappements plus importants encore du contenu du récipient.Cette cause de defaillance a été éliminée dans une large mesure dans des regards de l'art antérieur pourvus d'une garniture d'étanchéité qui est disposée entre la paroi de l'ouverture de la monture et la périphérie de la lentille et qui est mise sous compression, ce qui produit son expansion latérale et la compression radiale de la lentille, et ce qui a en même temps pour effet que la garniture constitue un joint étanche entre la lentille et la monture. I1 s'est cependant avéré souhaitable de réaliser un regard de ce type de manière qu'une compression radiale uniforme puisse être exercée sur la lentille et que le regard soit plus économique è fabriquer, tout en ayant des caractéristiques et une sûreté excellentes. L'invention vise donc à créer un regard perfectionné du type indiqué, destiné à être utilisé en particulier dans des récipients contenant du fluide sous pression, qui soit de conception simple et d'une fabrication plus économique que les dispositifs de l'art antérieur, tout en ayant d'excellentes caractéristiques et une grande sûreté. Un regard selon l'invention possède une garniture d'étanchéité creuse remplie de fluide, en particulier une garniture élastique, qui est placée entre une lentille et une monture dans laquelle est montée cette lentille et qui coopère avec d'autres éléments du regard pour placer la lentille sous une compression radiale uniforme, empêchant ainsi le bris et l'éjection de la lentille, et pour former un joint étanche au fluide entre la lentille et sa monture, la garniture étant en outre capable de compenser des défauts d'alignement et des variations dimensionnelles de la lentille et de la monture dans laquelle est montée la lentille et qui coopère avec la garniture pour exercer une compression radiale uniforme sur la lentille. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective partiellement arrachée d'un regard selon l'invention; - la figure 2 est une coupe prise suivant la ligne 2-2 de la figure 1 mais à plus grande échelle; - la figure 3 est une vue éclatée, en élévation latérale et partiellement arrachée,du regard représenté sur les figures 1 et 2; - la figure 4 est une coupe axiale correspondant à peu près à celle de la figure 2 mais montrant un regard selon un autre exemple de réalisation de l'invention; - la figure 5 est une vue en perspective partiellement arrachée et éclatée de la lentille, de la garniture et d'une chemise faisant partie du regard représenté sur la figure 4;; - la figure 6 est une coupe axiale correspondant à celle de la figure 2 mais montrant un regard selon encore un autre exemple de réalisation de l'invention; et - la figure 7 est une vue en perspective partiellement arrachée de la garniture montée sur la lentille du regard de la figure 6. Le regard représenté sur les figures 1à 3 se compose essentiellement d'une monture 10, d!une lentille 11, d'une plaque avant 12 et d'une garniture d'étanchéité 13 remplie de fluide. La monture 10 affecte une forme à peu près annulaire et définit une ouverture 15 qui, comme représenté sur la figure 2, a été prévue pour être alignée avec une ouverture 16 pratiquée dans la paroi 17 d'un récipient contenant un fluide dont la pression et/ou la température présente une grande différence par rapport à celle ou à celles régnant à l'extérieur. La monture est fixée sur le récipient par une série de vis 18 qui traversent des trous 19 espacés autour de la monture et prévus pour s'aligner avec des trous taraudés dans la paroi du récipient. L'ouverture 15 de la monture est entourée d'une paroi latérale 20 qui forme, à l'extrémité extérieure de l'ouverture 15, un épaulement annulaire 21, à la transition avec une ouverture 23 qui est plus petite que l'ouverture 15 et dont la paroi est désignée par 22.La plaque avant 12 possède une partie intérieure surélevée d'appui 24 qui peut s'emboîter légèrement dans l'ouverture 15, comme cela ressort de la figure 2, et est fixée sur la monture 10 par une série de vis 25 qui traversent des trous circonférentiellement espacés de la plaque avant et sont vissées dans des trous taraudés alignés avec eux de la monture. La plaque avant 12 possède une ouverture 26 qui est concentrique aux ouvertures 15 et 23 de la monture lorsque la plaque 12 est fixée par les vis 25 sur la monture. La garniture 13 remplie de fluide affecte une forme annulaire et possède une section à peu près en U. La garniture entoure la périphérie de la lentille 11, comme indiqué sur la figure 3, et son rebord extérieur 28 recouvre une partie de la face extérieure 32, tandis que son rebord intérieur 30 recouvre une partie de la face intérieure 34 de la lentille. Le rebord extérieur 28 et le rebord intérieur 30 de la garniture 13 s'appliquent contre la face extérieure 32 respectivement la face intérieure 34 de la lentille 11 par une surface interne 36 respectivement 38. Les surfaces externes 40 et 42 des rebords 28 et 30 s'appliquent l'une contre la partie d'appui 24 de la plaque avant 12 l'autre contre l'épaulement annulaire 21 de la monture 10, comme on peut le voir sur la figure 2.Les surfaces latérales radialement intérieure 44 respectivement extérieure 46 de la garniture tiennent en contact, l'une avec la surface péripherique 48 de la lentille, l'autre avec la paroi annulaire 20 de la monture, également comme visible sur la figure 2. L'application d'une compression radiale uniforme sur la lentille 11 par la garniture 13 est obtenue par la prévision dans la garniture d'une cavité 50 hermétiquement fermée et remplie d'un fluide incompressible tel que l'eau ou l'huile ou de tout autre fluide, tel que l'air, qui est compatible avec les températures, les pressions et les matériaux nécessaires pour une application donnée.De plus, toute combinaison de fluides - un fluide incompressible et un fluide compressible par exemple - peut être utilisée pour remplir la cavite fermée de la garniture afin d'obtenir toute caractéristique de compression désirée de la garniture. Lors de l'assemblage du regard qui vient d'être décrit, la monture est tout d'abord placée par sa face intérieure 52 sur une surface d'appui ou d'assemblage puis la garniture 13 est disposée autour de la lentille 11, comme représenté sur la figure 3, et insérée avec la lentille dans l'ouverture 15 de la monture, comme représenté sur la figure 2. La garniture remplit l'espace annulaire entre la lentille et- la monture. La plaque avant 12 est disposée avec sa partie intérieure d'appui 24 contre la surface extérieure 40 de la garniture, de manière que les trous de la plaque soient alignés avec les trous taraudés de la monture. A ce stade de l'assemblagea du fait que la garniture 13 n'est pas comprimée, la plaque avant sera écartée de la monture ou, en tout cas, ne sera pas appliquée complètement contre la monture.Par contre, lorsque la plaque avant est ensuite serrée contre la garniture, soit par le seul serrage des vis 25, soit par l'utilisation d'une presse agissant sur la plaque avant et le serrage subséquent des vis 25, la plaque avant en position finale d'assemblage sera légèrement emboîtée dans l'ouverture 15 de la monture et sera pressée avec force contre la garniture 13. Le fluide contenu dans la cavité 50 de la garniture est de ce fait comprimé et, comme sa pression est uniformément transmise à travers toute la cavité 50, la garniture subit une expansion latérale uniforme, ce qui exerce une compression radiale uniforme sur la lentille,et forme en même temps un joint étanche au fluide entre la monture et la lentille. Pour que la garniture remplisse les fonctions qui lui sont attribuées : placer la lentille sous compression radiale et former un joint étanche au fluide entre la monture et la lentille, il suffirait, d'une manière générale, que la section droite de la garniture à l'état non comprimé soit plus grande que la section droite de l'espace annulaire défini par les surfaces de la lentille, la paroi annulaire 20 de la monture, l'épaulement 21 et la surface 24 d'appui de garniture de la plaque avant. En remplissant la cavité 50 avec un fluide incompressible, la grandeur du mouvement de la plaque avant 12 nécessaire pour obtenir la compression radiale désirée de la lentille ll peut être réduite considérablement, du fait qu'un fluide incompressible ne change pas de volume lorsqu'il est comprimé. Lorsque le regard est ainsi assemblé, il est monte sur la paroi du récipient, de manière que la lentille recouvre l'ouverture 16 et avec disposition d'un joint annulaire 54 approprié entre la monture 10 et la paroi 17, autour de l'ouverture 16. Après alignement des trous 19 avec les trous taraudes de la paroi du récipient, les vis 18 sont mises en place et serrées dans ces trous. Le montage du regard est alors terminé. Le demontage du dispositif s'effectue essentiellement dans l'ordre inverse de celui qui vient d'être décrit. Chaque fois que la garniture 13 doit être remplacée, les vis 25 sont enlevées, de même que la plaque avant, de sorte que la lentille et la garniture peuvent être retirees. Les pièces de rechange peuvent ensuite être rapidement mises en place et fixées dans la monture de la manière décrite dans ce qui précède. Comme la monture doit être protégée de tout effet corrosif possible du fluide à l'intérieur du récipient, elle peut être réalisée de tout matériau approprie ayant des caractéristiques de résistance suffisantes, d'acier inoxydable par exemple. Comme la monture 10 est constamment exposée au contenu du récipient, il est préférable de la réaliser d'un matériau parfaitement etanche et insensible aux effets du fluide contenu dans le récipient. Il est préférable que la monture soit faite d'acier inoxydable ou de matériau analogue. I1 est possible aussi de se borner à recouvrir la plaque avant d'un matériau étanche et insensible aux effets du fluide contenu dans le recipient. La garniture 13 et le joint 54 sont de préférence d'un matériau étanche et insensible aux effets du fluide dans le récipient. Cependant, 9 cet égard, il est à noter que la surface d'appui de lentille formée par l'épaulement 21 de la monture constitue une barrière pour l'entrée en contact du fluide contenu dans le récipient avec la garniture. Les regards des variantes de réalisation représentées sur les figures 4 à 7 comprennent des joints d'étanchéité 56 et 60 dun matériau etanche tel que le Teflon, lequel constitue une protection plus efficace de la garniture contre le fluide dans le recipient. De tels joints pourraient être pourvus d'une partie cylindrique située entre la garniture et la lentille pour constituer une protection encore plus efficace de la garniture. La variante représentée sur les figures 4 et 5 est très semblable à l'exemple des figures 1 à 3, sauf que la garniture 13' ne possède pas de rebords intérieur 36 et extérieur 38 mais qu'un joint supplementaire 56 est prévu entre l'épaulement annulaire 21 et la face intérieure 34 de la lentille 11 et que le regard comprend en plus une chemise cylindrique extérieure 58 entre la garniture 13' et la paroi latérale 20. La variante de réalisation représentée sur les figures 6 et 7 est également très semblable à l'exemple des figures 1 à 3, sauf que la garniture 13" ne possède pas de rebord inferieur 30 et qu'un joint supplémentaire 60 est prévu au lieu de cela entre la lentille 11 et l'épaulement annulaire 21. Une valve de remplissage 62 peut être prévue pour la mise sous pression de la garniture 13" avec le fluide desiré, de l'air par exemple. L'invention n'est pas limite aux formes de réalisation décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre. Par exemple, la garniture peut être composée de plusieurs segments cylindriques remplis de fluide et empiles pour former une garniture dont l'action est equivalente à celle représentée sur les dessins. REVENDICATIONS 1 - Regard comprenant une monture pourvue d'une ouverture et destiné à être fixé sur un récipient de fluide, autour d'une ouverture dans la paroi du récipient, une lentille disposée dans l'ouverture de la monture et une garniture d'étanchéité entre la périphérie de la lentille et la monture, caractérisé en ce que la lentille et la garniture sont disposées dans une partie élargie de l'ouverture de la monture, contre un épaulement forme entre cette partie de l'ouverture et une partie plus étroite, en ce que la garniture est creuse et au moins partiellement remplie d'un fluide et en ce qu'un dispositif est prévu pour appliquer une force à la garniture afin que celle-ci exerce sur la lentille une force de compression radiale uniforme dans le sens de la périphérie de la lentille et constitue en même temps un joint d'étanchéité entre la monture et la périphérie de la lentille. 2 - Regard selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif pour appliquer une force à la garniture comprend une plaque avant possédant une ouverture alignée avec l'ouverture de la monture, qui est fixée par un dispositif de fixation sur la monture, de manière qu'une partie d'appui de garniture de la plaque avant se trouve en regard dudit épaulement mais du c8té opposé de la lentille, ladite force étant produite par le dispositif de fixation et étant transmise à la garniture par la plaque avant et sa partie d'apui. 3 - Regard selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un premier joint d'étanchéité est disposé entre la lentille et la monture et un deuxième joint d'étanchéité est dispose entre la lentille et la plaque avant. 4 - Regard selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en plus un dispositif pour fixer la monture sur la paroi du récipient, de manière que la lentille recouvre l'ouverture de cette paroi. 5 - Regard selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la garniture est en matériau compressible et possède une section à peu près en U. 6 - Regard selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'une chemise ou un élément analogue est disposé entre la garniture et la monture et aussi entre la garniture, la monture et la plaque avant et en ce que cette chemise ou élément analogue et la plaque ayant sont en un matériau d'étanchéité insensible aux effets du fluide contenu dans le récipient. 7 - Regard selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et 6, caractérisé en ce que la garniture est en matériau compressible et possède une section à peu près en L. 8 - Regard selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et 6, caractérisé en ce que la garniture est en matériau compressible et possède une section à peu près rectangulaire. 9 - Regard selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité supplémentaire est disposé entre la lentille et la monture et entre la garniture et la monture. 10 - Regard selon la revendication 9, caractérisé en ce que le fluide contenu dans la garniture est formé d'un matériau incompressible et en ce que la garniture de section en U possède des rebords situés, l'un entre la plaque avant et la lentille, l'autre entre la monture et la lentille pour y former des joints d'étanchéité et permettre la compression de la garniture par la plaque avant. ll - Regard selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la garniture est équipée dlune valve de remplissage pour la mise sous pression de la garniture par un fluide désiré.