Brevet FR2477660A1 — publié le 19810911

La présente invention concerne un dispositif des tiné à former un joint étanche entre deux organes métalliques ayant des trous de communication. Lors de la fixation d'un élément de raccordement sur une tuyauterie tubulaire en vue de la mise en communication d'un trou de la tuyauterie et de l'élément de raccordement, l'obtention de propriétés d'étanchéité n'est pas facile ni commode. Ce problème est encore accentué dans le cas des tuyauteries qui sont soumises à des vibrations ou des variations de température puisqu'un joint formé par soudure ne convient pas étant donné que les vibrations et les changements de dimension provoqués par les variations de température réduisent considérablement la sécurité obtenue contre les fuites. On connalt déjà diverses solutions concernant des joints formés entre les parties adjacentes d'extrémité de tuyauteries placées longitudinalement; par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 437 358 décrit un joint soudé et les brevets des Etats-Unis d'Amerique n0 3 437 355 et 3 567 257 indiquent la possibilité de la formation d'un joint par soudage avec apport de métal ou par utilisation d'un adhésif. Ainsi, la technique antérieure concerne des possibilités de raccordement de deux tuyauteries longitudinales mais ne montre pas comment un joint d'étanchéité peut être formé entre une tuyauterie, ayant un trou placé à la périphérie, et un second organe, ayant une position angulaire différente par rapport à l'axe longitudinal de la tuyauterie. L'invention concerne la résolution de ce dernier problème, c'est-à-dire la formation d'un joint d'étanchéité entourant un trou de la paroi d'une tuyauterie lorsque ce trou doit communiquer avec une tuyauterie ayant une direction angulaire différente de celle de l'axe longitudinal de la première tuyauterie, ce problème n'étant pas résolu par la technique antérieure. Le dispositif selon l'invention, destiné à la for mation d'un joint étanche entre deux organes m#talliques ayant des trous qui communiquent, de préférence entre un trou formé dans une paroi d'une tuyauterie métallique et une pièce métallique de raccordement destinée à être fixée à la tuyauterie et ayant une direction angulaire différente de celle de l'axe longitudinal de la tuyauterie, se caractérise essentiellement en ce qu'il comprend un élément, disposé autour d'un trou formé dans une pièce métallique de raccordement, et comprenant une matière de résistance électrique relativement élevée, entourée par une couche d'une matière isolante de l'é- lectricité, la couche qui entoure l'élément ayant une seconde couche ou un certain nombre de canaux contenant un flux décapant, ledit élément étant destiné à être relié à deux conducteurs électriques qui sont disposés pratiquement à des emplacements opposés, la connexion des conducteurs à une alimentation électrique étant destinée à provoquer une augmentation de la température de l'élément et ainsi une fusion de la couche placée autour de l'élément, cette fusion, étant donné la présence de flux décapant, assurant la formation d'un joint étanche entre les organes métalliques, autour des trous formés dans ces organes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se réforant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une perspective d'une pièce de raccordement, destinée à être fixée autour d'une tuyauterie tubulaire, avec un organe non représenté de forme sensiblement correspondante, cette pièce et l'organe correspondant pouvant être fixés l'un à l'autre par des vis ou des boulons, l'organe représenté constituant un premier mode de réalisation de dispositif selon l'in- vention - la figure 2 est une élévation latérale du dispositif de la figure 1 - la figure 3 est une coupe d'un second mode de réalisation de dispositif selon l'invention - la figure 4 est une perspective avec des parties arrachées d'un troisième mode de réalisation de dis positif selon l'invention - la figure 5 est une coupe d'un mode de réalisation de l'invention, correspondant à un moment qui pré- cède la formation du joint étanche entre les deux flasques de raccordement - la figure 6 est une coupe correspondant a la figure 5 mais correspondant a un moment où un joint étanche a été formé - la figure 7 est une coupe d'un autre mode de réalisation de pièce de raccordement destinée à être fixée contre une partie de la périphérie externe d'une tuyauterie tubulaire - la figure 8 est une coupe d'une variante d'élément d'étanchéité utilisé selon l'invention ; et - la figure 9 est une coupe d'une autre variante d'élément d'étanchéité de la figure 8. La figure k représente une pièce 1 de raccordement destinée à être fixée contre une partie de la peri phérie externe d'une tuyauterie tubulaire, et à assurer la communication avec un trou formé dans la paroi de la tuyauterie. La pièce 1 de raccordement est fixée à une seconde pièce non représentée afin que, a elles deux, elles entourent la tuyauterie, ces pièces étant reliées l'une à l'autre par des vis ou des boulons. Le mode de réalisation représenté sur les figures I et 2 comprend une première couche 2 isolante de l'élec tricoté, fixée à la surface courbe de butée de la pièce de raccordement. Une seconde couche d'une matière 3 isolante de l'électricité est placée au contact de la pre mière couche 2, et un anneau formé d'un fil métallique 4 est placé entre les couches isolantes 2 et 3, autour d'un trou sylindrique 4 formé dans la pièce 1 et destiné à assurer la communication avec le trou de la paroi de la tuyauterie. Deux conducteurs électriques 6, 6' sont reliés au fil annulaire 4 et sont destinés a faciliter la connexion à une alimentation électrique. Ilest avantageux que les conducteurs 6 et 6' soient disposés comme représenté, entre les couches isolantes 2 et 3.En outre, le fil métallique annulaire est en une matière ayant une résistance électrique élevée, si bien que la connexion des conducteurs 6 et 6' à une alimentation électrique provoque un dégagement de chaleur dans le fil 4. Les couches isolantes 6 et 6' sont formées d'une matière telle que la chaleur libérée par le fil provoque une fusion totale ou partielle, avec formation d'un joint de préférence élastique entre la surface externe de la paroi de la tuyauterie et la pièce l de raccordement, ce joint entourant le trou formé dans la paroi de la tuyauterie. Lorsque les propriétés résistives du fil varient, de même que l'énergie transmise, la température peut varier entre des limites très éloignées si bien qu'un joint soudé peut être réalisé dans certains cas. En outre, la matière des couches isolantes 2 et 3 placées autour peut varier afin que le joint étanche puisse être formé entre différents types de matière et dans différents types d'application. Le mode de réalisation de la figure 3 montre que les conducteurs 6 et 6' ne sont pas obligatoirement formés de la même matière que les parties annulaires 4, c'est-adire que les conducteurs 6 et 6' peuvent avantageusement être formés d'une matière ayant une plus faible résistance électrique afin que ces conducteurs 6 et 6' ne chauffent pas par effet Joule lorsqu'ils sont reliés a une alimentation électrique La figure 4 est destinée à montrer que les couches isolantes 2 et 3 et les parties annulaires 4 peuvent être réalisées sous forme d'un stratifié. Celuici a une première couche 2 d'une matière isolante, des tinée a être fixée à la pièce 1 de raccordement, une se conde couche conductrice de l'électricité 4 qui peut être chauffée, et une couche isolante externe 3.Un conducteur 6 transmettant un courant électrique est aussi représenté sous forme d'un conducteur électrique isolé classique, fixé à la couche intermédiaire 4. Contrairement aux modes de réalisation décrits précédemment, la couche qui peut être chauffée électriquement a une section rectangulaire si bien que la dissipation thermique est extrêmement favorable. La couche isolante 2 destinée à être fixée contre la pièce 1 de raccordement, est avantageusement munie d'une couche auto-adhésive qui facilite la mise en place du stratifié. Il faut noter en référence au mode de réalisation des figures 5 et 6 que deux pièces 1 et 1' de raccordement peuvent être fixées l'une a l'autre, par exemple sous forme de flasques ou de brides. L'invention peut aussi être utilisée pour la formation de tels joints, bien qu'on ait indiqué précédemment qu'il s'agissait de tuyauterie; Dans ce mode de réalisation, un fil annulaire 4 entouré par un fil 7 isolant de lElec- tricité, est disposé en position intermédiaire, entre les pièces 1 et 1' de raccordement. Comme indiqué sur la figure 5, la couche isolante 7 se déforme légèrement lorsque les organes 1 et 1' sont rapprochés.Des conducteurs d'un courant électrique (non représentés) transmettent alors un courant électrique à l'organe annulaire 4 si bien que celui-ci dégage de la chaleur et la couche 7 placée autour fond et colle aux organes 1 et 1'. il est avantageux que ces organes 1 et 1' soient rapprochés l'un de l'autre lorsque l'organe annulaire 4 est chauffé afin que les propriétés d'étanchéité du joint résultant soient améliorées. La figure 7 représente un mode de réalisation mettant en oeuvre essentiellement deux feuilles adhérentes 2 et 3 formées d'une matière isolante, entre lesquelles un fil annulaire 4 est disposé. Dans ce mode de réalisation, seules les parties des feuilles 2 et 3 qui sont adjacentes au fil 4 fondent et forment ainsi un joint d'étanchéité entre la pièce 1 de raccordement et une tuyauterie.Ce mode de réalisation permet aussi la disposition d'un certain nombre de fils annulaires 4 concentriques les uns aux autres et destinés a être chauffés ensemble afin qu'un certain nombre de joints s'entourant les uns les autres soit formé, les joints pouvant avoir des conducteurs indépendants 6, 6' qui assurent leur chauffage individuel, par exemple par formation d'un premier joint étanche, ce joint pouvant être remplacé par un second formé autour du premier lorsque celui-ci présente des fuites Les modes de réalisation décrits en référence aux figures 1 à 7 sont avantageux lorsque la matière isolante placée autour de l'élément annulaire a des propriétés telles que l'adhérence est totale lorsque la matière est chauffée.Cependant, cette propriété n'est pas toujours observée, par exemple lorsqu'il est souhaitable qu'un joint soudé avec ou sans apport de métal soit formé, car une couche d'oxyde existant au niveau de la paroi externe de la tuyauterie et/ou sur la surface de butée de la pièce 1 de raccordement doit d'abord être retirée. A cet effet, un flux décapant doit être disponible. Les figures 8 et 9 représentent deux exemples convenant a cet effet. La figure 8 représente le fil 4 qui doit être chauffé électriquement, entouré par une couche d'un flux décapant 8 qui est elle-même entourée d'une matière isolante 7. Un progrès intéressant est ainsi obtenu puisque le flux décapant, dans certains cas, peut former une couche isolante si bien que la couche externe 7 peut être formée d'une matière non isolante de l'électricité. Dans une variante, une mince couche isolante peut être placée entre le fil 4 et le flux décapant 8 ou autour de celuici si bien que ce flux et le fil 4 sont isolés par rapport a la couche externe 7. Un joint soudé avec ou sans apport de métal peut alors être réalisé puisque la couche externe 7 peut être une couche métallique d'une matière conductrice de l'électricité. La figure 9 représente une variante dans laquelle le flux décapant 8 est placé dans un certain nombre de canaux séparés formés dans la couche 7 autour du fil 4 qui doit être échauffé. Dans ce cas aussi, une mince couche isolante peut être placée entre le fil 4 et la couche environnante 7, si bien que cette dernière peut être formée d'une matière conductrice de l'électricité. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositi#et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, il est évident que la possibilité de la formation d'un joint étanche, par exemple autour du trou formé dans la paroi d'une tuyauterie cylindrique, pré- sente des avantages importants puisque la résistance aux vibrations est accrue, de même que la résistance aux variations du diamètre de la tuyauterie, par exemple lors des variations de température. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à former un joint étanche entre deux organes métalliques (1, 1'). ayant des trous qui communiquent, de préférence entre un trou formé dans la paroi d'une tuyauterie métallique et une pièce métallique (1) de raccbrdement destinée à être fixée contre la tuyauterie et ayant une direction angulaire différente de celle de l'axe longitudinal de la tuyauterie, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un élément (4) disposé autour d'un trou formé dans une pièce métalli- que (1) de raccordement, cet élément (4) étant formé d'une matière ayant une résistivité relativement élevée et étant entouré par une couche (2, 3, 7) d'une matière isolante de l1électricité, cette couche environnante (2, 3, 7) contenant un flux décapant (8) disposé sous forme d'une couche ou placé dans un certain nombre de canaux, ledit élément (4) étant destiné à être relié à deux conducteurs électriques (6, 6') disposés pratiquement en des emplacement opposés l'un par rapport à l'autre, les conducteurs (6, 6'), lorsqu'ils sont reliés à une alimentation électrique, transmettant un courant à l'élément (4) qui dégage alors de la chaleur et provoque la fusion de la couche environnante (2, 3, 7), cette couche, en coopération avec le flux décapant (8),assurant la formation d'un joint étanche entre les organes métalliques (1, l'),au- tour des trous formés dans ces organes. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu t il comprend une couche d'une matière conductrice de l'électricité, destinée à faire partie du joint formé entre les organes métalliques (1, 1') lorsque l'élément (4) est chauffé, cette couche étant isolée électriquement par rapport à l'élément (4) par la couche isolante environnante (2, 3, 7). 3. Dispositif selon la revendication 2; caractérisé en ce qu'il comprend une couche d'un flux décapant (8) formant une couche isolante de l'électricité. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une couche de flux décapant (8) placée entre la couche isolante de l'électricité t2, 3, 7) et une couche externe d'une matière conductrice de l'électricité. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche environnante a un ou plusieurs canaux contenant un flux décapant (8). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 5, caractérisé en ce que l'élément (4) et les couches qui l'entourent (2, 3, 7, 8) sont sous forme d'un stratifié ayant des couches adjacentes et pratiquement parallèles. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une couche externe au moins, entourant l'élément (4), est un revêtement adhésif, de préférence auto-adhésif.