Brevet FR2573842A1 — publié le 19860530

Appareit pour connecter des tubes aboutés alignés et pour maintenir Leur alignement rotatif pendant la connexion. L'invention H4rrite ci-dessous concerne de façon générale des tubes de connexion aboutés alignés et plus particulièrement des structures pour connecter un instrument sismique à un bras de positionnement qui lui est abouté tout en maintenant leur alignement rotatif. Cette invention est le résultat d'un contrat avec le Department of Energy (contrat n W-7405-ENG 36). Conventionnellement, des instruments sismiques tels que des géophones ont été connectés à des bras de positionnement d'une manière empirique. Etant donné que le dispositif de connexion est serré autour d'eux, le géophone et le bras de positionnement tournent l'un par rapport à l'autre. Afin d'avoir le géophone et le bras de positionnement dans une position de rotation désirée après serrage, il est généralement nécessaire de répéter la procédure de serrage plusieurs fois. Il est donc désirable de connecter les géophones aux bras de positionnement dans une orientation rotative présélectionnée sans avoir à répéter La procédure de connexion. Les dispositifs pour connecter des éléments tubulaires dans une position rotative fixée sont bien connus. Cependant, ils ont Le désavantage d'être seulement capables de connecter Les tubes dans une position unique déterminée. Un tel dispositif est révélé dans le brevet US 3 285 628 de De Vries. Ce dispositif utilise des goupilles pour fixer les extrémités adjacentes de membres tubulaires dans une même position. Il est désirable de connecter des extrémités adjacentes de membres tubulaires dans toute position rotative présélectionnée. Un but de la présente invention est de fournir un appareil amélioré pour la connexion de tubes aboutés. l!n autre but de L'invention est de fournir un appareil pour maintenir l'alignement rotatif de tubes aboutés pendant La connexion des tubes. Encore un autre but de l'invention est de fournir un appareil pour la connexion de tubes aboutés dans tout rapport rotatif désiré avec une erreur faible. Pour atteindre ces buts ainsi que d'autres buts dans le cadre de la présente invention, telle qu'elle est réalisée et largement décrite ici, un appareil est fourni pour des tubes de connexion aboutés et pour le maintien de leur alignement rotatif durant La connexion. L'appareil comprend un premier et un second tubes. Chaque tube comporte des parois intérieure et extérieure et des première et seconde extrémités. Chaque extrémité comporte un bord intérieur et un bord extérieur. Le premier tube comporte des parties définissant une première série de cavités disposées dans un calibre d'espacement sur le bord externe de La première extrémité. Le premier tube comprend une portion filetée extérieurement sur La paroi externe et adjacente à la première série de cavités. Le second tube comporte des parties définissant une seconde série de cavités disposées dans un calibre d'espacement sur le bord extérieur de sa première extrémité. La seconde série de cavités comporte un nombre de cavités différent de la première série de cavités. La première extrémité du second tube comporte substantiellement le même diamètre extérieur que la première extrémité du premier tube et y est aboutée de telle sorte qu'un orifice est formé partout o l'une des cavités du premier tube recouvre pratiquement l'une des cavités du second tube. Un élément anti- rotatif est placé dans l'orifice. L'élément anti-rotatif est suffisamment grand par rapport à l'orifice pour empêcher que la rotation de la cavité recouvrante du premier tube ne dépasse la cavité recouvrante du second tube. De préférence, l'orifice est une ouverture circulaire et l'élément anti-rotatif est une sphère. Un collier est disposé par glissement autour du second tube. Le collier comporte une partie filetée intérieurement destinée à être engagée dans la partie filetée extérieurement du premier tube afin de connecter les second et premier tubes. Le collier empêche la sortie de l'élément anti-rotatif de l'orifice. Un dispositif de retenue est intégralement connecté au collier et empêche le collier de se séparer du second tube. Les cavités dans chaque série peuvent être également espacées. Un avantage de la présente invention est que les tubes aboutés peuvent être connectés dans chaque position rotative désirée avec une faible erreur. Un autre avantage de l'invention est que des tubes aboutés peuvent être maintenus dans une position rotative fixée pendant la connexion des tubes. D'autres buts, avantages et nouvelles particularités de l'invention seront exposés en partie dans la description qui suit, et en partie deviendront apparents à ceux qui sont experts dans l'art par l'examen de ce qui suit ou qui pourraient avoir été instruits par la pratique de l'invention. Les buts et avantages de l'invention peuvent être réalisés et obtenus par les moyens des intermédiaires et combinaisons particulièrement soulignés dans les revendications jointes. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit de plusieurs modes de réalization donnés à titre non limitatif en référence aux dessins dans lesquels: - La figure 1 représente une perspective d'une réalisation préférée du premier tube de la présente invention; - la figure 2 représente une perspective d'une réalisation préférée du second tube de la présente invention; - La figure 3 représente une vue éclatée partieLLement fragmentaire de la réalisation préférée de l'invention; - la figure 4 représente une vue de côté partiellement fragmentaire de la réalisation préférée de L'invention; - la figure 5 représente une vue plane partiellement fragmentaire de la réalisation préférée de L'invention; - la figure 6 représente une vue de cOté en coupe de La réalisation montrée dans la figure 5 prise Le Long de la Ligne de coupe 6-6 dans la figure 5. La figure 1 représente une vue en perspective d'une réalisation préférée du premier tube 10 de la présente invention. Le premier tube 10 comporte une paroi intérieure 12, une paroi extérieure 14, une première extrémité 16 et une seconde extrémité 18. La première extrémité 16 comporte un bord intérieur 20 et un bord extérieur 22. Le premier tube 10 comporte des parties contenant une première série de cavités 24 située dans un calibre d'espacement sur le bord extérieur 22 de la première extrémité 16. Le premier tube 10 comprend aussi une portion filetée extérieure 26 située sur la paroi extérieure 14 près du bord extérieur 22. La figure 2 représente une vue en perspective d'une réalisation préférée du second tube 28 de la présente invention. Le second tube 28 comporte une paroi intérieure 30, une paroi extérieure 32, une première extrémité 34 et une seconde extrémité 36. La première extrémité 34 comporte un bord intérieur 38 et un bord extérieur 40. La première extrémité 34 a substantiellement le même diamètre extérieur que la première extrémité 16 du premier tube 10 représenté dans la figure 1. Le second tube 28 comporte des parties formant une seconde série de cavités 42 située dans un calibre d'espacement sur le bord extérieur de la première extrémité 34. Une seconde série de cavités 42 comporte un nombre de cavités différent de la première série de cavités 24. Dans les réalisations préférées représentées dans les figures 1 et- 2, la première série de cavités 24 et la seconde série de cavités 42 ont des cavités de forme substantiellement identique. De plus, les cavités de chaque série sont également séparées. Dans la figure 1, la première série de cavités 24 - comporte vingt quatre cavités. Dans la figure 2, la seconde série de cavités 42 comporte vingt cavités. La différence entre les nombres de cavités pourrait être inférieure ou supérieure à quatre. Les nombres de vingt et vingt quatre ont été choisis à cause de la relative facilité d'usinage pour réaliser un calibre comportant ces nombres de cavités à intervalles égaux. Les cavités sont séparées de 15 degrés dans la figure 1 et de 18 degrés dans la figure 2. L'erreur d'alignement maximale est égale à la moitié de la différence entre l'espacement angulaire des cavités dans le premier tube 10 et dans le second tube 28. Dans la réalisation représentée, cette erreur maximale est la meitié de 18 moins 15, soit 1,5 degré. Par conséquent, si la différence entre le nombre de cavités était pLus petite, L'erreur d'alignement maximale serait aussi plus petite. Référons nous à nouveau à La figure 2, un collier 44 est disposé par glissage autour du second tube 28. Une partie d'insertion 46 est située au bord intérieur 38 de la première extrémité 34. La partie d'insertion 46 a un diamètre extérieur Légèrement plus petit que Le diamètre intérieur de la première extrémité 16 du premier tube 10 représenté en figure 1. Au Lieu du second tube 28, le premier tube 10 pourrait avoir une partie d'insertion 46. Il n'est pas nécessaire, cependant, que chaque tube ait une partie d'insertion 46. La figure 3 représente une vue éclatée partiellement.fragmentaire de la réalisation préférée de L'invention. Le colLier 44 est représenté dans une vue fragmentaire et retiré-du second tube 28. Le coLLier 44 comporte une partie filetée intérieure 48 correspondant à la partie filetée extérieure 26 du premier tube 10. Quand le premier tube 10 et Le second tube 28 sont aboutés, comme le montre la figure 4 qui fournit une vue de côté partielle de l'invention, le collier 44 peut être tourné sur le premier tube 10 comme le montre le dessin, de sorte que la partie filetée intérieure 48 et la partie filetée extérieure 26 s'engagent et s'ajustent. Quand le premier tube 10 et le second tube 28 sont aboutés, un orifice 50 est formé partout o les cavités de chaque tube se recouvrent substantiellement. Un éLément antirotatif 52, représenté dans la figure 3, est de préférence une sphère et est disposée dans l'orifice 50 représenté en figure 4. Le collier 44 est représenté tourné sur Le premier tube 10. L'élément anti-rotatif 52 est assez grand par rapport à l'orifice 50 pour empêcher Les cavités individuelles qui forment l'orifice de tourner L'une par rapport à L'autre pendant que le collier 44 est tourné. Par conséquent, le premier tube 10 et le second tube 28 peuvent être connectés dans un Système rotatif solidaire, puisque le collier 44 empêche la sortie de l'élément anti-rotatif 52 de l'orifice 50. Le collier 44 comporte une saillie 54 qui sert de structure rétentrice pour empêcher que le collier 44 ne se sépare du second tube 28. Le bord extérieur 56 et le bord intérieur 58 du premier tube 10, ainsi que le bord extérieur 60 et le bord intérieur 62 du second tube 28 sont également représentés dans la figure 4. La figure 5 représente une vue plane partiellement fragmentaire de la réalisation préférée de l'invention. Le collier 44 est représenté en vue fragmentaire pour montrer clairement le rapport abouté du premier tube 10 et du second tube 28. Il est visible qu'il suffit simplement de tourner le premier tube 10, le second tube 28 ou les deux pour changer la position de l'orifice 50. La figure 6 représente une vue de côté en coupe de la réalisation représentée en figure 5, prise le long de la ligne de coupe 6-6 dans la figure 5. Il est visible sur la figure 6 qu'à 180 degrés à l'opposé de l'élément anti-rotatif 52, un autre orifice 50 est formé. En fait, dans la réalisation préférée de l'invention représentée, un orifice 50 se présente en quatre endroits espacés chacun de degrés l'un de l'autre. La description qui précède de la réalisation préférée de l'invention a été présentée dans des buts d'illustration et de description. Le déposant n'a pas l'intention d'être exhaustif ou de limiter l'invention à la forme précise révéLée, et il est évident que beaucoup de modifications et de variations sont possibles à la lumière de l'enseignement ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Appareil pour connecter des tubes aboutés et pour maintenir leur alignement rotatif pendant la connexion, caractérisé en ce qu'il comprend: a. Un premier tube (10) ayant des parois intérieure et extérieure ainsi qu'une première (16) et une seconde (18) extrémités, chacune desdites extrémités ayant un bord intérieur (20) et un bord extérieur (22), ledit premier tube ayant des parties formant une première série de cavités (24) disposées dans un calibre d'espacement audit bord extérieur de ladite première extrémité, ledit premier tube ayant une partie filetée extérieurement disposée sur ladite paroi extérieure et adjacente à ladite première série de cavités. b. Un second tube (28) ayant des paro-is intérieure et extérieure ainsi qu'une première et une seconde extrémités, chacune desdites extrémités ayant un bord intérieur (38) et un bord extérieur (40), ladite première extrémité dudit second tube ayant pratiquement le même diamètre extérieur que ladite première extrémité dudit premier tube et ayant des parties formant une seconde série de cavités disposées dans un calibre d'espacement sur Ledit bord extérieur de ladite première extrémité dudit second tube, ladite seconde série de cavités (42) ayant un nombre de cavités différent de ladite premiere série de cavités, ladite première extrémité dudit premier tube et ladite première extrémité dudit second tube étant aboutées de telle sorte qu'un orifice est formé partout o l'une des cavités dudit premier tube recouvre substantiellement une cavité dudit second tube. c. Un élément anti-rotatif (52) destiné à être placé dans ledit orifice, ledit éLément anti-rotatif étant suffisamment grand par rapport audit orifice pour empêcher que la rotation de la cavité dudit premier tube recouvrant ne dépasse La cavité dudit second tube recouvrant. d. Un collier (44) disposé par glissement autour dudit second tube, ledit collier comportant une portion fiLetée intérieurement pour s'engager et s'ajuster à ladite portion filetée extérieurement dudit premier tube pour connecter lesdits second et premier tubes, Ledit collier empêchant La sortie dudit éLément anti-rotatif dudit orifice; et e. un moyen de rétention (54) pour empêcher ledit colLier de se séparer dudit second tube, Ledit moyen de rétention étant connecté audit coLlier. 2. Appareil seLon La revendication 1, caractérisé en ce que Ladite première série de cavités et Ladite seconde série de cavités comprennent des cavités de grandeur substantiellement identique. 3. AppareiL selon La revendication 1, caractérisé en ce que le calibre formé par Ladite première série de cavités comprend un calibre de cavités équidistantes. 4. Appareil selon La revendication 1, caractérisé en ce que Le calibre formé par Ladite seconde série de cavités comprend un calibre de cavités également équidistantes. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second tube comprend une partie d'insertion située sur ledit bord intérieur de ladite première extrémité dudit second tube, Ladite partie d'insertion étant reçue dans ladite première extrémité dudit premier tube. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier tube inclut une partie d'insertion située sur ledit bord intérieur de ladite première extrémité dudit premier tube, Ladite partie d'insertion étant reçue dans ladite première extrémité dudit premier tube. 7. Appareil selon La revendication 1, caractérisé en ce que ledit orifice comprend une ouverture circulaire. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit éLément anti-rotatif comprend une sphère.