Brevet FR2584160A1 — publié le 19870102

DISPOSITIF POUR LA MISE EN PLACE D'UN JOINT D'ETANCHEITE A LEVRES DANS UNE GORe7E ETROITE DOMAINE TECHNIOUE DE L' INVENTION La présente invention concerne un dispositif de mise en place d'un joint d'étanchéité à lèves dans la gorge d'une bride planew assu- rant à la fois une grande rapidité de mise en place et une absence totale de blessure du joint. ETAT DE LA TECHNIQUE De nombreuses opérations physiques, physico-chimiques ou chimiques sont effectuées dans des enceintes closes où l'on entretient un vide ou une surpression plus ou moins poussés. L'étanchéité des portes, couvercles ou ouvertures diverses est parfois assurée par un joint er élastomère pressé entre deux portées planes, et, le plus souvent, par un joint disposé dans une gorge d'où il dépasse de quelques millimetres, et sur lequel vient s'appliquer, par des moyens de serrage appropriés, une portée plane, par exemple le rebord du couvercle. Le joint se présente souvent sous la forme d'un tore disposé dans une gorge à section carrée ou rectangulaire. Cette disposition n'est pas toujours satisfaisante, car le joint torique a tendance à s'échapper de la gorge au démontage du couvercle, et l'étanchéité obtenue est, dans certains cas, insuffisante. On utilise dans ces cas--là des joints à lèves, également disposés dans une gorge à profil carré ou rectangulaire ou trapézoldal, dont la surface de contact avec les parois de la gorge est très supérieure à cellc du joint torique, et, lorsque l'ecarterent des levres est supérieur à la largeur de la gorge, ce type de joint, une fois en place, ne peut plus s'échapper spontanément. PROBLEME TECHNIQUE A RESOUDRE La mise en place d'un joint à lèvresde grande longueur dans une gorge plus étroite que le joint reste une opération difficile exigeant habileté et patience de l'opérateur, qui pince le joint entre ses doigts ou avec un outil de serrage plus ou moins bien adapté, et le pousse avec un morceau de bois centimètre apres centimètre, dans la gorge, ce qui entraîne à la fois une fatigue de l'opérateur, et des risques importants de blessure du joint. Si l'on considère les autoclaves dans lesquels s'effectuent, par des successions de phases de mise en pression et en dépression, l'imprégnation ou la réimprégnation avec du brai, de certains produits carbonés (électrodes de four à arc par exemple), la mise en place manuelle d'un joint à lèvres de 1800 nin de diamètre peut demander de 6 à 8 heures, dans des conditions particulièrement pénibles,puisque l'on opère sur un autoclave encore chaud (2000C), d'où se dégagent des vapeurs de brai. En outre, de tels joints peuvent couter de 1000 à 2000 francs, et il n'est pas rare d'en détruire un ou deux avant de réussir la mise en place manuelle. OBJET DE L'INVENTION L'objet de la présente invention, est un dispositif permettant la mise en place, dans une gorge, d'un joint à lèvres.dont la largeur. au repos, avant mise en place, est supérieure à la largeur de la gorge, cette mise en place étant assurée rapidement, sans fatigue ni danger pour l'opérateur, et sans aucun risque d'endommager le joint. Ce dispositif comporte un châssis, muni de moyen de préhension, et supportant - quatre galets de roulement qui assurent le déplacement du dispositif sur la bride plane de l'appareil dans laquelle est taillée la gorge, et qui permettent de maintenir le dispositif à une distance constan te du rebord de la gorge, un un ensemble de quatre galets presseurs, deux galets avant pour gui- der le joint, et deux galets arrière pour ptneer-- les levures jusqu'à une largeur inférieure à la largeur de la gorge, - un galet pousseur qui assure l'introduction du joint dans la gorge, immédiatement en arrière des deux galets presseurs arrière, - éventuellement un distributeur de lubrifiant sur les faces externes des lèvres du joint ou sur les parois verticales de la gorge, pour faciliter l'introduction du joint. En outre, pour faciliter l'introduction du joint, le plan de base du châssis forme, vers 1 avant, un angle a de quelques degrés par rapport au plan de roulement. Cette inclinaison a peut être obtenue en donnant aux galets de roulement avant un diamètre supérieur à celui des galets de roulement arrière, ou par des moyens équivalents. DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 représente, en vue de côté, le dispositif objet de l'invention. Le détail 1A est une coupe verticale partielle de la figure I selon AA. La figure 2 schématise les phases successives de la pénétration du joint à levresdans la gorge (2A, 2B, 2C en coupe transversale, 2D en coupe longitudinale). La figure 3 représente, en vue de dessus les galets de guidage et et de serrage du joint. La figure 4 schématise le mécanisme de pénétration du joint dans la gorge et les différentes forces qu'il met en jeu. Le dispositif objet de l'invention, est destiné à la mise en place d'un joint à lèvres(l) dans une gorge p1.us étroite. Le joint est généralement un profilé extrudé en élastomère dont la nature est choisie en fonction de la température de service et de l'environnement physico-chimique. I1 comporte un corps de largeur L1 et deux levures (2) écartées à leur base d'une largeur L2 > L1 lorsque le joint est dans son etat initial, avant mise en place dans la gorge (3). La section de la gorge est le plus souvent carrée ou rectangulaire, plus rarement trapézoidale, avec la partie supérieure plus étroite que le fond. Dans le cas présent, les flans de la gorge (3) sont parallèles et sa largeur L3 La gorge (3) est le plus souvent taillée dans une bride plane (4) in tégrée à l'appareil étanche, et sur laquelle viendra se plaquer, par serrage, un moyen de fermeture : couvercle ou porte (non représentes). Le dispositif objet de l'invention, qui est destiné à la mise en place du joint (1) dans la gorge (3), est constitué par un chassis (5) muni, à sa partie supérieure, d'un moyen de préhension, tel que la poignée tubulaire (6). Le châssis parallèlépipédique (5) est muni de quatre galets de roulement qui peuvent être avantageusement constitués par des roulements à billesou à rouleaux. Le plan de base Pi de ce châssis peut former, avec son plan de roulement, un angle a prédéterminé compris entre 20et30. Deux galets (7) sont disposés à l'avant de l'appareil (par rapport à son sens de fonctionnement indiqué par la flèche Fl),et deux galets (8) sont disposés à l'arrière de l'appareil. Les deux galets avant ont un diamètre Dl supérieur au diamètre D2 des deux galets arrière, de telle sorte que, lorsque le dispositif est posé sur une surface plane, le plan de base (PI) du châssis (2) et le plan de roulement, c'est-à-dire le plan d'appui commun P2 des quatre galets (plan de roulement P2) (7) (8) forme, vers l'avant, un angle a dont la fonction sera précisée un peu plus loin. Cette inclinaison a pourrait être obtenue par un moyen autre que la différence de diamètre entre les galets avant et arrière, par exemple en fixant les galets arrière (8) (qui seraient alors de meme diamètre que les galets avant (9)) au-dessus du plan de base ol du châssis. On doit également noter que, lors de l'utilisation du dispositif, le plan de roulement P2 est constitué par le plan de la bride (4). Le châssis (2) est également muni de quatre galets de guidage disposés symétriquement par rapport au plan médian vertical P3 du châssis. Deux de ces galets (9A) (galets guideurs) sont disposés un peu en ar riere des galets de roulement avant (7), les deux autres (9B) (galets presseurs) sont disposés un neu en avant des galets de roulement arrière (8), et en arrière des galets (9A), (toujours pa-: référence au sens de la flèche Fl). L'axe des quatre galets (9A, 9B) est perpendiculaire au plan de base (Pl) du châssis, et forme donc, avec le plan de roulement (P2) un angle ai de (90+a ) . Les axes des deux galets guideurs (9A), qui sont normalement de meme diamètre, sont parallèles entre eux et écartés d'une distance égale à ce diamètre augmenté d'une longueur sensiblement égale ou très légère- ment inférieure à la largeur L2 des lèvres du joint. Les axes des deux galets presseurs (9B) (ces galets sont également de même diamètre) également parallèles entre eux, (et sensiblement parallèles aux axes des galets 9A) sont écartés d'une distance étale à leur diamètre, augmentée d'une longueur légèrement inférieure à la largeur L3 de la gorge. Le châssis (2) supporte en outre un galet pousseur (10), d'axe parallèle au plan de base PI, au plan de roulement P2, et aux axes des galets de roulement (7) (8). Le diamètre de ce galet est tel que son plan de roulement est situé au-dessus du plan de roulement des galets (7) (8), la différence de hauteur étant sensiblement égale à la hauteur P1 de la partie du joint qui dépasse de la gorge, au-dessus du plan P2 de la bride.Ce galet(10)est placé dans le plan médian vertical P3 du 'châssis- - Ces différents galets peuvent également être constitués par des roulements classiques à billes ou à rouleaux, dont l'état de surface très soigné supprime tout risque de détérioration du joint (1) lors de la mise en place.Ces roulements, convenablement lubrifiés, résistent aux températures parfois élevées (jusqu'à 2000C) qui règnent encore sur certains autoclaves lors d'un changement de joint. Enfin, le châssis (2) peut comporter un réservoir (11) de lubrifiant liquide, muni de deux conduits (12) débouchant, à leur partie inférieure, sur les rebords extérieurs des levures (2) du joint (1), de façon à faciliter -si nécessaire- la pénétration du joint dans la gorge. Un distributeur de lubrifiant pâteux (graisse de silicone ou graisse fluorée) peut aussi etre envisagé. Le fonctionnement du dispositif est le suivant le joint (1) est tout d'sabord introduit manuellement dans la gorge pur pincement des lèvres (2) sur 5 à 10 centimètres (figures 2A, 2B,2C). Puis le dispositif selon l'invention est posé sur la bride au-dessus de la partie du joint qui est déjà en place, de façon que son plan médian P3 colncide sensiblement avec l'axe de la gorge (3). Le galet (10) est alors en appui sur la partie supérieure du joint, tandis que les galets (9A) et (9B) assurent le pincement de la partie du joint qui n'a pas encore pénétré dans la gorge et qui forme, avec le plan de la bride (4) un angle ss (supérieur àa ), angle qui dépend notamment de l'élasticité et de la dureté de la matière constituant le joint.Le joint ayant été disposé, de préférence, au-dessus de toute la longueur de la gorge, l'opérateur exerce simultanément une poussée verticale, de façon à bien plaquer les quatre galets de roulement(9A) et(9Bjsur la surface de roulement que constitue la bride (4), et une poussée vers l'avant, dans le sens de la flèche Fi. La figure 4 montre les différentes forces qui s'exercent sur le joint (1) avant et au moment de sa pénétration dans la gorge (3). Au point A, la pression du galet pousseur (10) s'exerce perpendiculairement à l'axe du joint (cette pression est symbolisée par la flèche F2). Au point B, le galet pousseur(9B)qui comprime le joint, exerce une force de frottement (flèche F3) qui se combine avec la pression du galet pousseur (10) pour donner une résultante F5 qui forme, avec le plan P2 de la bride, un anale ss. Au point C, le galet guide(9A)n'exerce qu'un frottement réduit sur le joint dont la position angulaire n'est pas modifiée. Il en résulte que la portion du joint qui nta pas encore pénétré dans la gorge forme avec le rebord de la gorge un angle sensiblement égal à ss , (et qui peut être compris entre 10 et 13,5bu maxi) qui assure une pénétration du joint dans la gorge pratiquement sans effort, et sans risque de cisaillement sur les rebords supérieurs de la gorge, au fur et à mesure de l'avance continue du dispositif sur la bride. Le dispositif objet de l'invention permet donc d'assurer la mise en place des joints dans des gorges étroites de façon rapide et sans endommager les joints. REVENDICATIONS I. Dispositif, pour la mise en place dans la gorge d'une bride plane (4) d'un joint d'étanchéité à lèvres (1) dont la largeur maximale (L2) au niveau des lèvres (2) est supérieur à la largeur (L3) de la gorge, caractérisé en ce qu'il est constitue par un châssis rigide roulant pallèlépipédique (5), dont le grand axe est dirigé dans le sens de déplacement dudit châssis, muni d'un moyen de préhension (6), et dont le plan de base Pi forme avec son plan de roulement P2 un angle a prédéterminé, ce châssis comportant - quatre galets de roulement (7) (8) d'axes parallèles au plan de ba se P1, deux galets (7) étant disposés à l'avant du châssis, et deux galets (8) étant disposés à l'arrière du châssis, - deux galets (9A) de guidage du joint, d'axes parallèles entre eux et perpendiculaires au plan de base Pl, et disposés symétriquement par rapport au plan médian vertical P3 passant par le grand axe du châssis (5), - deux galets (9B) de serrage du joint, d'axes parallèles entre eux et perpendiculaires au plan de base P1, et disposés symétriquement par rapport au plan médian vertical P3 passant par le grand axe du châssis (5), - un galet pousseur (10) d'axe parallèle au plan de base P1, et aux axes des galets de roulement (7) (s), le plan de roulement de ce ga let étant situé au-dessus du plan de roulement P2, le galet étant disposé dans le plan médian P3. 2. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que les axes des deux galets de guidage 9A sont situés à une distance au plus ega- le a leur diamètre augmenté de la largeur maximale L2 du joint (1) au niveau de la base des lèvres (2). 3. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que les deux galets de serrage 9B sont situés à une distance au plus égale à leur diamètre augmenté de la largeur L3 de la gorge. 4. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que les axes des galets 9A et 9B forment, avec le plan de roulement P2, un angle a1 = 900+ a, n étant compris entre 2 et 30 5. Dispositif selon revendication 1,caractérisé en ce que le plan de roulement du galet pousseur (10) est situé au-dessus du plan de roulement P2 d'une distance sensiblement égale à la hauteur h de déDassement du joint (1) en place dans la gorge par rapport au Dlan de la bride (4). 6. Dispositif, selon revendication 1, caractérisé en ce que le diametre des galets de roulement avant (7) est supérieur au diamètre des galets de roulement arrière (8), de façon que le plan passant par les axes des galets (7) (8) fasse, avec le t,lan de roulement, un angle a compris entre 2 et 30. 7. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que les galets de guidage(9A)sont situés en arriere des galets de roulement (7) et en avant des galets de serrage (9B). 8. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que le point d'appui du galet pousseur (10) sur le joint (1) est situé en arrière de l'axe du galet de serrage (9B).