Brevet FR2598778A1 — publié le 19871120

PROTECTEUR D'EXTREMITE POUR TUBE DE REVOLUTION Le dispositif protecteur suivant l'invention concerne la protection des bords d'extrémité des tubes de révolution. Ce dispositif protecteur s'applique, en particulier, à la protection des bords d'extrémité de tubes métalliques de révolution comportant un plat et un chanfrein en vue du soudage par exemple. La demande de brevet allemand DE 27 15 837 décrit un dispositif qui permet de protéger le bord chanfreiné d'un tube. Ce dispositif est constitué par un anneau cylindrique, muni d'une fente longitudinale, qu'on engage à l'intérieur du tube jusqutà ce qu'un rebord protecteur vienne en contact avec le bord chanfreiné du tube. Le serrage de l'anneau contre la paroi intérieure du tube est réalisé au moyen d'un coin qui écarte l'un de l'autre les bords en regard de la fente longitudinale. Un fil de section adaptée permet de renforcer le rebord protecteur. Pour que ce rebord joue pleinement son rôle, ses dimensions doivent correspondre à celles du bord du tube qu'il s'agit de protéger.Ceci est un inconvénient quand on veut protéger des tubes présentant des diamètres intérieurs variables, des épaisseurs et des profils de bord d'extrémité variables également. Le mode de fixation de ce dispositif, qui fait appel à un coin qu'on enferme entre deux saillies, ne se prête pas non plus à la mise en place, à l'intérieur, de tubes présentant des variations de diamètre intérieur. De plus, il nécessite un outillage particulier pour le montage et le démontage. Enfin, la structure relativement complexe de ce dispositif rend sa réalisation coûteuse. On a recherché la possibilité de réaliser un dispositif protecteur des bords d'extrémité de tubes qui puisse être mis en place ou enlevé sans faire appel à des outils. On a cherché aussi la possibilité de pouvoir mettre en place un tel dispositif sur des tubes présentant des différences notables de diamètre intérieur et aussi des épaisseurs et des profils de bord d'extrémité différents. On a cherché enfin à réaliser un dispositif, de structure simple, présentant une bonne efficacité et une grande facilité de mise en place et d'enlèvement associés à un faible coût de réalisation. Le dispositif protecteur pour bord d'extrémité de tubes de révolution, qui fait l'objet de l'invention, permet de résoudre le problème ainsi posé dans son ensemble. I1 comporte un anneau protecteur, de révolution, dimensionné de façon à pouvoir être appliqué contre au moins une zone annulaire du bord d'extrémité d'un tube. Ce dispositif comporte également un moyen de retenue, relié à cet anneau protecteur de révolution et capable de prendre appui contre la paroi intérieure de ce tube, qui permet de maintenir l'anneau protecteur en position d'appui contre le bord d'extrémité de ce même tube.Ce moyen de retenue comporte plusieurs lames, formant ressort, réparties autour de l'axe de l'anneau protecteur, d'un même côté de cet anneau, chacune de ces lames étant reliée par l'une de. ses extrémités, de façon directe ou indirecte, à cet anneau et reliée à au moins une autre lame, de façon directe ou indirecte, par son autre extrémité ; chacune de ces lames comporte > en l'absence de contrainte radiale, au moins une zone dite d'appui dont la distance à l'axe de l'anneau est supérieure au rayon intérieur du tube, zone qui est conformée de façon à pouvoir subir une déformation élastique telle que sa distance à l'axe puisse être réduite à une valeur au plus égale au rayon du tube.De préférence, chaque lame, formant ressort, comporte, en s'éloignant de l'anneau protecteur, au-delà d'une zone d'appui, une zone dite d'introduction qui se rapproche progressivement de l'axe de l'anneau jusqu'à une distance de cet axe inférieure au rayon du tube. De préférence également, chaque lame formant ressort est reliée, par son extrémité éloignée de l'anneau, à l'extrémité d'au moins une autre lame, de façon directe ou indirecte. Avantageusement, chaque lame formant ressort est reliée, par son extrémité éloignée de l'anneau protecteur, à l'extrémité correspondante d'une autre lame qui lui est diamétralement opposée par rapport à l'axe de l'anneau. Avantageusement également, une telle liaison est réalisée sans discontinuité, les deux lames diamétralement opposées étant réalisées par formage d'une bande d'un matériau convenable tel qu'un métal ou alliage métallique ou plastique armé ou autre. L'anneau protecteur est réalisé en un matériau tel qu'un métal ou un alliage métallique ou une matière plastique ou autre. Il peut comporter, de façon avantageuse, sur sa face qui vient au contact du bord du tube, un revêtement de dureté plus faible tel qu'une matière plastique, un élastomère ou autre.Lorsque les lames, formant ressort, et l'anneau protecteur sont métalliques, ils peuvent être reliés, de façon avantageuse, par soudage ou brasage. L'exemple et les figures ci-après décrivent, de façon non limitative, un mode particulier de réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure 1 est une vue en coupe, suivant l'axe (Xl-Xl), du dispositif suivant l'invention. La figure 2 est une vue suivant la flèche (F1) de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe, suivant l'axe (X1-X1), du dispositif suivant l'invention mis en place à l'extrémité d'un tube de révolution. Comme le montrent ces figures, le dispositif protecteur suivant l'in Invention, ainsi réalisé, comporte un anneau protecteur plat de révolution (1), rigide, en acier dans le cas de cet exemple. Ses dimensions sont telles que, comme le montre la figure 3, il recouvre largement, après mise en place, la zone plane annulaire (3) du bord d'extrémité du tube (2). Comme on le voit, cette zone plane (3) se raccorde à l'extrémité de la paroi intérieure (4) du tube (2) de rayon (R) et au chanfrein (5). On remarque que le dispositif protecteur ayant une structure symétrique par rapport à son axe (Xl-Xl), celui-ci se confond, comme on le voit à la figure 3, avec l'axe du tube (2). Quatre lames formant ressort (6,7,8,9), en acier dans le cas du présent exemple, sont reliées chacune à l'anneau (1) par une de leurs extrémités (10,11,12,13). La liaison est assurée par des points de soudure. Les lames (6) et (8) sont prélevées dans une même bande qui a été formée en arceau. Il en est de même pour les lames (7) et (9) ; il en résulte que les lames diamétralement opposées sont reliées entre elles, à leurs extrémités les plus éloignées de l'anneau protecteur, sans solution de continuité. Chaque lame comporte une zone d'appui, telle que (14,15) dont la distance (Al) à l'axe (Xl-Xl) est, en l'absence de contrainte radiale (ce qui est le cas de la figure 1), supérieure au rayon (R) du tube (2). L'ensemble de ces lames constitue le moyen de retenue du dispositif.Comme le montre la figure 3, lorsque le dispositif protecteur est mis en place à l'extrémité d'un tu be (2), les lames, telles que (6,8), sont déformées élastiquement de façon que la distance de leur zone d'appui (14,15) à l'axe (Xl-Xl) soit réduite de la valeur initiale (Al) a la valeur (R) correspondant au rayon du tube (2). Au-delà de la zone d'appui telle que (14,15), chaque lame comporte une zone d'introduction, telle que (16,17), dont la distance à l'axe (X1-X1) décroît en s'éloignant de l'anneau (1) de façon à atteindre une valeur (A2) inférieure à (R) comme on le voit figure 1. La pente de cette zone d'introduction par rapport à (Xl-Xl) est déterminée de façon à permettre l'engagement facile du dispositif à l'intérieur de la zone d'extrémité du tube (2). En utilisant des lames, formant ressort, de caractéristiques et de profil convenables ainsi que des anneaux protecteurs de dimensions adaptéés, on peut monter un même dispositif protecteur sur des tubes ayant des différences relativement importantes de diamètre intérieur. Pour éviter d'endommager le bord d'extrémité du tube (2) en cas de choc violent sur l'anneau (1), on peut envisager de revêtir a paroi, qui est en regard du bord (3) de ce tube, d'un revêtement de dureté moindre tel qu'un revêtement comprenant un métal de dureté plus faible, une matière plastique ou un élastomère. L'anneau protecteur de révolution (1) peut avoir une forme plane ou non. I1 peut, notamment, comporter des bords recourbés du côté du tube afin de bien protéger les formes d'extrémité (3,5) dudit tube (2). On peut aussi, si cela est utile, fermer le passage de section circulaire (18) qui est entouré par l'anneau protecteur (1) comme on le voit figure 2. On peut, par exemple, utiliser pour cela une paroi étanche en un matériau tel qu'un métal ou alliage ou en une matière plastique ou en un élastomère. La liaison entre les lames formant ressort et l'anneau protecteur peut être réalisée par toute méthode convenable telle que soudage, brasage ou encore collage ou autre. Le profil des zones d'appui telles que (14,15) peut être variable. L'efficacité de leur action de retenue peut être accrue grâce a des formes particulières ou éventuellement par des revêtements ou des traitements de surface adaptés. J REVENDICATIONS 1. Dispositif protecteur pour bord d'extrémité (3) de tube de révolution (2) comportant un anneau protecteur de révolution (1) dimensionné de façon à pouvoir être appliqué contre au moins une zone annulaire du bord d'extrémité d'un tube et un moyen de retenue, relié à cet anneau de révolution, capable de prendre appui contre la paroi intérieure de ce tube et permettant de maintenir l'anneau protecteur en position d'appui contre le bord d'extrémité de ce même tube, caractérisé en ce que ce moyen de retenue comporte plusieurs lames (6,7,8,9) formant ressort, réparties autour de l'axe (X1-X1) de l'anneau protecteur (1), d'un meme côté de cet anneau, chacune de ces lames étant réliée par l'une de ses extrémités (10,11,12,13), de façon directe ou indirecte à cet anneau et reliée de façon directe ou indirecte à au moins une autre lame par son autre extrémité, chacune de ces lames comportant, en l'absence de contraintes radiales, au moins une zone d'appui (14,15) dont la distance (Al) à l'axe (X1-X1) de l'anneau est supérieure au rayon intérieur (R) du tube et est conformée de façon à pouvoir subir une déformation élastique telle que sa distance à l'axe puisse être réduite à une valeur au plus égale au rayon intérieur (R) du tube. 2. Dispositif protecteur suivant revendication 1 caractérisé en ce que chaque lame formant ressort comporte, en s'éloignant de l'anneau protecteur, au-delà d'une zone d'appui, une zone d'introduction (16,17) qui se rapproche progressivement de l'axe de l'anneau jusqu'à une distance (A2) de cet axe inférieure au rayon du tube. 3. Dispositif protecteur suivant revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que chaque lame formant ressort (6) est reliée, par son extrémité éloignée de l'anneau protecteur, à l'extrémité d'au moins une autre lame formant ressort (8), de façon directe ou indirecte. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que chaque lame formant ressort est reliée, par son extrémité éloignée de l'anneau protecteur, à l'extrémité correspondant d'une autre lame formant resssort qui lui est diamétralement opposée par rapport à l'axe de l'anneau. 5. Dispositif suivant revendication 4 caractérisé en ce que deux lames formant resssort (6,8), diamétralement opposées, sont reliées l'une à l'autre sans discontinuité. 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'anneau protecteur est réalisé en un matériau tel qu'un métal, un alliage métallique, une matière plastique ou autre. 7. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6- caractérisé en ce que les lames formant ressort et l'anneau protecteur sont réalisés en métaux ou alliages métalliques et reliés par soudage ou. brasage. 8. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que l'anneau protecteur comporte > sur sa face qui vient en contact avec le bord du tube, un revêtement de dureté plus faible que le matériau de structure de l'anneau tel qu'un métal ou alliage, une matière plastique, un élastomère ou autre. 9. Procédé de réalisation du dispositif suivant revendication 5 caractérisé en ce que deux lames diamétralement opposées (6,8), reliées l'une à l'autre sans discontinuité, sont réalisées par formage en arceau d'une seule bande d'un matériau convenable tel qu'un métal, un alliage métallique, un plastique armé ou autre.