Brevet FR2629378A1 — publié le 19891006

Dispositif de formation d'une enceinte fermée à l'intérieur de deux tuyauteries métalliques à raccorder par soudage à l'arc sous gaz de protection La présente invention concerne un dispositif de formation d'une enceinte fermée à l'intérieur de l'ensemble de deux tuyauteries métalliques à raccorder par soudage à l'arc sous gaz de protection, comprenant un premier élément creux en élastomère à l'intérieur de la première tuyauterie, et un second élément creux en élastomère à l'intérieur de la seconde tuyauterie, tous deux gonflés Jusqu'à obturer la tuyauterie correspondante. On a déjà proposé de former une telle enceinte en disposant à l'intérieur de chaque élément, de part et d'autre de la zone de la soudure à effectuer, une cloison en carton ou amiante. On doit toutefois dans chaque cas préparer des cloisons de diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne des éléments tubulaires, et on ne peut assurer une étanchéité satisfaisante entre ces cloisons et les éléments tubulaires. On a également proposé d'introduire dans chacune des tuyauteries un boudin gonflable, que l'on gonfle jusqu'à ce qu'il s'applique suffisamment bien sur la surface interne de la tuyauterie pour assurer l'étanchéité requise. Les possibilités d'augmentation de diamètre au gonflage de tels boudins sont cependant assez limitées, de sorte qu'il faut disposer d'un nombre très important de tels boudins pour répondre aux besoins de soudage de tuyauteries de diamètres très divers. Par ailleurs, le soudeur ne peut observer l'envers du cordon de soudure, et l'on ne peut se rendre compte d'un défaut d'une soudure qu'une fois celle-ci terminée. La présente invention a pour but de procurer un dispositif qui permette la formation d'enceintes di protection de la zone de soudage de tuyauteries métalliques d'une grande variété de diamètres avec un nombre réduit d'éléments creux gonflables, et le cas échéant qui permette au soudeur d'observer l'envers de la zone du cordon de soudure, ces éléments creux gonflables étant par ailleurs de structure simple et peu coûteux. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que -2- chacun de ses éléments creux comprend une chambre à air torique sur le méridien équatorial interne de laquelle est fixé par collage un disque résistant à la différence de pression entre l'atmosphère ambiante et la pression interne désirée dans l'enceinte fermée, et de diamètre suffisant pour rendre concave la zone de la chambre à air voisine de ce méridien équatorial interne. Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéris- tiques suivantes: - Le disque résistant à la différence de pression est collé par son bord de chaque côté sur une rondelle en élastomère, ellemême collée et vulcanisée sur la chambre à air torique au voisinage de son méridien équatorial. - Le disque résistant à la différence de pression est en un matériau transparent. - Le matériau transparent est du polyméthacrylate de méthyle. - Chacun des disques est percé d'un trou relié à un embout d'introduc- tion ou d'évacuation d'un gaz de protection de l'envers du cordon de soudure. - La ou les colles de jonction du disque avec la chambre à air sont résistantes à la chaleur. Il décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, un élément de dispositif d'obturation d'une tuyauterie au voisinage de son extrémité à rabouter par soudage sur l'extrémité d'une autre tuyauterie. La figure 1 représente l'élément d'obturation en élévation à l'intérieur de la tuyauterie. La figure 2 est une demi-coupe selon l'axe Il de la figure 1. La figure 3 est une demi-coupe selon l'axe III de la figure 1, passant par la valve de gonflage de l'élément. La figure 4 est une demi-coupe selon l'axe IV de la figure 1, passant par un embout d'introduction ou d'évacuation du gaz de protection de l'envers du cordon de soudure. Dans les figures 1 et 2, l'élément d'obturation est disposé à l'intérieur de la tuyauterie 1. Son pourtour est constitué par une chambre à air torique pour automobile du commerce 2, munie -3- d'une valve de gonflage 7. La zone centrale est fermée par un disque 3 transparent en polyméthacrylate de méthyle, dont le bord est collé entre deux rondelles en élastomère 4, 5 par un adhésif résistant à la chaleur. Les rondelles 4, 5 sont elles-mêmes collées sur la chambre à air, à proximité de son méridien équatorial interne, par des cordons 8, 9 de colle résistante à la chaleur. Le disque 3 est percé d'un trou 6 de passage du gaz de protection de l'envers du cordon de soudure, sur lequel est appliqué un embout 7. La chambre à air vient s'appliquer par une zone de part et d'autre de son méridien équatorial externe-sur la paroi interne de la tuyauterie, en assurant ainsi l'étanchéité. Sous l'effet de la pression, la zone interne de la chambre à air prend à proximité du disque central une forme légèrement concave. La valve 10 de gonflage de la chambre à air est représentée plus en détail en figure 3. Elle est reliée à un clapet de gonflage 11 et passe à travers la rondelle en élastomère 4 à l'intérieur d'une tubulure souple 12. Dans la figure 4, l'embout cannelé en laiton 10 de passage du gaz de protection est fixé sur le disque 3, percé d'un trou en regard 6, par l'intermédiaire d'une rondelle de caoutchouc épais- se 13. Son pied est assujetti sur la rondelle 13 par une rondelle mince souple 14. La rondelle 13 est collée sur le pourtour du trou 6, et l'embout 10 et la rondelle souple 14 sont collés ensemble et sur la rondelle épaisse 13. Le dispositif ci-dessus décrit permet d'isoler la zone de la tuyauterie 1 proche du cordon de soudure de l'atmosphère ambiante et d'y faire passer en débit réglable un gaz de protection de l'envers de la soudure, tel que de l'argon. Par ailleurs, le soudeur peut observer à travers le disque de polyméthacrylate de méthyle l'envers du cordon de soudure et vérifier sa pénétration et son aspect. Dans le cas o l'obturation des tuyauteries devrait avoir lieu assez près du cordon de soudure, il est possible de disposer un enduit réfractaire sur le pourtour de la chambre à air, dans la zone o elle vient au contact de la tuyauterie. _ 4 - Si l'on doit effectuer des raboutages sur des tuyauteries de diamètre inférieur ou supérieur, sans être très différent, on peut utiliser le même dispositif en gonflant la chambre à air sous une pression plus faible ou plus élevée. On a vérifié que l'on pouvait pratiquement assurer l'étanchéité à proximité d'une soudure de tuyauteries de diamètres allant de 220 mm à 1100 mm avec seulement un jeu de chambres à air de cinq dimensions différentes. L'invention s'applique au soudage de tuyauteries rectilignes bout à bout, ou au soudage d'un piètement sur une tuyauterie; on peut même l'appliquer à des tuyauteries coudées, en prévoyant le cas échéant la mise en place d'un câble permettant de dégonfler la chambre à air pour retirer le dispositif de fermeture de la tuyauterie dans la zone coudée. -5- REVENDICATIONS 1/ Dispositif de formation d'une enceinte fermée à l'intérieur de l'ensemble de deux tuyauteries métalliques (1) à raccorder par soudage à l'arc sous gaz de protection, comprenant un premier élément creux en élastomère à l'intérieur de la première tuyauterie, et un second élément creux en élastomère. à l'intérieur de la seconde tuyauterie, tous deux gonflés jusqu'à obturer la tuyauterie correspon- dante, caractérisé en ce que chacun des éléments creux en élastomère comprend une chambre à air torique (2) sur le méridien équatorial interne de laquelle est fixé par collage un disque (3) résistant à la diffé- rence de pression entre l'atmosphère ambiante et la pression interne désirée dans l'enceinte fermée, et de diamètre suffisant pour rendre concave la zone de la chambre à air vo4sine de ce méridien équatorial interne. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque (3) résistant à la différence de pression est collé par son bord de chaque côté sur une rondelle (4, 5) en élastomère, elle-même collée et vulcanisée sur la chambre à air torique (2) au voisinage de son méridien équatorial. 3/ Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le disque résistant à la différence de pression est en un matériau transparent. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau transparent est du polyméthacrylate de méthyle. / Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacun des disques est percé d'un trou (6) relié à un embout (10) d'introduction ou d'évacuation d'un gaz de protection de l'envers du cordon de soudure. 6/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la ou les colles de jonction du disque avec la chambre à air sont résistantes à la chaleur.