Brevet FR3090441A1 — publié le 20200626

Description Titre de l'invention : DISPOSITIF DE DECOLLEMENT DE JOINT Domaine technique [0001] La présente invention concerne un dispositif de décollement de joint notamment dans le domaine des équipements de traitement thermique. Le dispositif est particulièrement adapté pour le décollement de joints toriques employés entre une torche servant à l'alimentation en gaz et un tube ou une enceinte d'équipement de traitement thermique. [0002] ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION [0003] L'alimentation en gaz du tube d'un équipement de traitement thermique est géné- ralement réalisée à l'aide d'une torche au bout de laquelle une partie effilée en quartz est agencée pour être entichée dans un embout à la base du tube, généralement également en quartz. Pour éviter les fuites de gaz, un joint torique est disposé entre la partie effilée de la torche et l'embout du tube. Au fur et à mesure des traitements thermiques, le joint torique est susceptible de se coller d'un côté et/ou de l'autre, au niveau des éléments en quartz avec lesquels il est en contact. [0004] Lors d'une maintenance nécessitant le retrait de la torche ou le remplacement du joint, le fait que ce dernier adhère à l'embout et à la partie effilée de la torche rend difficile l'opération de maintenance. Si le décollement du joint n'est pas convenablement opéré, l'opération de maintenance mène réeulièrement à la casse de la partie effilée de la torche, générant ainsi des contaminations au niveau du tube, un surcoût de maintenance ainsi qu'une perte de temps. 100051 OBJET DE L'INVENTION 100061 Un but de l'invention est de proposer un dispositif de décollement de joint torique remédiant aux inconvénients précités. 100071 BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION 100081 En vue de la réalisation de ce but, l'objet de l'invention propose un dispositif de dé- collement d'un joint torique disposé entre deux éléments tubulaires, comprenant : au moins deux disques, chacun présentant une première face, une deuxième face et un bord effilé ; un support pour maintenir les disques de sorte que leurs premières faces soient coplanaire et que chaque disque soit libre de tourner librement autour de son axe de rotation ; les bords effilés des disques étant destinés à être insérés au moins en partie entre le joint et un élément tubulaire. 100091 Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable : le dispositif de décollement comprend au moins trois disques disposés de 2 sorte que les bords des disques décrivent un arc de cercle dont le rayon de courbure est sensiblement égal au rayon de courbure du joint ; le support comprend des moyens de fixation pour maintenir les disques, lesdits moyens comportant un système vis /entretoise coaxial à l'axe de rotation de chaque disque; le support et les disques sont formés d'un matériau plastique tel que le polyoxyméthylène (POM), le polytétrafluoroéthylène (PTFE), le polyfluorure de vinylidène (PVDF), le polyétheréthercétone (PEEK), le TORLONO la première face est plane et destinée à être en contact avec un élément tubulaire, et la deuxième face présente un profil tronconique et est destinée à être en contact avec le joint torique ; le bord d'un disque présente un profil formant un angle compris entre 10° et 25°, préférentiellement 15°. Brève description des dessins [0010] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de l'invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquels : [0011] [fig.1] La figure 1 représente une coupe schématique d'un exemple d'assemblage d'un premier élément tubulaire avec un deuxième élément tubulaire comportant un joint torique disposé entre les deux ; [0012] [fig.24 La figure 2a représente une vue d'ensemble d'un dispositif de décollement de joint conforme à l'invention ; [0013] [fig.211 La figure 2h représente une vue éclatée d'un dispositif de décollement de joint conforme à l'invention ; [0014] [fig.3] La figure 3 représente une vue de profil d'un exemple de disque 5 conforme à l' invention ; [0015] [fig.44 La figures 4a représente le dispositif de décollement en utilisation pour décoller le joint du premier élément tubulaire selon une vue en coupe ; [0016] [fig.4b] La 4b représente le dispositif de décollement en utilisation pour décoller le joint du premier élément tubulaire selon une coupe schématique. Description des modes de réalisation 100171 Par souci de simplification de la description à venir,les mêmes références sont 3 utilisées pour des éléments identiques ou assurant la même fonction. Les figures sont des représentations schématiques qui, dans un objectif de lisibilité, ne sont pas à l'échelle. [0018] La figure 1 représente une coupe schématique d'un exemple d'assemblage d'un premier élément tubulaire 1 avec un deuxième élément tubulaire 2 comportant un joint torique 3 disposé entre les deux. [0019] Dans le cadre de la description, on considérera le cas d'un assemblage pour l'alimentation de gaz dans le tube d'un équipement de traitement thermique. Ce cas d'application n'est en rien limitatif et l'on pourrait envisager d'autres exemples d'assemblage. [0020] Dans cet exemple, le premier élément tubulaire 1 correspond à une torche en quartz et le deuxième élément tubulaire 2 à un embout situé à la base du tube dans lequel on veut introduire du gaz. [0021] La torche 1 peut présenter à son extrémité, comme cela est visible sur la figure 1, une partie effilée ayant un diamètre extérieur plus faible que la partie restante de la torche. Cette partie effilée porte le joint torique 3 et est enfichée dans l'embout 2 du tube. [0022] Le joint torique 3 est situé entre l'embout 2 et la torche 1 et en contact avec ces derniers afin d'assurer l'étanchéité de l'assemblage. Lors de l'utilisation de l'assemblage, le joint torique 3 est susceptible de se coller aux éléments avec lesquels il est en contact et il est donc nécessaire de procéder à son décollement, lorsqu'on effectue une maintenance, pour remplacer le joint 3 et/ou pour désassembler la torche 1 de l'embout 2 du tube, de manière à éviter de les endommager. [0023] Description du dispositif de décollement de joint [0024] Le dispositif de décollement de joint 4 comprend au moins deux disques 5, maintenus par un support 6 dans un plan principal (x,y). Chaque disque 5 est apte à tourner librement autour de son axe de rotation. Les bords effilés 53 des disques 5 sont destinés à être insérés au moins en partie entre le joint 3 et l'un des éléments tubulaires 1,2. [0025] La figure 2a et la figure 2b représentent respectivement une vue d'ensemble et une vue éclatée d'un dispositif de décollement de joint 4 selon un mode de réalisation avantageux de l'invention. [0026] Selon ce mode de réalisation, le dispositif de décollement 4 est composé de trois disques 5 assemblés au support 6. [0027] Comme illustré sur la figure 3, les disques 5 du dispositif 4 selon l'invention présentent une première face 51 et une deuxième face 52 ainsi qu'un bord effilé 53 destiné à être inséré au moins en partie entre le joint 3 et la torche 1 et/ou l'embout 2. [0028] De manière avantageuse, le bord effilé 53 de chaque disque 5 présente un profil formant un angle compris entre 10° et 25°, préférentiellement 15°, pour faciliter l'insertion du disque 5 entre le joint 3 et un élément tubulaire 1,2. Ces angles, et tout particulièrement celui de 15', présentent l'avantage d'assurer le décollement du joint 3 sans risque de casser l'un des éléments tubulaires 1,2 par mouvement de flexion lors du décollement du joint 3 ou de la mise en place du dispositif de décollement 4. Cela permet également d'obtenir un outil ergonomique à l'encombrement réduit et sans mécanisme d'articulation afin de faciliter son utilisation et sa manipulation dans un espace restreint. [0029] De manière également avantageuse, la première face 51 est plane et est destinée à être en contact avec un élément tubulaire 1,2. La deuxième face 52 présente un profil tronconique et est destinée à être en contact avec le joint torique 3 comme cela est représenté en figures 4a et 4h. [0030] Cc profil, associé à l'angle du bord effilé 53 mentionné précédemment, permet d'assurer une bonne tenue mécanique des disques 5 et d'offrir de bonnes conditions d'utilisation du dispositif de décollement 4. [0031] Alternativement, les deux faces 51,52 pourraient présenter des profils symétriques tronconiques ou incurvés, de manière à former le bord effilé 53 du disque 5 symétrique. [0032] Le support 6 maintient les disques 5 de sorte que les premières faces 51 desdits disques 5 soient coplanaires, dans le plan principal (x,y). Dans cc plan (x,y), les premières faces 51 sont disposées de sorte que les bords 53 destinés à accoster la zone entre le joint 3 et l'un des éléments tubulaire 1,2 décrivent un arc de cercle. En particulier, lesdits bords 53 des disques 5 décrivent un arc de cercle dont le rayon de courbure est sensiblement égal au rayon de courbure du joint 3. En particulier, le rayon de courbure de l'arc de cercle pourra être compris entre le rayon de courbure extérieur et le rayon de courbure intérieur du joint torique 3. La disposition en arc de cercle est notamment importante lorsque l'on dispose de plus de deux disques 5 pour une utilisation optimale du dispositif 4. Cette disposition, en arc de cercle et selon le plan principal (x,y), permet de décoller de manière efficace le joint 3 en permettant l'insertion simultanée de chaque disque 5 entre le joint 3 et l'un des éléments tubulaire 1,2 lors de l'utilisation du dispositif de décollement 4. [0033] De manière préférentielle, tel qu'illustré en figure 2a, les disques 5 sont disposés à 90° les uns des autres par rapport à l'axes des éléments tubulaires 1,2. L'arc de cercle décrit par le bord 53 des trois disques 5 est alors un demi-cercle. Cette disposition permet de faciliter la mise en place de l'outil sans effort. [0034] Préférentiellement, le support 4 et les disques 5 sont formés d'un matériau plastique rigide tel que le polyoxyméthylène (POM), le polytétrafluoroéthylène (PTFE), le polyfluorure de vinylidène (PVDF), le polyétheréthercétone (PEEK), ou encore le TORLON®. La matière plastique évite tout endommagement au niveau des éléments tubulaires 1,2 en quartz. [0035] De manière également avantageuse, le matériau plastique du support 4 possède une élasticité permettant d'obtenir un rayon variable de l'arc de cercle formé par les bords effilés 53 des disques 5 pour s'adapter à différentes valeurs de diamètre des éléments tubulaires 1,2. [0036] Le support 6 peut prendre des formes variées du moment que sa forme permet de respecter la disposition des disques 5 énoncée ci-dessus. De manière préférentielle, le support 6 peut adopter une forme d'arc de cercle comme cela est représenté sur les figures 2a et 2h ou tout autre forme ergonomique permettant l'utilisation du dispositif de décollement 4 en rotation autour des éléments tubulaires 1,2. [0037] Les disques 5 sont fixés au support 6 de manière à pouvoir tourner librement autour de leur axe de rotation. Pour cela, le support comprend des moyens de fixation 7 pour maintenir les disques 5 solidaires du dispositif 4. Ces moyens de fixation 7 peuvent comporter un système vis 71 / entretoise 72 coaxial à l'axe de rotation de chaque disque 5. La vis 71 passe par le centre de rotation d'un disque 5 et à travers la ou les entretoises 72. [0038] Avantageusement, le support 6 peut être muni de plusieurs paires de dents ou de languettes 61 destinées à encadrer les disques 5. Chaque languette 61 est munie d'une ouverture 62 pour accueillir la vis 71 des moyens de fixation 7. Les entretoises 72 sont disposées de chaque côté des disques 5 afin d'être interposées entre les éléments de la paire de languettes 61 et les faces du disque 5, de manière à limiter la surface de frottements du disque 5 avec les languettes 61. Ces paires de languettes 61 permettent de décaler les disques 5 du support 6 pour permettre leur libre rotation en évitant que le bord 53 des disques 5 n'entre en contact avec le support 6. Elles permettent également de positionner correctement les disques 5 pour respecter la configuration en arc de cercle dans le plan principal (x,y) mentionnée précédemment. [0039] De manière alternative, on pourrait envisager un mode de réalisation où les languettes 61 sont absentes et remplacées par des fenêtres permettant aux disques 5 de traverser partiellement le support 6 et empêcher ainsi que les bords 53 des disques 5 soit en contact avec le support 6. [0040] Utilisation du dispositif de décollement de joint [0041] Les figures 4a et 4b représente le dispositif de décollement en utilisation pour décoller le joint 3 du premier élément tubulaire 1. Par souci de simplification, nous n'avons pas représenté le deuxième élément tubulaire 2, mais la description ci-dessous peut de façon similaire s'appliquer pour décoller le joint 3 du deuxième élément tubulaire 2. [0042] Les disques 5 du dispositif de décollement de joint 4 sont insérés entre le joint 3 et l'élément tubulaire 1 de manière à ce que la face 51 plane de chaque disque 5 soit en 6 contact avec l'élément tubulaire 1 et que la face 52 tronconique soit en contact avec le joint 3. [0043] Grâce à la disposition des disques 5 sur le support 6, en arc de cercle dans le plan principal (x,y), les disques 5 sont simultanément insérés entre le joint 3 et l'élément tubulaire 1. Cela a l'avantage de répartir l'effort de décollement sur la surface du joint 3 et de faciliter le décollement par rapport à une action plus localisée où l'on décollerait le joint avec un outil ponctuel. [0044] L'insertion des disques 5 entre le joint 3 et l'élément tubulaire 1 est également facilitée par le bord 53 à profil effilé des disques 5. Cc bord effilé 53 permet également de décoller progressivement le joint 3 de l'élément tubulaire 1 au fur et à mesure de l'insertion des disques 5, radialement vis-à-vis de l'élément tubulaire 1. [0045] Une fois les disques 5 insérés, au moins partiellement, entre l'élément tubulaire 1 et le joint 5, on effectue un mouvement de rotation du dispositif 4 autour de l'élément tubulaire 1, de manière à décoller intégralement le joint 3 de l'élément tubulaire 1, c'est-à-dire sur toute sa surface annulaire. Le fait que les disques 5 soient libres en rotation par rapport au support 6 facilite le mouvement de rotation du dispositif de décollement 4 autour de l'élément tubulaire et limite les efforts mécaniques à appliquer pour effectuer cette rotation. [0046] Suivant l'état de collage du joint 3 avec l'élément tubulaire 1 il peut être nécessaire de faire plusieurs mouvements de rotation complets ou partiels autour de l'élément tubulaire 1, chaque mouvement pouvant s'accompagner d'une insertion plus importante des disques 5 entre le joint 3 et l'élément tubulaire 1. [0047] Une fois le joint 5 décollé de l'élément tubulaire 1, on effectue la même opération, de manière à le décoller de l'élément tubulaire restant. [0048] Dans l'exemple de l'assemblage pour l'alimentation de gaz dans le tube d'un équipement de traitement thermique, d'une torche 1, ayant à son extrémité une partie effilée, à un embout 2, on décollera dans un premier temps le joint 3 de l'embout 2 du tube pour pouvoir séparer la torche 1 du tube. Puis, dans un deuxième temps, on décollera le joint 3 de la torche 1. [0049] Ainsi la torche 1 peut être séparée de l'embout 2 sans risque d'endommager l'un ou l'autre des éléments tubulaires, car il n'y a pas de force en traction par exemple, à exercer pour les séparer, le joint 3 ayant au préalable était décollé des deux éléments tubulaires. [0050] Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de mise en oeuvre décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. 7