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On sait qu'on réalise les joints de tuyaux, en général, en pourvoyant les extrémités des tuyaux à relier de brides qu'on serre l'une sur l'autre au moyen de vis et en utilisant une garniture d'étanchéité. Quant aux brides, on les fixe sur les tuyaux au moyen de filetages, par frettage, par soudure ou par laminage. Un inconvénient de ces joints de tuyaux réside dans le fait que, abstraction faite des frais élevés, ils ont un encombrement relativement grand et, d'autre part, il faut , pour assurer l'étanchéité réciproque, une matière de garniture qui, en particulier dans le cas de grandes sollici - tations et de hautes pressions, doit être remplacée avec une fréquence relativement grande, ce qui occasionne des perturba - tions dans le service, lesquelles, à leur tour, entraînent des frais non négligeables.
La présente invention a pour objet un nouveau joint de Joint de tuyaux étanche aux gaz et aux liquides pour canalisa - tions, constructions tubulaires,etc.
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tuyaux résistant même aux plus grands efforts et restant étan - che aux gaz et aux liquides jusqu'aux plus hautes pressions, sans nécessiter l'emploi de matière de garniture et sans vis, ainsi que sans soudure autogène ou avec apport de métal, tan - dis qu'elle supporte, sous tous les rapports, les efforts de pression et de traction statiques de constructions tubulaires.
Un exemple de réalisation du nouveau joint de tuyaux consiste en un corps de jonction en forme de manchon qui pos - sède des fentes annulaires latérales dans lesquelles on intro - duit les extrémités des tuyaux à relier. La fixité en même temps que l'étanchéité s'obtiennent alors par laminage au moyen d'un dispositif de laminage à chaïnes ou autre analogue.
Dans le cas de canalisations exposées à des pressions tout particulièrement élevées, les extrémités des tuyaux qui se joignent peuvent être un peu épaissies par refoulement avant leur introduction dans le manchon de jonction, ensuite de quoi lajonction des tuyaux s'effectue de la même manière que pour des tuyaux normaux. Comme le joint de tuyaux ou le corps de jonction en forme de manchon, dans les fentes annu - laires latérales duquel on introduit les extrémités des tuyaux, embrasse celles-ci intérieurement et extérieurement, il se forme, à l'intérieur du tuyau, un léger étranglement. Bien que cet étranglement ne soit pas fort important par rapport à la section de passage du tuyau, il pourrait cependant en ré- sulter des inconvénients dans le service.
Dans ce cas, les diamètres des extrémités des tuyaux à joindre peuvent être augmentés en les évasant d'une quantité correspondant à l'é - paisseur de paroi intérieure du manchon de jonction, de sorte qu'on obtient ainsi une conduite ayant une section intérieure restant partout la même. Pour augmenter la solidité du joint, on peut aussi poser des frettes sur le dit joint ; on peut également prévoir une sûreté par cheville ou rivet, laquelle empêche, particulièrement en cas de hautes pressions, que les
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extrémités des tuyaux soient arrachées hors du joint. On réa- lise alors cette sûreté de telle façon que les chevilles ne traversent pas la partieintérieure du joint, maisseulement le tuyau lui-même et la, partie extérieure du manchon de jjonc - tion.
Si l'on place des tiges ou des oeillets sur le Manchon dejonction, la canalisation peut êtresuspendue par ce man - d'une manière très simple, de sorte que le placement des colliers habituels devient superflu.
Le nouveau joint de tuyaux peut aussi être employé avec les raccords les plus divers, par exemple en forme de T, etc. afin de permettre des branchements; de même, les robinets - vannes, à soupapes de raccordement et autres garnitures à monter dans la canalisation peuvent, pour autant qu'ils soient faits en acier coulé laminable ou d'autres métaux appropriés, être équipés, au lieu des brides habituelles, du nouveau joint de tuyaux, lequel peut être placé partout où des brides ont été employées jusqu'ici.
Dans un autre exemple de réalisation de l'objet de l'in - vention, le corps de jonction ne possède plus de fentes annu - laires latérales et peut éventuellement aussi être entièrement supprimé. On emboîte simplement les extrémités des tuyaux l'une dans l'autre en évasant coniquement l'une d'elles et on les relie invariablement entre clles par des cannelures fraisées ou laminées.
L'extré-ité detuyau intérieur? du joint est, en cela, pourvue de cannelure:: foréesou frausécsavantt d'entre introduite dans l'extré-ité de tuyau extérieure, de sorte que la matière refoulée par le laminage dd tuyau extérieur peut pénétrer dans ces cannelures et qu'on réalise ainsi un joint solide, invariable et étanche aux gaz et aux liquides.
Comme il produit ainsi, laminage, non étirage, mais un se produit ainsi, au laminage non un e tirage, mai sur, e- crasement de la matière des tuyaux, le tuyau extérieur se presse solidement sur le tuyau intérieur. L'estré@ité du tuyau inté - rieur, laquelle émerge librement dans la mesure où elle n'est
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pas saisie par le travail de laminage, est ainsi forcée de se presser aussi solidement contre la paroi de tuyau extérieure, de sorte qu'on évite des fentes et intervalles par lesquels le contenu du tuyau pourrait arriver dans le joint.
Connue, dans cejoint, l'une des extrémités est en principe évasée de la quantité nécessaire pour que l'extrémité correspondante
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de l'autre .tu3rJ,u puisse être introduite dans l' évasement, on obtient une canalisation ayant partout la même section inté - rieure, sans étranglements et sans les résistances qui en résultent.
Lais il est encore possible d'évaser les deux ex - trérnités de tuyaux à joindre et d'employer de courtes pièces de j jonction dans lesquelles sont forées ou fraisées les cannelures, de sorte que, lorsqu'on engage sur ces pièces les deux extrémités élargies des tuyaux à joindre, on obtient de nouveau un joint de tuyau ne produisant aucun étranglement
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dans 1?. Ca:a9.11Sc.17.C:.. Mais la jonction peut aussi 0-l'0 réali - gée par '''emploi d'un -snchcn q,;.' 0;: engage sur les cxtrémitép évasées ou non et pourvues des cannelures des tuyaux à relier et qu'on lamine dans le sens de l'invention.
Dans les canali - sations dans lesquelles il ne peut pas se produire de pertes de pression, on peut aussi employer, pour relier les extrémi - tés des tuyaux, des pièces de jonction qui relient lentement par un évasement conique les sections différentes des extrémi - tés des tuyaux. La perte de pression provenant du rétrécisse - ment du tuyau est , en cela, compensée directement dans la pièce de jonction elle-même par un ralentissement progressif de la vitesse, de sorte qu'on évite aussi les pertes de près - sion se produisant ainsi.
Il est encore possible d'introduire, dans le tuyau lui-même ou dans la pièce de jonction, une possibilité de compensation pour l'extension des tuyaux au moyen d'une ondulation de la pièce dejonction. Cette cndula- tion présente encore l'avantage de permettre de raidir la
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C?rIlC,,liSc:GiCï. finie en resserrant les ondulations pe-r laminage
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dans cette canalisation. L'ondulation de compensation ne doit pas nécessairement être prévue dans la pièce de jonction, mais elle peut l'être aussi dans le tuyau lui-même.
On obtient ainsi cet avantage que, en particulier en cas d'établissement de longues canalisations, les allongements ou raccourcissements provoqués par la chaleur et le froid se compensent sans danger pour les joints des tuyaux.
Il est également possible de prévoir le nouveau joint d.e tuyaux pour le placement de brides, etc. aux extrémités des tuyaux dans le but de les relier à des garnitures, ou encore de les relier entre eux. L'extrémité du tuyau elle- même est, en cela, utilement rétrécie par laminage sur le collier de la bride et, d'après l'invention, on établit la bride proprement dite, dans sa partie inférieure, en forme de fente d'une manière caractéristique, de sorte que, pour la réalisation définitive du joint après le larninage des cannelu - res, il suffit de laminer la partie correspondante de la bride sur le tuyau. Au lieu de produire un rétrécissement des extré - mités des tuyaux par laminage sur le collier de la bride, l'extrémité du tuyau peut aussi Être un peu élargie et être engagée sur la bride dejonction.
Ici aussi, une partie cor - respondante de la bride est pressée sur la surface du tuyau, de manière à fournir une sécurité considérable. Par le matage de la partie correspondante, on réalise. une étanchéité absolue supplémentaire. Pour supprimer l'étranglement du tuyau résul - tant de l'introduction du collier de la bride dans ce tuyau, les extrémités des tuyaux peuvent ici aussi être élargies. La liaison des brides elles-mêmes peut avoir lieu de diverses manières, mais on serre toujours, en cela, une pièce de liai - son et d'étanchéité ayant la forme d'une bague de fil de cuivre ou de tôle de cuivre, etc. , qui peut aussi tre remplacée par une autre matière appropriée, par laminage au moyen d'une par - tie de recouvrement de la bride.
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Tous ces joints à brides sont permanents. S'il est néces- saire que certains trouvons d'une, longue canalisation soient interchangeables, la. liaison des brides peut être réalisée, par exemple, en laminant extérieurement un anneau sur les deux brides. Les extrémités de l'anneau de liaison sont alors rabattues, de sorte que les brides sont ainsi pressées l'une contre l'autre de manière à assurer l'étanchéité du joint.
Pour défaire cette liaison des brides, il suffit de trancher l'anneau laminé sur les brides, après quoi il peut être enlevé facilement.
Le dessin ci-joint représente quelques exemples d'exécu - tion de l'objetde l'invention.
La fig.l montre un exemple de réalisation du nouveau joint dE; tuyaux avant le laminage sur les extrémités des tuyaux, éventuellement avec emploi d'une sûreté à cheville ou à rivet, en exécution normale.
La fig.2 montre le même joint de tuyaux que celui de la fig.l, mais employé sur des canalisations dans lesquelles les extrémités des tuyaux sont refoulées, pour le cas de hautes pressions.
La fig. 3 montre le même joint de tuyaux que celui de la fig.l, avec oeillet de suspension, et avec emploi de frettes après le laminage sur des tuyaux aux extrémités évasées.
La fig.4 est une vue de dessus schématique d'un joint de tuyaux d'après la fig.l, en forme de T.
La fig.5 montre un autre exemple de réalisation du nou - veau joint de tuyaux avec emploi de deux extrémités de tuyaux emboîtées l'une dans l'autre, dont l'une est élargie.
La fig.6 montre le joint de tuyaux d'après la fig.5 avec emploi d'une pièce de jonction intérieure avec des tuyaux dont les extrémités sont évasées.
La fig.7 montre l'emploi d'une pièce de jonction extéri - eure avec des extrémités de tuyaux normales.
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La fig.8 illustre l'emploi d'une pièce de jonction exté - rieure avec rabattement de sûreté sur des tuyaux dont les extrémités sont évasées.
La fig.9 montre l'emploi d'une pièce de raccordement pour la compensation de pertes par rétrécissement des tuyaux.'
La fig.10 montre 1'emploi d'une pièce de jonction pourvue d'ondulations-de compensation.
La fig.11 montre un joint de tuyaux d'âpres la fig.5, dans lequel les cnduylations de compensation sont prévues dans le tuyau lui-même.
Les figs.12, 13 et 14 montrent un jcint à brides avec divers modes de liaison des brides par laminage.
La fig.15 montre unjcint à brides comme celui des figs.12-14, maisavec une liaison non permanente des brides.
La fig.16 montre un joint à brides correspondant à celui de la fig.15, mais dans lequel les extrémités des tuyaux sont élargies en dehors.
Comme on le voit sur les figs.1-4, a et a' désignent les extrémités de tuyaux qui se rencontrent. Par b est dési - gnée la pièce de jonction qui a la forme d'un manchon et est pourvue latéralement de fentes annulaires pour l'introduction des extrémités des tuyaux. Après l'introduction des extrémités des tuyaux dans ces fentes annulaires, on assujettit la pièce de jonction par laminage dans la direction des flèches c au moyen d'un dispositif de laminage à chaînes, les cylindres employés pouvant être établis de telle manière que les tranches latérales à mater d soient saisies en même temps par les cylin - dres et pressées sur la surface des tuyaux a et a'.
Les fentes d'insertion pour les extrémités des tuyaux sont pourvues de cannelures, afin de rendre possible une meilleure application et un laminage plus étanche de la pièce de jcnction. Dans le cas de joints étanches aux gaz, ces cannelures agissent en même temps '91 la manière des joints à labyrinthe, de sorte que,
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si un défaut d'étanchéité vient à se produire dans un joint de tuyaux, il ne peut sortir que de faibles quantités du contenu du tuyau, même en cas d.e hautes pressions. Dans ce cas, le laminage correcteur peut facilement être effectué pendant le service.
La fig.l montre l'application du nouveau joint à des tuyaux normaux sejoignant bout à bout, tandis que la fig.2 montre le même joint appliqué à des canalisations exposées à des pressions particulièrement élevées. Les extrémités a et a' des tuyaux sont ici un peu refoulées, de sorte que, si on lamine le joint b dans la direction des fléches c, cejoint ne peut être défait. On peut éventuellement, pour accroître la sûreté, employer des frettes e d'après la fig.3 ou une cheville de sûreté f d'après la fig.l. Dans ce dernier cas, les chevil - les f ne traversent que la partie extérieure du manchon de jonction et le tuyau lui-même. Pour former le pied de la cheville, il est prévu un renfoncement foré dans la partie intérieure du manchon de jonction.
Le joint de tuyaux d'après les figs.1 et 2 forme, dans le cas de tuyaux unis sur toute leur longueur, des étrangle - ments qui pourraient éventuellement donner lieu à des incon - vénients. Si de tels étranglements doivent absolument être évités, il suffit, d'après la fig.3, d'évaser les extrémités des tuyaux de la manière connue et d'une quantité correspondant à l'étranglement qui résulte du joint, de sorte qu'on obtient, dans ce cas, une canalisation ne présentant plus aucun étran - glement. L'évasement peut être réalisé de telle manière que la partie du joint se trouvant à l'intérieur du tuyau s'y adap - te exactement, ainsi que le montre la fig.3, afin d'éviter des angles morts. L'oeillet g, qui peut aussi avoir la forme d'une tige, remplace les colliers autrement employés pour suspendre la canalisation.
Ainsi que le montre la fig.4, la nouvelle pièce de jonc -
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tion de tuyaux peut aussi être réalisée pour des raccords des genres les plus divers, par exemple en forme de T, etc., afin de permettre de placer des branchements sur la canalisa - tion. Comme matériau, on emploiera utilement, dans ce cas, de la fonte laminable.
De même, au lieu des joints à brides employés jusqu'ici pour les garnitures de tuyaux, telles que des vannes d'arrêt, des soupapes de fermeture et autres analogues, on peut utiliser des fentes d'insertion d'après la présente invention, ainsi que, en général, dans tous les cas où,jusqu'ici, on a employé des joints à brides. Si , dans ces cas, le joint de tuyaux ne peut être établi qu'avec em - ploi de brides, il suffit de pourvoir de fentes d'insertion dans le sens de la présente invention la contre-bride à placer à l'extrémité du tuyau et de laminer celle-ci sur la canalisation.
Les figs.5-10 montrent un autre exemple d'exécution de l'objet de l'invention, dans lequel les extrémités des tuyaux ne sont plus introduites dans des fentes latérales d'une pièce de jonction, mais sont, soit laminées l'une sur l'autre, soit reliées sur une face à une pièce de jonction.
Comme le fait voir la fig.5, le joint de tuyaux consiste, dans ce cas, en ce qu'une extrémité de tuyau unie a', qui est pourvue de cannelures fraisées r, est introduite dans l'extré - mité Elle évasée du tuyau a, ensuite de quoi , aux endroits où se trouvent les cannelures r du tuyau intérieur, on lamine dans le tuyau extérieur a des contre-cannelures r' au moyen d'un dispositif de laminage a chaînes ou a,utre analogue. La matière du tuyau extérieur a, ainsi refoulée entre alors, de la manière visible, dans les cannelures r du tuyau intérieur a' et forme de la sorte un joint ne pouvant être défait. Par la oompres - sion de la matière du tuyau, celle-ci est écrasée, et le tuyau extérieur a se presse fortement sur le tuyau intérieur a'.
Il en résulte cet avantage que la tranche du tu3rau intérieur a',
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qui n'est pas attaquée par le laminage et conserve donc son diamètre primitif, se presse nettement sur la surface intéri - eure du tuyau a, de sorte que des fontes et intervalles, à travers lesquels le contenu du tuyau pourrait arriver dans le joint, sont rendus impossibles. La tranche à matera du tuyau extérieur peut de nouveau être pressée par laminage ou d'une manière analogue sur le tuyau intérieur a'.
La fig.6 montre le même joint de tuyaux que la fig.5mains s avec emploi d'une pièce de jonction intérieure- h pourvue de cannelures et les extrémités de tuyaux a et a' sont ici toutes deux évasées, de manière à. éviter un étranglement de la section du tuyau.
Les figures 7 et 8 montrent le même joint de tuyau que celui de la fig.6, mais avec emploi d'une pièce de jonction extérieure h' ; d'après la fig.7, les extrémités a et a' des tuyaux ne sont pas évasées. D'après la, fig.8, les extrémités a et a' des tuyaux sont toutes deux évasées, afin de permettre d'introduire plus facilement des tuyaux en cas de plus grand diamètre. Les deux extrémités de la pièce de jonction dépas - sent, en cela, les coudes des extrémités a et a' des tuyaux et sont laminées sur les tuyaux de la manière visible pour la sûreté dujoint.
La fig. 9 montre une pièce de jonction à rétrécissement h" destinée à être employée avec des canalisations dans lesquel - les, le fluide s'écoulant dans le sens de la flécher, des pertes de pression provenant de l'étranglement produit par la pièce de jonction doivent être évitées. Ceci a lieu, d'après l'invention, par l'élargissement conique lent de la pièce de jonction h", l'égalisation de la pression étant déjà réalisée à l'intérieur de la pièce de jonction.
La fig.10 montre une pièce dejonction à ondulationsde compensation, lesquelles absorbent les allongements et rac - courcissements de la canalisation provoqués par la chaleur ou
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le froid et les rendent inoffensifs pour le joint de tuyaux.
D'après la fig.ll, ces ondulations de compensation peuvent aussi, de temps à autre, être prévues dans le tuyau lui-même à côté du joint. D'après l'invention, on peut encore utiliser préci - sément ces ondulations de compensation d'une façon particulière.
En resserrant par laminage les ondes se trouvant vers l'exté - rieur, on produit une tension longitudinale dans le tuyau et on étire ainsi le tuyau de manière à compenser de petites inexactitudes.
Les figs. 12-16 représentent des joints de tuyaux basés sur le même principe. Mais la. jonction des extrémités de tuyaux a lieu ici au moyen de brides. Les brides k et k' pos - sèdent des colliers m et m' pourvus de cannelures, colliers sur lesquels on engage et lamine dans le sens de l'invention les tuyaux a et a' évasés ou non. Pour donner ici au joint une solidité aussi grande que possible, le diamètre des col - liers m et m' diminue vers la bride, de sorte que les tuyaux engagés sur eux sont d'abord pressés par laminage sur la surface des colliers m et m'.
La production des cannelures de fixation r' a lieu pendant ce laminage. Finalement, des parties n et n' formées par un façonnage convenable dans les brides sont appliquées sur la surface des tuyaux et matées par pression dans la direction de la. flèche o, comme le mon - trent les moitiés de gauche des fins.12-15, de sorte qu'une sûreté plus grande est ainsi garantie. Le placement de la bride sur l'extrémité du tuyau est alors terminé. Au lieu de rétrécir les extrémités des tuyaux, on peut aussi les évaser un peu d'après la fig.16, après quoi a lieu l'application par pression des parties n et n' de la bride. Pour éviter une diminution de section, on peut élargir, dans le sens de la fig.6, tous les jointsà brides des fig.12-16.
Le placement de telles brides et de tels manchons peut avoir lieu pour l'établissement d'un joint comportant des
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garnitures, soupapes, etc., lorsque ces dernières sont pour - vues de brides de la manière connue.
Mais le joint de tuyaux à brides peut aussi, comme le font voir les figs.12-16, être employé à relier entre elles des parties de tuyaux. D'aprèsla fig.12 la bride k est pourvue d'un anneau saillant p, tandis que la bride k' possède un diamètre un peu plus petit, de sorte qu'elle peut être introduite dans l'espace annulaire formé par la partie sail - lante p. La bride k' possède, ici aussi, sur la surface coni - que, des cannelures r en nombre quelconque, dans lesquelles on pose un anneau d'étanchéité q utilement fait en cuivre et ayant une section appropriée quelconque, ensuite de quoi a lieu la fermeture étanche et la fixation par le laminage de la partie p sur la bride k'.
D'aprèsla fig.13, on emploie, au lieu de l'anneau de cuivre q, une bande de cuivrer, laquelle peut aussi, d'après la fig.14, être posée dans des fentes correspondantes des deux brides k et k'.
Tandis que les joints à brides d'après les figs.12-14 sont permanents, les figs.15 et 16 montrent un joint à brides identique, mais non permanent, dans lequel la face extérieure des brides k et k' est pourvue de cannelures sur lesquelles on lamine un anneau de liaison s de telle façon que les deux bords latéraux de celui-ci soient rabattus sur la bride par un laminage convenable. A l'endroit de pliage, l'anneau s peut en même temps être renforcé. Le laminage de fixation a lieu comme précédemment. Les parties de ce joint à brides peuvent facile - ment être séparées en tranchant l'anneau ± suivant la surface de jonction des deux brides, de manière à supprimer la liaison des tuyaux.
Les surfaces de tuyaux intérieures ou extérieures à lami - ner l'une sur l'autre, ou les parties correspondantes des pièces de jonction ou les brides des joints à brides doivent,
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avant l'établissement du joint, être traitées de manière qu'el- les possèdent leur éclat métallique et soient propres. Ceci a lieu utilement au moyen de machines limeuses spéciales, dans lesquelles de courtes pièces limeuses sont conduites circulai - rement autour de la surface extérieure ou intérieure du tuyau, etc. , jusqu'à ce que la surface à joindre soit métalliquement propre. Mais le guidage de limes peut aussi avoir lieu dans le sens de la longueur des extrémités de tuyaux.
En outre, le nettoyage de ces parties peut se faire au moyen de rouleaux fraiseurs qui peuvent être serrés convenablement et qu'on con - duit autour de la surface à nettoyer.
Le dispositif de laminage servant à. la production des cannelures de liaison comporte un nombre convenable de cylin - dres qui sont reliés entre eux à une distance voulue quelconque par des chaînes ou des articulations et peuvent être rapprochés suivant la progression du travail. La distance entre les cylin - dres doit être, en cela, choisie de telle manière que la matière ne puisse se soulever du support, mais soit forcée de s'écraser.
Plus la matière à laminer sera donc mince, plus la distance entre les cylindres devra être petite.
Tous ces dispositifs, tant le dispositif de nettoyage que le dispositif de laminage pour la production des cannelures de liaison, peuvent être mus à la main ou mécaniquement, et ce à la manière des appareils à chaîne connus pour le découpage ou le tronçonnage de tuyaux.
L'objet de l'invention n'est pas limité aux exemples d'e - xécution expliqués dans la description ci-dessus et représentés sur le dessin, mais il comprend aussi toutes les autres formes d'exécution et possibilités basées sur la même idée fondamentale de l'invention. En conséquence, le nouveau procédé peut aussi être appliqué de la manière la plus large dans les constructions tubulaires. Le nouveau joint peut remplacer ici les assemblages d'angle, etc. qu'on réalisait, jusqu'ici, par rivetage ou bou -
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lonnage.
Dans de tels joints, la solidité mécanique du joint importe naturellement plus que son étanchéité, Le joint peut être pla.cé sur des tuyaux en une matière quelconque, donc par exemple en fer, cuivre, aluminium, laiton, etc, La forme des cannelures n'a non plus aucune importance. Celles-ci peuvent être faites rondes, ovales, triangulaires, trapézoïdales ou sous toute autre forme quelconque, selon la destination du joint de tuyaux au point de vue de sa solidité ou de son étan- chéité. De plus, le nouveau procédé peut aussi être appliqué, d'après l'invention, pour relier des pièces non tubulaires, telles que des bouts d'arbres, etc. , ou encore à renforcer des extrémités d'arbres.
Les parties d'arbres ou de barres qui doi- vent être reliées entre elles reçoivent alors les cannelures, tandis que la douille de liaison est laminée sur l'endroit de jonction de la même manière que pour les tuyaux. En faisant intervenir des vis ou boulons, on peut, en cela, augmenter la résistance du joint aux efforts de torsion.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour la jonction solide, et étanche aux gaz et aux liquides, de tuyaux de canalisations, de constructions tubulaires, etc. , caractérisé en .ce'que les deux extrémités de tuyaux (a et a' ) sont reliées entre elles avec ou sans manchon de jonction, et sans soudure autogène ou avec apport de métal ni emploi de vis, simplement par l'emboîtement des parties à relier suivi du laminage de la partie supérieure sur la partie intérieure, pendant lequel il y a en même temps res - serrement de la matière de la partie extérieure, au moyen d'un dispositif de laminage, etc. , sans emploi de matière pour gar - niture d'étanchéité.
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It is known that the joints of pipes are made, in general, by providing the ends of the pipes to be connected with flanges which are tightened to one another by means of screws and by using a gasket. As for the flanges, they are fixed to the pipes by means of threads, by shrinking, by welding or by rolling. A disadvantage of these pipe joints lies in the fact that, apart from the high costs, they have a relatively large footprint and, on the other hand, in order to ensure reciprocal tightness, a packing material is required which, in particular in the event of great stresses and high pressures, it must be replaced with a relatively high frequency, which causes disturbances in the service, which, in turn, entail significant costs.
The present invention relates to a novel gas and liquid tight pipe joint joint for pipelines, tubular constructions, etc.
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pipes resistant even to the greatest forces and remaining gas and liquid tight up to the highest pressures, without requiring the use of packing material and without screws, as well as without autogenous welding or with metal addition, tan - say that it supports, in all respects, the static pressure and tensile forces of tubular constructions.
An exemplary embodiment of the new pipe joint consists of a sleeve-shaped junction body which has annular lateral slots into which the ends of the pipes to be joined are inserted. Fixity at the same time as tightness is then obtained by rolling by means of a chain rolling device or the like.
In the case of pipes exposed to particularly high pressures, the ends of the pipes which join can be a little thickened by upsetting before their introduction into the junction sleeve, after which the joining of the pipes is carried out in the same way as for normal pipes. Like the pipe joint or the sleeve-shaped junction body, in the lateral annular slots of which the ends of the pipes are introduced, embrace these internally and externally, there is formed, inside the pipe, a slight constriction. Although this constriction is not very large in relation to the passage section of the pipe, it could nevertheless result in service inconveniences.
In this case, the diameters of the ends of the pipes to be joined can be increased by flaring them by an amount corresponding to the inner wall thickness of the junction sleeve, so that a pipe having an inner section is thus obtained. everywhere remaining the same. To increase the strength of the seal, it is also possible to place hoops on said seal; it is also possible to provide a safety pin or rivet, which prevents, particularly in the event of high pressures, that the
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ends of the pipes are pulled out of the joint. This safety is then achieved in such a way that the dowels do not pass through the interior part of the joint, but only the pipe itself and the exterior part of the joining sleeve.
If rods or eyelets are placed on the Junction Sleeve, the pipeline can be suspended by this man - in a very simple way, so that the placement of the usual clamps becomes superfluous.
The new pipe joint can also be used with a wide variety of fittings, for example T-shaped etc. in order to allow connections; similarly, valves - gate valves, connecting valves and other fittings to be fitted in the pipeline may, provided they are made of rollable cast steel or other suitable metals, be fitted, instead of the usual flanges, with the new pipe joint, which can be placed wherever flanges have been used heretofore.
In another exemplary embodiment of the object of the invention, the junction body no longer has side annular slots and can optionally also be completely eliminated. The ends of the pipes are simply fitted into one another by conically flaring one of them and they are invariably connected between clles by milled or rolled grooves.
The end of the inner pipe? of the joint is, in this, provided with groove :: drilled or frausécsavantt of between introduced into the end-ity of the outer pipe, so that the material forced by the rolling of the outer pipe can enter these grooves and that thus a solid seal, invariable and tight to gases and liquids.
As it thus produces, rolling, not stretching, but thus occurs, by rolling not drawing, may on crushing of the material of the pipes, the outer pipe presses firmly on the inner pipe. The estrity of the inner pipe, which emerges freely insofar as it is not
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not gripped by the rolling work, is thus forced to press so firmly against the outer pipe wall, so that slits and gaps through which the contents of the pipe could enter the joint are avoided.
Known, in this joint, one of the ends is in principle flared by the amount necessary so that the corresponding end
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on the other hand .tu3rJ, u can be introduced into the flare, we obtain a pipe having the same internal section everywhere, without constrictions and without the resulting resistances.
But it is still possible to flare the two ends of the pipes to be joined and to use short junction pieces in which the grooves are drilled or countersunk, so that, when engaging the two ends on these pieces widened pipes to be joined, we again obtain a pipe joint without producing any constriction
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in 1 ?. Ca: a9.11Sc.17.C: .. But the junction can also 0-l'0 realized by '' 'use of a -snchcn q,;.' 0 ;: engaged on the cxtrêtep flared or not and provided with the grooves of the pipes to be connected and which are rolled in the sense of the invention.
In pipelines in which no pressure loss can occur, it is also possible to use junction pieces to connect the ends of the pipes, which slowly connect the different sections of the ends by a conical flaring. pipe. The pressure loss resulting from the narrowing of the pipe is, in this, compensated directly in the junction piece itself by a gradual slowing of the speed, so that the losses of pressure which thus occur are also avoided. .
It is also possible to introduce, in the pipe itself or in the junction piece, a possibility of compensation for the extension of the pipes by means of a corrugation of the junction piece. This cndula- tion also has the advantage of making it possible to stiffen the
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C? RIlC ,, liSc: GiCï. finished by tightening the corrugations by rolling
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in this pipeline. The compensation corrugation need not necessarily be provided in the junction piece, but it can also be provided in the pipe itself.
The advantage is thus obtained that, in particular in the event of long pipelines being laid, the elongations or shortening caused by heat and cold are compensated without danger for the joints of the pipes.
It is also possible to provide the new pipe joint for the placement of flanges, etc. at the ends of the pipes in order to connect them to fittings, or to connect them together. The end of the pipe itself is, in this, usefully narrowed by rolling on the collar of the flange and, according to the invention, the flange proper is established, in its lower part, in the form of a slit. in a characteristic way, so that, for the final realization of the joint after the fluting of the splines, it suffices to laminate the corresponding part of the flange on the pipe. Instead of producing a narrowing of the pipe ends by rolling over the collar of the flange, the end of the pipe can also be widened a little and be engaged over the joint flange.
Here too, a corresponding part of the flange is pressed onto the surface of the pipe, so as to provide considerable security. By matting the corresponding part, we achieve. additional absolute tightness. In order to eliminate the constriction of the pipe resulting from the insertion of the clamp of the flange in this pipe, the ends of the pipes can also be widened here. The connection of the flanges themselves can take place in various ways, but in this, a connecting and sealing piece in the form of a ring of copper wire or sheet copper, etc. is always clamped. . , which can also be replaced by another suitable material, by rolling by means of a covering part of the flange.
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All of these flanged joints are permanent. If it is necessary that some find a, long pipe to be interchangeable, the. Connection of the flanges can be achieved, for example, by externally rolling a ring on the two flanges. The ends of the connecting ring are then folded back, so that the flanges are thus pressed against each other so as to ensure the tightness of the joint.
To undo this connection from the flanges, it is enough to cut off the rolled ring on the flanges, after which it can be removed easily.
The accompanying drawing represents some examples of the execution of the object of the invention.
Fig.l shows an embodiment of the new seal dE; pipes before rolling on the ends of the pipes, possibly with the use of a pin or rivet safety, in normal execution.
Fig. 2 shows the same pipe joint as that of fig.l, but used on pipes in which the ends of the pipes are pushed back, for the case of high pressures.
Fig. 3 shows the same pipe joint as that of fig.l, with suspension eyelet, and with the use of hoops after rolling on pipes with flared ends.
Fig. 4 is a schematic top view of a pipe joint according to fig.l, in the shape of a T.
Fig. 5 shows another embodiment of the new pipe joint with the use of two pipe ends nested one inside the other, one of which is widened.
Fig. 6 shows the pipe joint according to fig. 5 using an internal junction piece with pipes whose ends are flared.
Fig. 7 shows the use of an external junction piece with normal pipe ends.
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Fig. 8 illustrates the use of an external junction piece with safety drawdown on pipes with flared ends.
Fig. 9 shows the use of a connecting piece to compensate for pipe shrinkage losses. '
Fig.10 shows the use of a connecting piece provided with corrugation-compensation.
Fig. 11 shows a pipe joint after fig. 5, in which the compensating cnduylations are provided in the pipe itself.
Figs. 12, 13 and 14 show a flanged jcint with various methods of connecting the flanges by rolling.
Fig. 15 shows a flanged joint like that of figs. 12-14, but with a non-permanent connection of the flanges.
Fig. 16 shows a flanged joint corresponding to that of fig. 15, but in which the ends of the pipes are widened outwards.
As can be seen in figs.1-4, a and a 'denote the ends of pipes which meet. By b is denoted the junction piece which has the shape of a sleeve and is provided laterally with annular slots for the introduction of the ends of the pipes. After the introduction of the ends of the pipes into these annular slots, the joint piece is secured by rolling in the direction of the arrows c by means of a chain rolling device, the cylinders employed being able to be established in such a way that the slices sides to be mater d are gripped at the same time by the cylinders and pressed on the surface of the pipes a and a '.
The insertion slots for the ends of the pipes are provided with grooves, in order to make possible a better application and a more tight lamination of the joint part. In the case of gas-tight joints, these grooves act at the same time in the manner of labyrinth seals, so that,
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if a leakage occurs in a pipe joint, only small quantities of the pipe contents can be released, even under high pressures. In this case, the corrective lamination can easily be carried out during service.
Fig. 1 shows the application of the new gasket to normal pipes joined end to end, while fig. 2 shows the same gasket applied to pipes exposed to particularly high pressures. The ends a and a 'of the pipes are here a little pushed back, so that, if the joint b is rolled in the direction of the arrows c, this joint cannot be undone. To increase safety, it is possible to use hoops e according to fig. 3 or a safety pin f according to fig.l. In the latter case, the dowels - fs go through only the outer part of the connecting sleeve and the pipe itself. To form the foot of the ankle, a recess drilled in the inner part of the connecting sleeve is provided.
The pipe joint according to figs. 1 and 2 forms, in the case of pipes united over their entire length, constrictions which could possibly give rise to inconveniences. If such constrictions must absolutely be avoided, it suffices, according to fig. 3, to flare the ends of the pipes in the known manner and by an amount corresponding to the constriction which results from the joint, so that in this case, a pipe is obtained which no longer has any restriction. The flaring can be made in such a way that the part of the seal inside the pipe fits exactly, as shown in fig. 3, in order to avoid blind spots. The eyelet g, which can also have the shape of a rod, replaces the collars otherwise used to suspend the pipe.
As shown in fig. 4, the new ring piece -
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The hoses can also be used for fittings of a wide variety of types, for example T-shaped, etc., in order to allow branching to be placed in the pipeline. As the material, laminable cast iron will be usefully employed in this case.
Likewise, instead of the flanged joints heretofore employed for pipe fittings, such as shut-off valves, shut-off valves and the like, insertion slots according to the present invention can be used. as well as, in general, in all cases where hitherto flanged joints have been employed. If, in these cases, the pipe joint can only be established by using flanges, it is sufficient to provide insertion slots in the sense of the present invention the counter flange to be placed at the end of the pipe. pipe and laminate it on the pipe.
Figs. 5-10 show another exemplary embodiment of the object of the invention, in which the ends of the pipes are no longer inserted into side slots of a junction piece, but are either rolled the one on top of the other, or connected on one side to a junction piece.
As shown in fig. 5, the pipe joint in this case consists of a plain pipe end a ', which is provided with countersunk grooves r, is introduced into the flared end of the The pipe has, then, where the grooves r of the inner pipe are located, the outer pipe has counter-grooves r 'by means of a chain rolling device or the like. The material of the outer pipe a, thus forced then enters visibly into the grooves r of the inner pipe a 'and thus forms a seal which cannot be undone. By the compression of the material of the pipe, it is crushed, and the outer pipe a presses strongly on the inner pipe a '.
This results in this advantage that the edge of the interior tu3rau has',
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which is not attacked by rolling and therefore retains its original diameter, presses neatly on the inner surface of pipe a, so that melts and gaps, through which the contents of the pipe could enter the joint, are made impossible. The matera wafer of the outer pipe can again be pressed by rolling or the like onto the inner pipe a '.
Fig.6 shows the same pipe joint as fig.5mains s with the use of an internal junction piece - h provided with splines and the pipe ends a and a 'are here both flared, so as to. avoid restricting the section of the pipe.
Figures 7 and 8 show the same pipe joint as that of fig.6, but with the use of an external junction part h '; according to fig.7, the ends a and a 'of the pipes are not flared. According to, fig. 8, the ends a and a 'of the pipes are both flared, in order to make it possible to insert pipes more easily in case of larger diameter. The two ends of the joint piece extend beyond the bends of the a and a 'ends of the pipes and are laminated onto the pipes in a visible manner for the safety of the joint.
Fig. 9 shows a constricted connection piece h "for use with pipelines in which, with the fluid flowing in the direction of the arrow, pressure losses from the constriction produced by the connection piece must This takes place according to the invention by the slow conical widening of the junction piece h ", the pressure equalization already being achieved inside the junction piece.
Fig. 10 shows a connecting piece with compensating corrugations, which absorb the lengthening and shortening of the pipe caused by heat or
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cold and make them harmless to the pipe joint.
From fig.ll these compensating corrugations can also from time to time be provided in the pipe itself next to the joint. According to the invention, these compensating corrugations can also be used precisely in a particular way.
By rolling the outward waves together, longitudinal tension is generated in the pipe and the pipe is thus stretched to compensate for small inaccuracies.
Figs. 12-16 show pipe joints based on the same principle. But the. The joining of the pipe ends takes place here by means of flanges. The flanges k and k 'have collars m and m' provided with splines, collars on which are engaged and rolled in the sense of the invention the pipes a and a 'flared or not. In order to give the joint here as much strength as possible, the diameter of the collars m and m 'decreases towards the flange, so that the pipes engaged on them are first pressed by rolling onto the surface of the collars m and m. '.
The production of the fixing grooves r 'takes place during this rolling. Finally, parts n and n 'formed by suitable shaping in the flanges are applied to the surface of the pipes and pressure-stamped in the direction of. arrow o, as shown by the left halves of the endings 12-15, so that greater safety is ensured. The placement of the flange on the end of the pipe is now complete. Instead of narrowing the ends of the pipes, they can also be flared a little as shown in fig. 16, after which the n and n 'parts of the flange are applied by pressure. To avoid a reduction in section, it is possible to widen, in the direction of fig. 6, all the flanged joints of fig. 12-16.
The placement of such flanges and such sleeves can take place for the establishment of a joint comprising
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packings, valves, etc., when the latter are provided with flanges in the known manner.
But the flanged pipe joint can also, as figs. 12-16 show, be used to connect pipe parts together. According to fig. 12 the flange k is provided with a projecting ring p, while the flange k 'has a slightly smaller diameter, so that it can be introduced into the annular space formed by the sail part - lante p. The flange k 'has, here also, on the conical surface, grooves r in any number, in which a sealing ring q usefully made of copper and having any suitable cross-section is placed, after which the sealing takes place. sealed closure and fixing by rolling the part p on the flange k '.
According to fig. 13, instead of the copper ring q, a copper strip is used, which can also, according to fig. 14, be placed in the corresponding slots of the two flanges k and k ' .
While the flanged joints according to figs. 12-14 are permanent, figs. 15 and 16 show an identical, but not permanent, flanged joint in which the outer face of the flanges k and k 'is provided with splines. on which is rolled a connecting ring s so that the two side edges thereof are folded over the flange by suitable rolling. At the bending point, the ring s can at the same time be reinforced. The fixing lamination takes place as before. The parts of this flanged joint can easily be separated by cutting the ring ± following the junction surface of the two flanges, so as to eliminate the connection of the pipes.
The inner or outer surfaces of pipes which lie on top of each other, or the corresponding parts of the connecting pieces or the flanges of the flanged joints must,
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before setting up the joint, be treated so that they have their metallic luster and are clean. This is usefully done by means of special filing machines, in which short filing parts are circulated around the outer or inner surface of the pipe, etc. , until the surface to be joined is metallically clean. However, file guiding can also take place lengthwise along the pipe ends.
Furthermore, the cleaning of these parts can be done by means of milling rollers which can be suitably squeezed and which are driven around the surface to be cleaned.
The rolling device used for. the production of the connecting splines comprises a suitable number of cylinders which are interconnected at any desired distance by chains or joints and can be brought together as the work progresses. The distance between the cylinders must be chosen in such a way that the material cannot rise from the support, but is forced to crash.
The thinner the material to be rolled, the smaller the distance between the rolls.
All these devices, both the cleaning device and the rolling device for the production of the connecting splines, can be moved by hand or mechanically, in the manner of the chain devices known for cutting or cutting pipes.
The object of the invention is not limited to the examples of execution explained in the description above and shown in the drawing, but it also includes all other embodiments and possibilities based on the same idea. fundamental of the invention. Accordingly, the new method can also be applied most widely in tubular constructions. The new gasket can replace here corner assemblies etc. which until now was achieved by riveting or bou -
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lonnage.
In such joints, the mechanical strength of the joint is naturally more important than its tightness, The joint can be placed on pipes of any material, so for example iron, copper, aluminum, brass, etc., The shape of the grooves does not matter either. These can be made round, oval, triangular, trapezoidal or in any other form, depending on the purpose of the pipe joint from the point of view of its strength or tightness. In addition, the new method can also be applied, according to the invention, to join non-tubular parts, such as ends of shafts, etc. , or to reinforce the ends of trees.
The parts of shafts or bars which are to be connected together then receive the splines, while the connecting sleeve is rolled on the junction point in the same way as for the pipes. By using screws or bolts, it is possible, in this, to increase the resistance of the joint to torsional forces.
CLAIMS.
1. A process for solid, gas and liquid tight joining of pipeline pipes, tubular structures, etc. , characterized in .that the two ends of pipes (a and a ') are interconnected with or without a junction sleeve, and without autogenous welding or with addition of metal or the use of screws, simply by the interlocking of the parts to be connected followed by the rolling of the upper part on the inner part, during which there is at the same time tightening of the material of the outer part, by means of a rolling device, etc. , without the use of sealing material.