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Raccords pour tubes plaqués*
L'invention concerne un mode de raccordement pour tubes plaqués, de préférence des tubes plaques intérieurement, qui permet d'obtenir facilement une liaison étanche par une légère déformation des extrémités des tubes. Elle consiste à amincir la paroi du tube,c'est-à-dire du tube-noyauà ses extrémités- sur sa face extérieure en cas de placage interne - jusqu'à la moitié environ de l'épaisseur de la paroi et à rabattre la partie ainsi amincie qui porte sur sa face intérieure le placage interne.
Le bord ainsi rabattu peut avoir la forme d'un évasement conique (rebord à 45 ); les rebords peuvent toutefois aussi faire un angle de 90 avec l'axe du tube ; ils peuvent picore être inclinés à 135 par
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rapport à cet axe, ou bien les extrémités amincies peuvent même être repliées de 180 .
La description qui va suivre, en regard des dessins anne- xés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant des dessins que du texte faisant, bien entendu, partie de celle-ci.
Sur les dessins, on a toujours supposé qu'il s'agissait de tubes présentant un placage interne. Il va de soi que l'inven- tion peut aussi être appliquée à des tubes à placage externe.
D'après la fig. 1, les deux extrémités des tubes 1 sont amincies sur leur face extérieure et on a fait un évasement faiblement conique de ces extrémités amincies 2. Entre les extré- mités évasées est placé un anneau d'étanchéité 3 en matière conve- nable, de préférence la même que celle du placage. Les extrémités des tubes sont maintenues réunies par un double raccord à vis 4 qui, par un filetage, est on prise avec les extrémités de tubes 1.
Les surfaces frontales des extrémités de tubes prennent fortement appui contre le raccord lors du serrage de l'assemblage.
Suivant la fig.2, ce mode d'exécution est un peu modifié en ce que l'anneau d'étanchéité 0 n'est pas disposé séparément, mais fait partie du raccord 3' et a la forme d'une nervure de section en queue-d'aronde.
Dans le mode d'exécution suivant la fig.5, les extré- mités amincies 5 sont repliées à- 90 , de sorte que les placages internes se mettent au contact immédiat l'un de l'autre. Le serra- ge se fait de nouveau à l'aide d'un raccord 4.
Selon la fig.4, les placages internes des tubes ne sont pas en contact immédiat l'un avec l'autre, mais avec une nervure 6 d'un placage interne du raccord 4.
Dans le dispositif d'exécution suivant la fig.5, une seule des extrémités de tube 1 est munie d'un rebord 5 rabattu à - @
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90 , tandis que l'autre extrémité de tube 1' est constituée en forme de manchon qui est-en prise par un taraudage avec un filetage de l'extrémité de tube 1. L'extrémité manchonnée 1' est aussi plaquée intérieurement et ce placage interne s'étend jusqu'au fond du manchon, de sorte qu'à cet endroit les placages internes des extrémités de tubes sont au contact immédiat l'un de l'autre.
Les fig. 6 à 11 montrent l'application de l'invention à des assemblages à brides.
La fig. 6 montre une disposition dans laquelle l'extré- mité amincie du tube 5 se trouve en avant de la bride 8, laquelle peut être reliée au tube 1 par filetage et par soudure.
Dans la disposition selon la fig. 7, l'extrémité amincie du tube est sertie dans la bride, de sorte que la surface frontale du placage intérieur se trouve dans le plan de la surface frontale de la bride.
La disposition selon la fig. 8 présente simplement des extrémités amincies de tubes 5 rabattues en arrière coniquement et coopérant a.vec une rondelle d'étanchéité 9, faite par exemple en matière artificielle. Celle-ci, a, à peu près, le diamètre des brides 8, qui sont assemblées avec les tubes 1 comme dans les précédentes dispositions. Les boulons de fixation 10 de la bride traversent la rondelle d'étanchéité en matière artificielle.
Sur les brides sont prévus des becs de fixation spéciaux 11 pour les bords rabattus 5.
La fig. 9 (côté droit) montre une variante de cette dispo- sition. Au lieu de donner simplement aux extrémités de tubes la forme d'un cône simple, on les exécute en forme de cônes doubles, comme cela est montré dans la moitié gauche de la fig.9, et sur la fig.10. L'anneam d'étanchéité doit alors être conformé en conséquence. Dans ce déminer dispositif, les bords repliés sont encore soudés ensemble., par un cordon de soudure spécial, à leur arête extérieure.
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Les figs. 11 à 13 montrent la disposition avec bords rabattus de 180 , la fig. 11 en liaison avec un anneau d'étanchéi- té 12 à section en X. La partie rabattue est complètement sertie dans l'excavation extérieure,,.,de sorte que l'épaisseur de paroi à cet endroit est la mené que pour le reste des parois.
Les figs. 12 et 13 montrent cette disposition appliquée au raccordement d'un tube plus petit la avec un tube plus grand 1b, dans lequel le tube plus petit est engagé dans le plus grand par mandrinage. Dans ce cas, le tube peut, soit n'être plaqué qu'intérieurement (fig.12)., soit présenter aussi un placage exté- rieur (fig.13).
Les figs. 14 et 15 représentent un raccordement à manchon.
Ici l'extrémité manchonnée 1c plaquée intérieurement, est formée de préférence par la tête du laminoir à pas de pélerin, tandis qu'un anneau de compression est serré sur l'extrémité amincie du bout mâle ld conformé suivant l'invention; cet anneau est fixé et soudé d'une part à un collet 14, d'autre part à l'extré- mité de tube rabattue 5, y compris le placage; cette extrémité du tube, avec cet anneau de compression, sont serrés par une bride 15 de celui-ci contre une garniture 16 placée entre le manchon et l'anneau de compression. Dans la disposition selon la fig. 14, le serrage de l'assemblage est effectué par brides et boulons ; dans celle de la fig. 15, il résulte de la constitution de l'anneau de compression en forme de bague filetée qui est en prise avec le taraudage du manchon.
Les figs. 16 à 31 montrent des formes d'exécution pour tubes plaques en matière cassante, particulièrement en matière artificielle, dans lesquels, en considération de la matière artificielle cassante, une déformation du tube de placage n'est que difficilement possible.
Selon l'invention on remédie à cette difficulté en amenant la placage seulement jusqu'au voisinage du point de rec-
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cordement; celui-ci est lui-même recouvert par une douille à collet faite de la matière du placage dont la partie cylindrique est en liaison étanche avec le placage, tandis que le collet s'applique sur la surface frontale du tube.
Pour assurer une bonne liaison du placage et de la douille à collet, tous deux sont amincis d'une manière corres- pondsnte, soit se terminant en cônes, et engagés l'une par dessus 1.' autre.. Dans le cas d'un placage métallique la. douille est soudée au placage et au tube ; le placage est en matière artificielle ou autre semblable,la bague est collée.
La fig. 16 montre la disposition d'un assemblage par raccord à vis.17 sont les tubes proprement dits, 18 le placage,
19 le raccord à vis,avec lequel les deux tubes sont vissés l'un contre l'autre. 20 est la douille de placage à collet conforme à l'invention. On distingue les collets à parois épaisses et l'effilage de la bague et du placage aux endroits où- ils sont appliqués l'un sur l'autre.
La fig. 17 montre un assenblage par bride. Les douilles de placage à collet en matière artificielle sont collées. L'opé- ration s'effectue dans le détail comme suit : d'abord le tube est bouché au moyen d'une balle en caoutchouc ou d'une bourre 20 et rempli d'eau de refroidissement pour couvrir le placage en matière artificielle jusqu*au point x. La bride est mi se en place et soudée ensuite sans danger de combustion; l'eau et le dispo- sitif auxiliaire sont alors évacués; les douilles de placage sont enfin reliées au placage et à l'extrémité du tube.
Selon les figs. suivantes, les douilles à collet ou autres pièces semblables, sont profondémentencastrées avec collets larges et surfaces de joint étendues en proportion et sont maintenues et protégées de tous côtés; en particulier vers l'intérieur du tube cette protection est assurée par des extré- mités de tube amincies, ou bien non amincies, mais saillantes; tour le surplus elles sont constituées et disposées de manière
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que la pression exercée sur les surfaces de joint ne détache pas le placage dans le tube ou n'agisse sur lui d' aucune manière. Ceci est obtenu principalement par le fait que la pression sur les collets de douilles situés en dehors des tubes, est absorbés en liaison avec des pièces de compression spéciales, bagues, brides et autres du même genre.
La fig. 18 montre un exemple de disposition avec surfaces de joint simples et unies. La pièce de compression 21 à filetage externe est, par exemple, placée avec serrage et soudée; mais elle peut aussi être confectionnée par refoulement et a pour but de permettre de loger à l'intérieur de l'assemblage des collets en matière artificielle particulièrement robustes pour obtenir les grandes surfaces de joint qui sont nécessaires, et le cas echéant, pour loger et disposer des anneaux d'étanchéité de divers genres.
La fig. 19 est semblable à la fig. 18, pour ce qui est de l'assemblage; cependant ici le collet de matière artificielle est profondément encastré.
La fig. 20 montre un assemblage à raccord avec pièce de compression et joint étanche, constitué par un collet en matière artificielle de forme adéquate et un anneau d'étanchéité 22, qui tous deux sont encastrés derrière les extrémités de tubes amincies et saillantes qui assurent leur position, avec une zone de compres- sion à cet endroit.
La fig. 21 montre une disposition analogue à celle de la fig. 20.
La fig. 22 montre un assemblage à raccord pour des tubes à collet obtenus par refoulement, dans lequel le collet en matière artificielle est complètement encastré et l'anneau d'étanchéité 22 porte librement sur le bord supérieur du collet.
La fig. 23 montre un tube serti par mandrinage dans une paroi du tube et garni d'une fourrure ou d'un placage. Ici le tube
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à extrémité amincie est d'abord serti par mandrinage, puis la douille de fourrure ou de placage est mi se en place et fixée; l'extrémité amincie du tube permet d'assurer cette fixation.
Les figs. 24, 25, 26 montrent différents dispositifs d'assemblages à brides.Ici aussi les deux solides collets des douilles en matière artificielle sont profondément encastrés et ensuite maintenues par rapport à l'intérieur du tube par les ex- trémités amincies du tube qui font saillie
Les figs. 27 à 30 montrent en détail d'autres assemblages à brides avec extrémités de fixation ayant toute l'épaisseur des parois.
La fig. 31 montre une dérivation de tubes plaqués.
23 et 24 sont les douilles à collet en placage; les pièces de placage sont pressées contre le branchement dans la direction des flèches. Ensuite les douilles 23 et 24 sont engagées; finalement l'extrémité 25 de la douille est sertie en direction des flèches inférieures et les deux douilles sont fixées par collage.
Tandis que, dans les dispositions indiquées par les figs.
1 à 15, il subsiste une cavité entre le bord rabattu 5 et la partie du tube restée sans changement, la disposition particulière des figs. 32 à 61 consiste en ce que le bord rabattu prend appui, sans laisser de vide, contre la partie du tube restée sans changements cet appui est direct ou bien il a lieu par l'intermédiaire d'une saillie du raccord pénétrant dans la paroi du tube. D'autre part, il. convient de donner aux surfaces frontales du bord rabattu une surface d'appui, par exemple sur le raccord ou dans la bride.
La fig. 32 montre un assemblage à raccord. Les extrémités de tubes à placage interne 26 présentent les rabattements 27.
L'amincissement à l'endroit du rabattement est, comme la fig.33 le fait voir, exécuté par une entaille en forme de V en vue de former une saillie ou bec, de manière qu'après rabattement, le bord rabattu s'applique complètement contre l'extrémité non amincie du tube (fig. 32). Le raccord 28 a une partie médiane non filetée
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et lisse 29 qui sert de surface d'appui aux sections frontales des bords rabattus et au joint d'étanchéité 30.
La fig. 54 montredeux dispositions, l'une dans la moitié supérieure, l'autre dans la moitié inférieure. Le raccord 28 possède sur sa face interne un bourrelet annulaire 31 adapté à l'amincissement de l'extrémité du tube; ce bourrelet se continue par une surface d'appui 29 comme dans la disposition de la fig.32.
Le vissage du raccord sur l'extrémité du tube applique l'une des surfaces d'appui du bourrelet 31 contre la surface d'appui du tube créée par son amincissement, après quoi l'extrémité amincie est rabattue autour de la surface encore libre du bourrelet au moyen d'un outil compresseur adéquat. Il en résulte, entre le raccord et l'extrémité du tube,une liaison solide et inamovibleà l'égal d'une extrémité manchonnée.
Les deux dispositions de la fig. 34 se distinguent essen- tiellement par la forme des bourrelets annulaires ressortant du dessin et la position qui en résulte par les bords rabattus.
La fig. 35 montre la disposition correspondante pour un assemblage à brides, dans la partie de droite avant le rabatte- ment du bord, dans la partie de gauche après ce rabattement. La bride 32 a un forage 33, dans lequel le bord rabattu 27 s'encastre de manière à prendre appui d'un côté, contre la partie non amincie de 1'extrémité de tube 26, de l'autre également par sa surface frontale mais contre la bride 32.
La fig. 36 montre une variante en ce qui concerne la surface d'appui contre le tube, cette variante ne comportant aucun appui de la surface frontale du bord rabattu.
Les figs. 37 à 46 montrent des dispositions, spécialement pour canalisations à hautes pressions, dans lesquelles est empêchée la poussée hors de la canalisation, sous l'action de la pression intérieure, de quelque partie du joint d'étanchéité ou du placage.
Diaprés la fig. 37, il s'agit d'un assemblage à bride
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(pour les brides voir fig.41). Les extrémités de tubes 34 et 35 sont renforcées. L'extrémité 34 présente par-dessus le placage 36 une partie saillante 37, qui s'avance par-dessus une partie évidée en conséquence 38 de l'extrémité du tube 35 et l'enserre. Par là le point dangereux 39 est supprimé, c'est-à-dire que ni le placage 36 ni l'obturateur 40 ne peuvent être refoulés à travers la fente 41.
Il en est de même pour la fig.38. La différence est tout extérieure,en ce sens qu'ou lieu d'un assemblage à brides, il s'agit d'une liaison par soudure. Tandis que dans la fig.37, la fente 41 est Indispensable pour un serrage énergique et sur du joint d'obturation, le cordon de soudure est mi en place aprèsque le joint ait été énergiquement serré.
D'après la fig.39 une nervure 43 de l'une des extrémités de tube 34 s'avance .au-dessus du placage 36 pour^ pénétrer dans une rainure ad hoc de l'autre extrémité de tube 35.
La fig. 40 donne lieu à la même observation que la fig.38.
D'après la fig. 41 les deux extrémités de tubes présen- tent, chacune, une rainure 44; ces deux rainures ont lemême tracé ; un anneau couvre-joint y est ajusté et introduit. La fig. 42 donne lieu.à la même observation que les figs. 40 et 38. Dans ces dispo- sitions il s'agit principalement de pouvoir serrer énergiquement et sûrement le joint avant exécution de la soudure. Il est impor- tant et avantageux, dans ce cas, que l'action de fusion, dans le soudage, ne puisse jamais atteindre ni faire fondre le revêtement du tube et l'obturateur du joint.
La mise en forme des extrémités des tubes peut, à cet effet, être exécutées, suivant .La proposition déjà faite, de ma- nière que la paroi du tube principal soit d'abord amincie aux extrémités et que ces extrémités soient amenées à l'appui contre la partie restée non modifiée.
D'après les figs. 43 à 46, la soudure 42 est prévue pour faire directement couvre-joint, organe d'étanchéité et appui de @
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placage. Pour la soutenir, les extrémités 46 sont découpées autour dans la masse. Lors du serrage énergique du joint, ces extrémités sont prises dans la racine du cordon de soudure.
Les figs. 44 et 45 montrent des assemblages soudés, dans lesquels les parties 47 sont formées par les extrémités amincies et rabattues.
D'après la fig. 46, un raccord taraudé 48 muni d'une entaille 47a, comme sur la fig. 44, sert en premier lieu à serrer énergiquement de façon étanche, les extrémités de tubes par-dessus l'anneau d'étanchéité, ainsi que les bords terminaux du placage.
La particularité des modes d'exécution représentés dans les figs. 47 à 61 consiste à faire à l'endroit de l'assemblage un manchon ou autre dispositif analogue (emboîtageà, dans lesquels sont introduites des bagues serre-joints qui exercent une pression d'obturation sur les extrémités de tube, surélevées dans certains cas, par l'interposition dans ces cas d'un joint ou d'une pièce intermédiaire.
Les figs. 47 et 48 montrent les extrémités 50, 51 des tubes 52, 53, fortement repliées en forme d'agrafes, 54 et 55 étant le placage.
Les serre-joints 57, 58 de forme conique à leur extré- mité et placés à l'intérieur du manchon 56, prennent appui contre les extrémités de tube 50, 51 de forme conique correspondante et les compriment l'une contre l'autre, fermant ainsi le joint.
L'anneau d'étanchéité 59 est pourvu utilement d'un noyau en acier qui est revêtu du marne placage que le tube.
Les figs. 49 et 50 représentent un assemblage avec une pièce annexe 60 vissée et avantageusement soudée en plus, à l'aide de laquelle et en liaison avec le serre-joint appuyé sur elle, l'extrémité de tube 53 est pressée contre l'extrémité de tube 52 avec interposition de l'anneau d'étanchéité 59. Les extrémités de /tubes 52, 53 ont leur placage rabattu à l'about du joint. L'extré-
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mité 52 ne va que jusqu'à un point tel que l'anneau d'étanchéité 59 soit recouvert en 61. par la paroi du manchon et maintenu en position.
La fig. 50 représente la même disposition mais avec un double manchon amovible de conformation appropriée.
La fig. 51 montre un assemblage à articulation à rotule.
Les extrémités de tube 62, 63 de forme sphérique reçoivent cette forme par des bagues 64, 65 vissées et soudées sur les extrémités des tubes; ces bagues ont un corps fileté aussi long que possible et ont leur extrénité épaissie en forme de rotule; 1.'extrémité amincie du tube avec son placage est rabattue de manière à s'adap- ter à la forme de la rotule, et qu'il se forme ainsi une extrémité en rotule fermée, en partie plaquée 66, 67. Entre ces deux rotules se trouve l'anneau d'étanchéité 68, fait de préférence en matière résistant à la corrosion et aux acides, et fermant l'intervalle entre la nervure du raccord 69 et les bagues 70, 71 de manière à éviter des cavités dangereuses.
L'anneau d'étanchéité 68 et les serre-joints 70, 71 concourent à former le logement sphérique destiné à recevoir l'extrémité en rotule; par l'évasement conique des serre-joints 70, 71 et 72, l'extrémité en rotule conserve une mobilité correspondant à cet évasement, de manière à pouvoir compenser des modifications qui se produiraient dans la canalisa- tion tubulaire.
Dans le but de réduire les dimensions de l'assemblage, l'extrémité des tubes 62, 63 - voir fig.52 - peut-être amincie en 73, 74; le serre-joint 64, 65 peut être vissé sur l'extrémité amincie du tube, et soudé en 75, 76 pour soutenir le bord rabattu.
De ce fait, la paroi du tube reprend de nouveau son épaisseur normale; seule la bague serre-joint dépasse d'autant le diamètre extérieur du tube, à la face frontale inclinée duquel l'extrémité amincie saillante du tube 77, 78 est rabattue avec le placage.
L'étanchéité est assurée par l'anneau 79 en une matière adéquate.
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La nervure 80 du raccord enserre les extrémités de tube façonnées spécialement et l'anneau d'étanchéité en assurant la fermeture, tandis que les bagues serre-joints 82, 83, ajustées sur les extré- mités des tubes et prenant appui dans le manchon 81, pressent l'une contre l'autre les extrémités de tubes en assurant l'étan- chéité.
La fig. 53 montre un assemblage en gradins avec extré- mités de tubes évasées. Les extrémités sont évasées en un cône long et effilé; en outre, l'about extrême rabattu est muni d'un second cône à pente plus raide. Cette disposition à double cône procure une etanchéité certaine même avec les pressions les plus élevées. La conformation en gradins 84, 85 à la surface externe de l'extrémité du tube évasé répartit d'une manière favorable sur une grande surface du tube l'effort de traction subi par l'extré- mité du tube, sous de hautes pressions.
La fig. 54 montre un autre exemple de disposition d'as- semblages en gradins avec extrémités de tubes non modifiées jusqu' au rabattement du tube aminci à l'about du joint.
La fig. 55 représente un assemblage à combinaisons de manchon et de gradins. L'extrémité du tube 86 est munie d'un filetage 87, qui sert au vissage de la pièce manchonnée 88, laquelle est soudée en 89. L'extrémité du tube 86 est munie d'un cône effilé extérieur sur toute la longueur duquel s'étend le placage. L'extrémité du tube 91 à assembler est également évasée en un cône effilé convenable, de sorte qu'il se produit une surface de joint longue et idéale. La surface externe de l'ex- trémité évasée du tube est, comme l'indique la fig.53, en forme de gradins.
Les figs. 56 à 60 montrent des raccordements de tubes angulaires, à T, à double T, à branchements quintuple et sextuple.
Sur la fig.56, les extrémités de tubes sont, par exemple., pourvues de brides serre-joints vissées, par lesquelles le rabattement des -
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extrémités amincies 93 est énergiquement serré, avec le placage, sur son siège. La botte 94, supposée à titre d'exemple, dans le cas présent, être un bloc, est percée de simples canaux ronds 95 suivant le nombre des branchements désirés; le canal du milieu 96 sert en même temps de logement au noyau rapporté 97. Ce noyau est fait soit de la même matière que le placage, soit de toute autre matière adéquate. En 98, le noyau est pourvu d'évidements (surfaces de joint) de formes quelconques, dans lesquels débouchent aussi les canaux traversant la bofte. Le noyau 97 peut, par exemple, être maintenu par le bouchon fileté de fermeture et d'arrét.
La construction, extrêmement simple, donne la possibilité de réunir dans une bofte tous les raccordements ou branchements depuis la traversée en ligne droite ou angulaire jusqu'au branchement sextuple; dans ces assemblages peuvent être employés avantageusement les dispositifs particuliers signalés pour les extrémités des tubes, y compris les pièces de maintien vissées, en particulier ceux de l'assemblage à rotule.
La fig. 61 montre une vanne d'arrêt pour hautes pressions, pour tubes plaqués. La construction est la même que celle des figs.
56 à 60; seulement le noyau 97 va jusqu'en 100 et sert de logement à la queue de fermeture 101 qui est faite de la même matière résis- tant à la corrosion ou aux acides que le noyau ou le placage. Le chapeau de serrage 102 est utilement revêtu en 103 de manière à résister à la corrosion et aux acides. La vanne admet, dans sa disposition la plussimple, l'aménagement de deux à cinq branche- mentsdans un bloc carré, jusqu'à sept branchements dansun bloc hexagonal.