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"Appareil transportable permettant de geler temporairement une faible longueur d'un tuyau contenant un liquide."
Dans l'alimentation en eau des immeubles domestiques et autres locaux, il est d'usage courant de relier les immeu- bles précités aux conduites principales par l'intermédiaire de canalisations de service distinctes. La plupart de ces canalisations de service ont des dimensions standard petites et elles sont équipées de robinets d'arrêt.
Si un éclatement se produit sur une canalisation de service, entre la conduite principale et le robinet d'arrêt ou bien si le robinet d'arrêt est défectueux et que l'on se trouve dans l'obligation d'y
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faire des réparations, il est nécessaire de couper l'eau à la canalisation de service intéressée avant qu'il soit possible d'entreprendre les réparations; ce résultat est obtenu à l'aide de vannes d'arrêt montées sur la conduite individuelle qui alimente la canalisation de service et, après que les vannes de la conduite principale ont été fermées cette conduite et la canalisation de service doivent être vidées.
Le fait de vider la conduite principale provoque également la vidange de toutes les canalisations de service alimentant les immeubles dans la même rue ou secteur et ceci occasionne aux consommateurs d'eau de grands inconvénients et est une source de gêne et de plainte.
La présente invention a pour objet un appareil simple à l'aide duquel on peut se dispenser complètement de la ferme- ture et de la vidange de la conduite principale avec tous les inconvénients qui en résultent. On obvie essentiellement à cette nécessité en arrêtant le courant d'eau dans la canalisa- tion de service, arrêt obtenu par le géit:. d'une faible longueur de celle-ci et pour atteindre aisément ce résultat on a prévu un appareil portatif comprenant en combinaison : un dispositif réfrigérateur utilisant un réfrigérant en circulation; des moyens pour faire circuler le réfrigérant ; undispositif organi- sé pour s'adapter autour de la canalisation qui est à réparer ou qui est abîmée, dispositif qui comprend une chambre destinée à la réception du réfrigérant en circulation;
enfin, des liai- sons flexibles placées entre le dispositif réfrigérateur de la chambre précitée. Grâce à un tel appareil on peut rapidement geler une faible longueur de la canalisation après que le dis- positif a été assemblé autour de la canalisation.
Le dispositif qui est monté étroitement sur la cana- lisation elle-même forme une partie de l'invention et il comprend avantageusement un récipient formé de deux parties établies pour être assemblées autour de la canalisation et qui une fois assemblées sont en contact étroit avec la canalisation ou avec
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une garniture ménagée entre elles et la canalisation, l'une au moins de ces deux parties formant une chambre d'expansion pour le réfrigérant en circulation, tandis que des connexions sont prévues pour l'amenée du réfrigérant vers le dispositif et pour son évacuation. De préférence chaque partie du dispositif est sensiblement semi-cylindrique et est conformée comme une chambre d'expansion, les deux chambres ainsi obtenues pouvant être disposées en série ou en parallèle:.
Les deux parties du dispositif sont de préférence articulées l'une à l'autre pour la commodité du montage autour de la canalisation mais elles peuvent être distinctes et munies de boulons de fixation diamètralement opposées ou de dispositifs analogues.
On va maintenant décrire quelques appareils conformes à l'invention et représentés à titre d'exemples non limitatifs sur le dessin annexé sur lequel :
La figure 1 est une vue en perspective de l'appareil portatif ;
La figure 2 est une vue en élévation avec coupe par- tielle de l'appareil de la figure 1;
La figure 3 représente à plus grande échelle une vue latérale d'un dispositif formant une partie de l'appareil représenté sur la figure 1;
La figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3;
La figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4;
La figure 6 montre des garnitures destinées à être utilisées avec le dispositif représenté sur les figures 3 à 5 ;
La figure 7 est une vue en profil d'une variante du dispositif;
La figure 8 est une coupe transversale de ce dernier dispositif;
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La figure 9 est une coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 7;
La figure 10 est une vuefen plan d'une autre variante du dispositif;
Les figures 11 et 12 sont respectivement des coupes suivant les lignes XI-XI et XII-XII de la figure 10.
L'appareil complet est représenté sur les figures 1 et 2 dans la position dans laquelle doivent être effectués les travaux. L'appareil comprend un carter 1 renfermant un moteur à combustion interne 2 actionnant, par l'intermédiaire d'engre- nages, un compresseur 3 pour le réfrigérant de circulation tel que du chlorure de méthyle ou de l'anhydride sulfureux.
Les températures d'entrée et de sortie 4 et 5 de ce compresseur sont reliées, par l'intermédiaire de tuyaux flexibles 6 et 7, à un dispositif 8. Le carter comprend les moyens se présentant sous la forme d'une tige filetée 9 et d'un écrou 10 pour soute- nir le dispositif 8 en vue du transport et lors de l'emmagasinage.
Arrivé sur le lieu de travail, on dévisse l'écrou 10 et l'on détache le dispositif 8. Ce dispositif représenté sur les figures 3 à 5 est formé de deux parties 11 et 12 reliées par l'intermédiaire d'une articulation 13. Chaque partie est de forme semi-cylindrique et l'ensemble est ouvert puis refermé sur la portion de canalisation à geler après quoi il est bbqué en position au moyen d'un boulon 14 qui traverse deux rebords l5eet 16 et qui reçoit un écrou 17.
Les parties 11 et 12 comportent deux surfaces complé- mentaires usinées 18 et 19 et deux organes semi-cylindriques 20 et 21 qui sont soudés ou fixés d'une autre manière aux surfaces 18 et 19 respectivement. Ces organes ont un rayon tel qu'ils puissent être adaptés étroitement à la plus grande canalisa- tion sur laquelle on peut être appelé à travailler et leurs surfaces intérieures sont usinées de manière que l'on obtienne un contact étroit, métal contre métal, avec la canalisation en question. A l'extérieur, les organes 20 et 21 sont munis
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d'ailettes 22 qui ont pour but d'augmenter la vitesse de transmission de la chaleur à travers les organes.
La partie 11 de l'ensemble formant boitier est munie d'une tubulure rigide 23 qui est réunie par une de ses extré- mités au tuyau flexible 7 et qui contient un tube 24 enroulé en hélice et traversé par l'agent réfrigérant fourni par le compresseur 3, provenant du tuyay 7 et s'écoulant dans la chambre 25 de la partie 11, l'extrémité de sortie du tube 24 étant fixée à un bouchon 26 vissé dans la paroi de la partie 11.
La chambre 25 de la partie 11 constitue une chambre d'expansion ou de détente pour le fluide réfrigérant et le tube en hélice 24 agit de la même manière qu'une soupape de détente. Lorsqu'il arrive dans la chambre 25 le fluide ,- réfrigérant se détent et soustrait la chaleur à l'eau qui se trouve dans la canalisa- tion autour. de laquelle est fixé le dispositif. Le fluide réfri- gérant s'écoule dans la cavité 27 de la partie 12 cette cavité formant une seconde chambre d'expansion ou de détente.
Une communication entre les deux chambree de détente 25 et 27 est/réalisée dans l'articulation 13 et elle consiste en un canal 28 ménagé dans l'organe d'articulation centrale 29 fixé à la partie 11, en un trou 30 prévu dans l'axe d'articulation 31 qui présente un trou latéral 32 correspondant avec le canal 28 et enfin en un canal 33 ménagé dans l'organe d'articulation 34 fixé à la partie 12, cet organe 34 étant taraudé pour rece- voir l'extrémité de la tige 31. Un autre organe d'articulation 35 est également fixé à la partie 12 et reçoit l'autre extré- mité de l'axe d'articulation.
L'organe d'articulation 29 est évidé comme on le voit en 44 pour présenter un épaulement 45 qui vient en prise avec une extrémité d'un support fixe 46 de manière que soit limitée l'amplitude du mouvement pivotant de la partie 11 par rapport à la partie 12.
Le fluide réfrigérant sort de la chambre de détente 27 par l'intermédiaire d'une tubulure de sortie 38 à laqulle est reliée le tuyau flexible 6.
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Les parties 11 et 12 du dispositif 8 sont munies d'enveloppes en tôle 39 et 40 qui contiennent une matière isolante appropriée quelconque.
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Etant donné que flans la pratique on rencontre des canalisations présentant des diamètres différents, il est important de prévoir des moyens pour adapter le dispositif 8 à ces canalisations ; à cet effet, on a prévu une série de garnitures en deux parties, deux de ces garnitures étant représentées sur la figure 6. Chaque garniture consiste en deux parties semi-cylindriques 41 et 42 munies de rebords ou brides d'extrémité 43; le diamètre extérieur de chaque garniture est le même et il est tel que la garniture vient en contact intime métal contre métal, avec le trou cylindrique prévu dans les surfaces internes des organes 20 et 21 tandis que les rebords 43 sont ajustés étroitement contre les parois d'extrémité de ces organes à l'intérieur des organes 39 et 40.
Les diamètres internes de toutes les garnitures sont tels qu'on puisse les ajuster étroitement aux canalisations présentant les diamètres les plus différents que l'on puisse rencontrer au cours de l'emploi de l'appareil.
Il convient de placer la garniture appropriée dans le dispositif 8 avant de monter ce dispositif sur la canali- sation. Pour maintenir la garniture en position on ?prévu à chaque extrémité de chaque organe 20 et 21 une bille de verrouillage 48 soumise à ltaction d'un ressort et pénétrant dans un élément correspondant 49 prévu à l'extrémité des parties correspondantes 41 et 42.
Les rebords ou brides d'extrémité 43 sont couverts par un isolent 50. La variante de dispositif représentée sur les figures 7, 8 et 9 ressemble au dispositif 8 en ce sens qu'il est formé de deux parties 60 et 61 articulées l'une à l'autre en 62 et organisées pour pouvoir être assemblées rapidement et appliquées sur une canalisation au moyen de boulons 70 traversant des brides 71. Des chambres de détente
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63 et 66 sont formées dans les parties 61 et 62 respectivement par les espaces délimités par des cloches métalliques 77 et 78 qui sont écares des parties 60-et 61 par des bagues isolantes 70' et 71' mais qui sont en contact étroit avec la canalisation 72 qui est à réparer.
Sur les faces extérieures des bagues 71' se trouvent des bagues 73 en cuivre et en deux parties entourant la canalisation 72 dans les parties 60 et 61. Le fluide réfrigé- rant s'écoule du tuyau 7 à travers une tubulure d'admission 97 et traverse une soupape 64 soumise à l'action d'un ressort 65 après quoi ce fluide traverse un tube d'admission 79 pour péné- trer dans la chambre de détente 63. La liaison entre la chambre de détente 63 et la deuxième chambre de détente 66 prévue dans la partie 61 est constituée, par un tuyau flexible 67 qui relie deux tubulures rigides 68 et 69 de courte longueur traversant respectivement les parois des chambres 63 et 66.
Pour des canalisations plus petites on a prévu des manchons en deux parties en cuivre, manchons (un de ces manchons étant représenté en 74) qui constituent l'équivalent des garnitures représentées sur la figure 6.
Dans ce cas l'isolement est obtenu aux parties 60 et 61 et fermé en cloche creuse c'est-à-dire en y ménageant des cavités internes 75 dans lesquelles on fait le vide. Le tuyau souple 5 est relié'à la tutbulure de sortie 76.
Dans la variante de dispositif représentée sur les figures 10 et 11 on a représenté deux chambres de détente 80 et 81 ressemblant étroitement aux chambres 25 et 27 mais le fluide réfrigérant qui y pénètre est divisé en deux courants dont l'un traverse une chambre de détente tandis que l'autre traverse l'autre chambre, les deux courants étant de nouveau réunis sur leur trajet de retour vers le compresseur.
Le fluide réfrigérant s'écoule depuis le tuyau flexible 7 dans un tube 82 enroulé en hélice et dont la plus grande partie est protégée par une enveloppe flexible 83 et qui comporte deux branches flexibles 84 et 85 logées dans les tubes flexibles protecteurs
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86 et 87 raccordés aux tubulures d'admission 88 et 89 des deux parties du dispositif parties formant respectivement les chambres de détente 80 et 81. Les deux courants quittent les chambres par des tubulures de sortie 90 et 91 formées par les extrémités des tubes 92 et 93 qui traversent les parois du dispositif et qui sont courbées sur le pourtour extérieur du dispositif pour être reliées à leur tour à deux branches flexibles 94 et 95 d'un tuyau en Y 96 relié au tuyau flexible 6.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples représentés sur le dessin; c'est ainsi que bien qu'il contienne de prévoir un appareil portatif constituant un ensemble complet en ce sens qu'il renferme moteur et un compresseur disposé dans un carter unique, cette disposition n'est pas indispensable Le compresseur peut, par exemple être entraîné par le moteur d'un véhicule sur lequel on transposte l'appareil ; ou bien on peut utiliser un appareil réfrigérant fonctionnant sous l'action de la chaleur telle que celle pouvant être fomrnie par un réchaud portatif ou par un autre brûleur approprié.
De même le moteur peut être un moteur élentrique alimenté à partir d'une batterie ou d'une génératrice disposée sur le véhicule ou à partir des fils des secteurs se trouvant dans les immeubles auxquels est raccordée la canalisation de service. Quoique l'appareil soit particulièrement utilisable pour la réparation des canalisations de service dans les installations de distribution d'eau, il peut également être employé dans tous les cas où il s'agit de réparer ou de transformer des canalisations servant au Passage de liquide susceptible d'être facilement congelé.
Toutes les fois qu'il est désirable d'être en mesure d'effectuer la réparation ou la transformation sans couper le système de canalisation d'ar- rivée ou d'évacuation, l'appareil peut également être utilisé pour arrêter temporairement des fuites sans qu'il soit nécessaire de procéder à une réparation ou bien ou peut
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l'employer pour interrompre temporairement/le courant de liquide en un point quelconque du système de canalisation sans modifier ou déplacer les canalisations ou y insérer un rohinet d'arrêt ou des dispositifs analogues.
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"Portable device for temporarily freezing a short length of a pipe containing liquid."
In the supply of water to domestic buildings and other premises, it is common practice to connect the aforementioned buildings to the main pipes by means of separate service pipes. Most of these service lines have small standard dimensions and are equipped with shut-off valves.
If a burst occurs on a service line, between the main line and the shut-off valve or if the shut-off valve is defective and you have to
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make repairs, it is necessary to turn off the water to the service pipeline concerned before repairs can be made; this is achieved with the aid of shut-off valves mounted on the individual line which feeds the service line and, after the main line valves have been closed this line and the service line must be emptied.
The fact of emptying the main pipe also causes the emptying of all the service pipes supplying the buildings in the same street or sector and this causes great inconvenience to water consumers and is a source of annoyance and complaint.
The object of the present invention is a simple apparatus with the aid of which the closing and emptying of the main pipe can be completely dispensed with, with all the resulting disadvantages. This requirement is essentially obviated by stopping the flow of water in the service pipe, a stop obtained by the geit :. of a short length thereof and to easily achieve this result, a portable appliance has been provided comprising in combination: a refrigerator device using a circulating refrigerant; means for circulating the refrigerant; a device organized to fit around the pipe which is to be repaired or which is damaged, a device which comprises a chamber intended to receive the circulating refrigerant;
finally, flexible links placed between the refrigerator device of the aforementioned chamber. Thanks to such an apparatus, it is possible to quickly freeze a short length of the pipe after the device has been assembled around the pipe.
The device which is closely mounted on the pipe itself forms a part of the invention and advantageously comprises a container formed of two parts established to be assembled around the pipe and which when assembled are in close contact with the pipe. pipeline or with
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a gasket formed between them and the pipe, at least one of these two parts forming an expansion chamber for the circulating refrigerant, while connections are provided for bringing the refrigerant to the device and for its evacuation. Preferably, each part of the device is substantially semi-cylindrical and is shaped like an expansion chamber, the two chambers thus obtained being able to be arranged in series or in parallel :.
The two parts of the device are preferably hinged to each other for the convenience of mounting around the pipeline, but they may be separate and provided with diametrically opposed fixing bolts or the like.
We will now describe some devices in accordance with the invention and shown by way of non-limiting examples in the appended drawing in which:
Figure 1 is a perspective view of the portable apparatus;
Figure 2 is an elevational view in part section of the apparatus of Figure 1;
Figure 3 shows on a larger scale a side view of a device forming part of the apparatus shown in Figure 1;
Figure 4 is a section taken along line IV-IV of Figure 3;
Figure 5 is a section taken along the line V-V of Figure 4;
Figure 6 shows gaskets for use with the device shown in Figures 3 to 5;
FIG. 7 is a side view of a variant of the device;
Figure 8 is a cross section of the latter device;
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Figure 9 is a section taken along line IX-IX of Figure 7;
FIG. 10 is a plan view of another variant of the device;
Figures 11 and 12 are sections along lines XI-XI and XII-XII of Figure 10, respectively.
The complete device is shown in Figures 1 and 2 in the position in which the work is to be carried out. The apparatus comprises a casing 1 enclosing an internal combustion engine 2 actuating, by means of gears, a compressor 3 for the circulating refrigerant such as methyl chloride or sulfur dioxide.
The inlet and outlet temperatures 4 and 5 of this compressor are connected, by means of flexible pipes 6 and 7, to a device 8. The casing comprises the means in the form of a threaded rod 9 and a nut 10 to support the device 8 for transport and during storage.
Once at the workplace, the nut 10 is unscrewed and the device 8 is detached. This device shown in FIGS. 3 to 5 is formed of two parts 11 and 12 connected by means of a joint 13. Each part is semi-cylindrical in shape and the whole is opened then closed on the portion of pipe to be frozen after which it is locked in position by means of a bolt 14 which passes through two flanges 15 and 16 and which receives a nut 17.
The parts 11 and 12 have two complementary machined surfaces 18 and 19 and two semi-cylindrical members 20 and 21 which are welded or otherwise fixed to the surfaces 18 and 19 respectively. These members have such a radius that they can be closely matched to the largest pipe one may be called upon to work on and their interior surfaces are machined so as to obtain close metal-to-metal contact with the pipeline in question. Outside, components 20 and 21 are fitted
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fins 22 which aim to increase the speed of heat transmission through the organs.
The part 11 of the assembly forming the box is provided with a rigid pipe 23 which is joined by one of its ends to the flexible pipe 7 and which contains a tube 24 wound in a helix and traversed by the refrigerant supplied by the pump. compressor 3, coming from pipe 7 and flowing into chamber 25 of part 11, the outlet end of tube 24 being fixed to a plug 26 screwed into the wall of part 11.
The chamber 25 of part 11 constitutes an expansion or expansion chamber for the refrigerant and the helical tube 24 acts in the same way as an expansion valve. As the fluid enters chamber 25, the refrigerant expands and withdraws heat from the water in the surrounding pipe. of which the device is attached. The refrigerant fluid flows into cavity 27 of part 12, this cavity forming a second expansion or expansion chamber.
A communication between the two expansion chambers 25 and 27 is / produced in the articulation 13 and it consists of a channel 28 formed in the central articulation member 29 fixed to the part 11, in a hole 30 provided in the articulation axis 31 which has a lateral hole 32 corresponding with the channel 28 and finally in a channel 33 formed in the articulation member 34 fixed to the part 12, this member 34 being threaded to receive the end of the rod 31. Another articulation member 35 is also fixed to the part 12 and receives the other end of the articulation axis.
The articulation member 29 is hollowed out as seen at 44 to present a shoulder 45 which engages with one end of a fixed support 46 so that the amplitude of the pivoting movement of the part 11 is limited with respect to in section 12.
The refrigerant fluid leaves the expansion chamber 27 via an outlet pipe 38 to which the flexible pipe 6 is connected.
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Parts 11 and 12 of device 8 are provided with sheet metal casings 39 and 40 which contain any suitable insulating material.
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Given that in practice there are pipes having different diameters, it is important to provide means for adapting the device 8 to these pipes; for this purpose, a series of gaskets in two parts has been provided, two of these gaskets being shown in FIG. 6. Each packing consists of two semi-cylindrical parts 41 and 42 provided with flanges or end flanges 43; the outside diameter of each gasket is the same and is such that the gasket comes in intimate metal-to-metal contact with the cylindrical hole provided in the internal surfaces of members 20 and 21 while the flanges 43 are fitted tightly against the walls of 'end of these members inside the members 39 and 40.
The internal diameters of all the gaskets are such that they can be closely adjusted to the pipes having the most different diameters that can be encountered during the use of the apparatus.
The appropriate packing should be placed in device 8 before mounting this device on the pipeline. In order to hold the lining in position, at each end of each member 20 and 21, a locking ball 48 is provided which is subjected to the action of a spring and penetrates into a corresponding element 49 provided at the end of the corresponding parts 41 and 42.
The flanges or end flanges 43 are covered by an insulator 50. The variant of the device shown in Figures 7, 8 and 9 resembles the device 8 in that it is formed of two parts 60 and 61 articulated one by one. to the other at 62 and organized so that they can be assembled quickly and applied to a pipe by means of bolts 70 passing through flanges 71. Expansion chambers
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63 and 66 are formed in the parts 61 and 62 respectively by the spaces delimited by metal bells 77 and 78 which are separated from the parts 60-and 61 by insulating rings 70 'and 71' but which are in close contact with the pipe 72 which needs to be repaired.
On the outer faces of the rings 71 'are copper and two-piece rings 73 surrounding the line 72 in the parts 60 and 61. The refrigerant flows from the pipe 7 through an intake manifold 97 and passes through a valve 64 subjected to the action of a spring 65 after which this fluid passes through an intake tube 79 to enter the expansion chamber 63. The connection between the expansion chamber 63 and the second expansion chamber 66 provided in part 61 is constituted by a flexible pipe 67 which connects two rigid tubes 68 and 69 of short length passing respectively through the walls of the chambers 63 and 66.
For smaller pipes, two-part copper sleeves have been provided, sleeves (one of these sleeves being shown at 74) which constitute the equivalent of the gaskets shown in Figure 6.
In this case the isolation is obtained at the parts 60 and 61 and closed in a hollow bell, that is to say by providing internal cavities 75 in which a vacuum is created. The flexible pipe 5 is connected to the outlet nozzle 76.
In the variant of the device shown in FIGS. 10 and 11, two expansion chambers 80 and 81 have been shown closely resembling the chambers 25 and 27 but the refrigerant fluid which enters it is divided into two streams, one of which passes through an expansion chamber while the other passes through the other chamber, the two streams being united again on their return path to the compressor.
The refrigerant flows from the flexible pipe 7 in a tube 82 coiled in a helix and most of which is protected by a flexible envelope 83 and which has two flexible branches 84 and 85 housed in the flexible protective tubes.
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86 and 87 connected to the inlet pipes 88 and 89 of the two parts of the device parts respectively forming the expansion chambers 80 and 81. The two streams leave the chambers through outlet pipes 90 and 91 formed by the ends of the tubes 92 and 93 which pass through the walls of the device and which are curved on the outer periphery of the device to be connected in turn to two flexible branches 94 and 95 of a Y-pipe 96 connected to the flexible pipe 6.
The present invention is not limited to the examples shown in the drawing; it is thus that although it contains to provide a portable device constituting a complete assembly in the sense that it contains the motor and a compressor arranged in a single casing, this arrangement is not essential The compressor can, for example be driven by the engine of a vehicle onto which the device is transposed; or one can use a refrigerating apparatus operating under the action of heat such as that which can be produced by a portable stove or other suitable burner.
Likewise, the motor may be an electric motor supplied from a battery or a generator placed on the vehicle or from the wires of the sectors located in the buildings to which the service pipe is connected. Although the device is particularly suitable for repairing service pipes in water distribution installations, it can also be used in all cases where it is a question of repairing or transforming pipes used for the passage of liquid liable to to be easily frozen.
Whenever it is desirable to be able to carry out the repair or alteration without shutting off the inlet or outlet piping system, the apparatus may also be used to temporarily stop leaks without whether it is necessary to carry out a repair or
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Use it to temporarily interrupt the flow of liquid at any point in the piping system without modifying or moving the pipelines or inserting a shut-off valve or the like.