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" Accouplement pour tuyauteries de fluides sous pression ".
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Pour l'accouplement de tubes ou de tuyaux dans lesquels sont acheminés des fluides sous pression (par exemple de l'air comprimé, on a utilisé jusqu'ici de façon générale un type d'accouplement comportant sur une extrémité de l'un des tubes une bague munie d'une face externe bombée en forme de calotte sphérique, sur laquelle vient s'appliquer une pièce de raccordement prévue sur l'extrémité de l'autre tube en présentant une face interne conique . Cette pièce de raccordement porte un filetage sur lequel est serré un écrou formant cha- peau .
Une garniture d'étanchéité est interposée entre la face interne conique de la pièce de raccordement filetée et la bague sphérique, et le serrage de l'écrou formant chapeau est opéré de manière telle que la garni- ture d'étanchéité élastique soit serrée fortement entre les deux pièces considérées- Il est possible ainsi, grâce à la conformation sphérique de l'extrémité de l'un des tubes, de serrer l'accouplement non seulement lorsque les axes des deux tubes à accoupler coïncident, mais égale- ment lorsque ces axes font entre eux un certain angle.
Toutefois, une fois le serrage de l'accouplement effec- tué un déplacement angulaire relatif des tubes accou- plés l'un à l'autre n'est plus/possible, car la résistance par friction de la garniture d'étanchéité soumise à la pression de l'accouplement est trop élevée. S'il se produit pendant l'utilisation ou la mise en service un déplacement angulaire relatif des tubes, celui-ci engendre le plus souvent dans l'accouplement une perte d'étanchéité.
Dans les exploitations minières d'abagage à front
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de taille sans étançons qui sont pratiqués d'une façon de plus en plus intensive, il est nécessaire de faire courir le conduit d'air comprimé dans la taille directement le long du transporteur et de pouvoir le déplacer avec celui-ci vers le front de taille. Lors de ce déplacement ,il n'est pas possible d'éviter les déformations angulaires des divers tronçons de tubes au cours de l'exploitation, ce qui conduit, avec les ac- couplements connus jusqu'ici, à des pertes d'étanchéité comme indiqué ci-avant.
L'invention a pour objet un accouplement de tuyaute- ries servant à l'acheminement de fluides sous pression comportant sur une extrémité de l'un des tubes une bague sphérique ou en forme de calotte sphérique tron- quée et, sur l'extrémité de l'autre tube, une pièce de raccordement filetée venant s'appliquer contre cette bague par l'intermédiaire d'une garniture d'étanchéité en forme de bourrelet, la bague sphérique et la pièce de raccordement filetée étant serrées par une force agissant axialement sur tubes et fournie par un écrou entourant l'ensemble, et d'une conformation telle que cet écrou et la pièce de raccordement filetée prennant appui sur la bague' sphérique par des saillies annulaires internes et soient appliquées l'une sur l'autre lors du serrage de l'accouplement par leurs faces de butée extrêmes,
tandis qu'un bourrelet prévu sur la face interne de la saillie annulaire de la pièce de raccordement filetée vient s'appliquer de façon étanche, sous l'action de la pression d'acheminement, contre cette saillie annulaire et la bague sphérique.
Tandis que, dans les joints d'étanchéité utilisés jusqu'ici l'écrou est-seré par un déplacement s'opé- rant suivant l'axe des tubes pour autant que la compressi
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bilité de la garniture d'étanchéité en forme de bourrelet le permette, un serrage de cet écrou dans cette direction ne se produit avec le nouvel accouple- ment que jusqu'à ce que les faces de butée de l'écrou et de la pièce de raccordement filetée soient venues en contact étroit, l'écrou prenant alors appui sur la bague sphérique . La garniture d'étanchéité com- pressible n'est pas déformée par la pression exercée; elle est appliquée par la pression régnant dans le conduit et engendrée par le fluide devant être achemi- né contre les faces entre lesquelles 1' étanchéité doit être assurée.
Lorsqu'on déplace les extrémités des tubes l'une par rapport à l'autre, l'écrou et la pièce de raccor- dement filetée peuvent alors coulisser par leurs sail- lies annulaires sur la bague sphérique et le bourrelet formant la garniture d'étanchéité est alors partiel- lement déplacé vers l'avant et partiellement vers l'arrière sans que l'étanchéité soit détruite par ce déplacement.
Le mode de réalisation considéré de l'invention se rapporte étroitement à la forme déjà connue de joints d'étanchéité de ce type, dans lesquelles une extrémité des tubes porte une pièce de raccordement en forme de bague sphérique ne réduisant pas la section interne libre des tubes.
En fait, la possibilité de déplace- ment angulaire des extrémités des tubes pendant l'utili- sation peut être obtenue dans toutes les constructions de ce type, dans lesquelles la pièce de raccordement filetée est guidée avec l'écrou par rapport à l'autre pièce de raccordement, des tubes de manière telle que, pour toutes les déviations angulaires des tubes qui sont comprises dans une gamme déterminée, les saillies pren-
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nent appui l'une contre l'autre, et dans lesquelles il est prévu, au surplus entre la pièce de raccorde- ment filetée et la contre-pièce coopérant avec celle- ci une bague fermée contre laquelle vient reposer le joint d'étanchéité.
Au lieu de permettre le glissement, sur la pièce de raccordement en forme de bague sphérique, des nervu- res du raccord fileté et de l'écrou, la face interne de ces éléments peut présenter une forme sphérique,des nervures annulaires prévues sur le raccord de l'autre tube prennent alors appui contre ces faces internes.
Seul le raccord prévu pour servir d'appui au bourrelet d'étanchéité doit se présenter dans ce cas sous la forme d'une baguejfermée, tandis que la bague s'appliquant sur l'écrou ou prévue sur celui-ci peut être fendue et être formée par des saillies séparées.
En ce qui concerna la pièce de raccordement file- tée et l'écrou, on doit entendre par ces expressions, d'une façon générale, deux éléments dont l'un est soli- daire de l'extrémité du tube, tandis que l'autre est amovible, et dont les faces de btée sont appliquées fortement l'une contre 1' autre par un dispositif de liaison quelconque, qui peut être par exemple constitué, non pas par une partie filetée mais par des crochets à ressort, un verrouillage par coins ou un dispositif à baïonnette , au moyen d'une force agissant suivant l'axe des tubes* Ces faces de butée n'ont pas pour r$le d'assurer l'étanchéité nécessaire empêchant une fuite du fluide sous pression,
et l'application de la pièce amovi- ble désignée d'une façon générale par écrou contre le raccord du tube n'est pas destinée plus que la précéden- te à ce rôle . La liaison entre les éléments de it être
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simplement assurée de manière belle que lesdits élé- ments ne prennant pas de jeu ou ne se desserrent pas lorsqu'on supprime la pression du fluide acheminé, par exemple lorsqu'on arrête l'admission d'air comprimé, ce desserrage ayant tendance à se produire lorsque le conduit muni d'un accouplement est soumis à des vibra- tions constantes comme cela est le cas par exemple lorsqu'il est fixé sur le bâti d'un transporteur.
L'étanchéité proprement dite de l'accouplement est uniquement assurée par les nervures annulaires, entre la pièce de raccordement filetée et la bague sphérique, 'et par le bourrelet glissant sur la surface sphérique avec la nervure annulaire lobs de la rotation relative des tubes et appliqué sur cette bague par le fluide sous pression* fin de permettre, pendant ce glissement, une application sûre et permanente sur la nervure annulai- re et sur la surface sphérique, la garniture d'étanchéité en forme de bourrelet présente judicieusement une section angulaire ouverte vers sa partie avant, cette section s'adaptant au profil des surfaces marginales de la bague sphérique et de la pièce de raccordement filetée.
Indépendamment du fait que la surface de la bague sphérique sur laquelle glisse la garniture d'étanchéité en forme de bourrelet lors du déplacement angulaire des tubes se trouve , sur la face interne de la pièce définie d'une façon générale par pièce de raccordement filetée, ou bionique ce raccord de tuyau présente une face externe en forme de calotte sphérique tronquée contre laquelle vient s'appliquer une nervure de la pièce de raccordement filetée, l'amplitude de la déviation angulaire, est toujours limitée par la largeur de-cette bague sphérique sur la-
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quelle peut glisser la nervure annulaire.
En effet, le bourrelet d'étanchéité ne doit presque pas se sépa- rer de cette bague sphérique .Afin d'avoir-la certitude de ne pas dépasser ce déplacement angulaire maximum des tubes, ce qui aurait pour conséquence une rupture de l'étanchéité de l'accouplement, il est prévu en outre sur l'écrou, suivant l'invention, des butées faisant saillie au delà de la bague sphérique et qui viennent s'appliquer, pour un déplacement angulaire maximum et déterminé bien qu'encore admissible des tubes,contre l'extrémité du tube muni de la bague sphérique, afin d'empêcher radicalement tout déplacement ultérieur .1'¯ails ce sens.
Des extrémités de tubes munies de l'accouplement, objet de l'invention, peuvent être déplacées angulaire- ment l'une par rapport à l'autre en utilisant une forme comparativement réduit'e sans que l'on soit obligé de tenir compte dans ce cas de la sécurité de l'étan- chéité.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limi- tatifs, permettra de mieux comprendre l'invention.
Les figures 1 et 2 sont des vues en coupe longi- tudinale de deux modes de réalisation différents de l'accouplement suivant l'invention pour la réunion de tubes servant à l'acheminement de fluides. sous pres- sion.
Dans l'accouplement suivant\la figure 1, l'extrémité du tube 1 porte un raccord 2 muni d'une face intérieure conique et d'un filetage 3. Une bague sphérique est appliquée sur l'extrémité de l'autre tube 4. Pour le serrage de l'accouplement, on utilise l'écrou formant
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chapeau 6 venant en prise avec le filetage 3. La pièce de raccordement filetée 2 porte une saillie annulaire interne 1 et l'écrou une saillie annulaire 8, qui viennent toutes deux prendre appui contre la bague sphérique 2. Lorsqu'on serre l'écrou 6, les faces extrêmes ± viennent s'appliquer étroitement l'une contre l'autre.
La garniture d'étanchéité en forme de bourrelet 10, présentent un profil en V, vient reposer contre la bague sphérique 5. et la saillie annulaire 7;. Son application n'est pas provoquée par le serrage de l'écrou formant chapeau, mais par la pression existant à l'intérieur du conduit.
Afin d'empêcher un pivotement trop accentué des tubes l'un par rapport à l'autre, ce qui pourrait provoquer la séparation par glissement de la garniture d'étanchéité ou du bourrelet 10 et de la bague sphérique , l'écrou 5 porte à son extrémité postérieure un élément rapporté
11 en forme d'entonnoir qui, lors d'un pivotement importait des tubes l'un par rapport à l'autre, viendrait buter contre le tube 4 et empêcherait de cette manière toute rotation ultérieure de ce tube . On a représenté ici en pointillé la position du tube 4 lorsqu'on l'a fait pivoter vers le bas d'un angle maximum par rapport au tube 1.
On remarquera que, dans ce cas, le bourrelet d'étanchéité
10 parvient jusqu'au bord antérieur de la bague sphérique de sorte que l'étanchéité disparaîtrait si les tubes pouvaient encore pivoter l'un par rapport à l'autre.
Dans le mode de réalisation que montre la figure
2, une collerette interne 12 prévue sur la pièce de raccordement filetée 2¯ vient reposer, lorsque les tubes sont coaxiaux, aur la périphérie de la bague sphérique, au point de plus grand diamètre de celle-ci . Des nervures
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a) L'écrou porte des butées faisant saillie au delà de la bague sphérique, par exemple en forme d'entonnoir, ces butées empêchant la rotation de l'extrémité du tube munie de la bague sphérique par rapport à la pièce de raccordement filetée au delà d'un angle déterminé.
b) .Des nervures annulaires prévues sur l'autre raccord de tuyau viennent s'appliquer contre la pièce de raccordement filetée et1 lercou formant chapeau muni de parties internes sphériques, la butée annulaire pre- nant appui sur la pièce de raccordement filetée étant fermée et servant sur sa face interne de siège au bourrelet d'étanchéité.
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13 sont prévues légèrement en avant sur la pièce de raccordement filetée 2, et sont réparties sur sa périphé- rie . Ces nervures assurent un guidage de la pièce de raccordement filetée sur la bague sphérique 5 tant qu'elles ne passent pas au-dessus du bord de cette bague sphérique 5 lors du déplacement angulaire des tubes.
L'écrou 14 formant chapeau repose dans ce cas à plat con- tre la bague sphérique . La pièce rapportée 15 permet un pivotement plus important du tube 4.
Il va de soi que l'on peut apporter des modifications aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences mécaniques.