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Oskar BIEGEL G.m.b.H. VERKAUFSKONTOR, résidant à VOLKLINGEN Sarre).
RACCORD COUDE POUR TUYAUTERIES DE TRANSPORT, PNEUMATIQUES ET HYDRAULIQUES.
Les raccords coudés couramment utilisés pour les tuyauteries de transport, pneumatiques et hydrauliques, sont des éléments de tuyauterie cou- dés en arc de cercle ou sensiblement en arc de cercle. Cette forme est emprun- tée aux tuyauteries de liquides et de gaz, dans lesquelles circule le maté- riau transporté. Mais on sait que les matériaux transportés pour les remblais de mines ne s'écoulent pas dans des tuyauteries de transport, pneumatiques et hydrauliques, comme le feraient des liquides ou des gaz.
En particulier, les plus gros morceaux de pierre tendent, à chaque changement de direction de la tuyauterie, à continuer leur mouvement dans la même direction en rai- son de leur grande inertie par rapport au milieu transporteur (eau ou air) et rebondissent de la paroi du coude suivant des trajectoires pratiquement rectilignes, quand ils ne sont pas gênés par d'autres fragments transpor- tés.
Il a, en conséquence, déjà été proposé de munir les raccords coudés pour tuyauteries de transport, pneumatiques ou hydrauliques, d'une ou de plusieurs surfaces de rebondissement. Ces raccords coudés sont es- sentiellement formés comme si la réflexion qui se produit réellement devait suivre la loi de la réflexion. Seule, la légère influence de l'air transpor- teur ou de l'eau transporteuse est prise en considération dans ces raccords coudés, en ce sens que l'angle suivant lequel la partie du raccord coudé se raccorde à la tuyauterie de sortie, angle mesuré par rapport à la sur- face de rebondissement, est différent de celui suivant lequel l'autre partie du raccord coudé se raccorde à la tuyauterie d'arrivée.
Mais ces parties du raccord coudé, selon la trajectoire rectiligne brisée de la réflexion thé- orique, présentent, vues en section longitudinale, un profilé rectiligne bri- sé et ceci est très désavantageux. Ces raccords coudés n'ont pas été intro-
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duits dans la pratique à cause de leurs inconvénients importants.
Il se produit également, en avant et en arrière de la ou des sur- faces de rebondissement, des chocs du matériau transporté, qui provoquent ra- pidement une usure considérable. Ceci s'explique par le fait que, étant donné la densité habituelle du matériau transporté dans les tuyauteries, les diffé- rents morceaux de pierre se gênent considérablement dans les changements de direction de la tuyauterie, de sorte que le mouvement qui s'y produit s'écar- te considérablement de la loi de réflexion. En outre, la forme de la surface réfléchissante ne se conserve pas ; ellevarie au contraire avec l'usure et il en résulte ainsi des conditions de mouvement et d'usure encore plus défa- vorables .
L'invention a pour but de résoudre le problème qui consiste à a- méliorer la .,:orme ou allure intérieure du raccord coudé de telle façon que, non seulement des conditions initiales favorables y soient créées du point de vue du mouvement du matériau transporté et de l'usure, mais encore que ces conditions favorables subsistent autant que possible au cours de l'uti- lisation.
L'invention repose en partie sur cette notion connue que les morceaux de pierre arrivant le long du raccord coudé, au voisinage de sa partie dorsale, peuvent subir un changement de direction par guidage, tandis que, par contre, ceux qui arrivent au centre -du tuyau et sur le côté inté- rieur du coude ne peuvent qu'être réfléchis. Pour cette raison, le profil de la partie dorsale du raccord coudé dans le plan médian est prévu, à ses deux extrémités, en forme d'arc pour le guidage, tandis que sa partie médiane est rectiligne, pour provoquer une réflexion.
Les fragments du matériau transporté qui arrivent le long du coté externe de la tuyaute- rie sont guidés dans le raccord coudé, d'abord le long de la courbe d'en- trée, ensuite le long de la surface réfléchissante et finalement le long de la courbe de sortie de la partie dorsale du raccord coudé.Tous les autres morceaux de pierre, pour autant que leur mouvement ne soit pas perturbé, sont réfléchis sur la surface réfléchissante. Les morceaux de pierre qui glissent le long de la partie dorsale du raccord coudé assu- rent une protection très sensible contre l'usure de la face dorsale de la tuyauterie par les morceaux de pierre qui la frappent, ces derniers arri- vant en grand nombre sur les premiers au lieu de heurter la surface dorsa- le.
L'amélioration du profil dorsal du raccord coudé, conformément à l'invention, a pour conséquence que celui-ci est beaucoup plus petit en comparaison des coudes connus jusqu'ici. Ceci se traduit par un autre avan- tage considérable, à savoir que ledit raccord est plus léger, plus mania- ble et moins onéreux. Il est aussi plus économique dans l'exploitation puisque, grâce à l'usure relativement uniforme de la pièce soumise à l'usure le long de l'ensemble de la partie dorsale de la tuyauterie, cette pièce peut être formée de telle manière que, lorsqu'elle est usée, son poids soit très fai- ble. Dans les coudes connus, différents endroits sont spécialement attaqués, de sorte que la pièce d'usure doit déjà être remplacée alors qu'elle pré- sente encore à peu près sa forme et sa masse primitives dans ses autres par- ties.
Un certain nombre d'essai systématiques ont prouvé qu'un mini- mum d'usure et de perte d'énergie se produisait lorsque le raccord coudé remplissait les conditions suivantes:
1 / La longueur 1; de la surface réfléchissante plane est égale au quotient du diamètre Ó de la conduite de transport par le sinus du de- mi-angle de déviation Ó soit :
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2 / Les surfaces de changement de direction par guidage, qui se raccordent sans coudage aux extrémités de la surface réfléchissante et qui se prolongent, également sans coudage, par les tuyauteries de transport, se pré- sentent en section longitudinale du raccord coudé sous la forme d'arcs de cercle dont le rayon est égal au diamètre ..de la tuyauterie de transport.
3 / La surface située à l'opposé de la surface réfléchissante se présente en section longitudinale sous la forme d'une ligne droite, dont la longueur est celle de la surface réfléchissante, qui est disposée parallèle- ment à ladite sur:race-et à une distance égale au diamètre de la conduite de transport, et qui passe par les centres de courbure des deux parties cour- bes.
4 / La ligne d'usure extrême de la pièce soumise à l'usure se présente, en section longitudinale, sous la forme d'un élément d'arc de cercle qui se raccorde sans coudage ni décalage à la tuyauterie de trans- port. Vue en section longitudinale, la surface de la pièce soumise à l'usure a une largeur maximum égale à environ la moitié du diamètre de la tuyauterie de transport.
Ces règles sont valables pour un angle de déviation compris à peu près entre 30 et 90 .
Une autre caractéristique de l'invention repose sur la notion que la densité du matériau transporté, dans les tuyauteries de transport, ne se répartit pas uniformément dans la section transversale mais est plus grande dans la partie inférieure de cette section transversale en raison de la pesanteur. Ce fait a pour conséquence que la pièce soumise à l'usure, dans les raccords coudés, s'use plus fortement tout le long de la partie dorsale, à la partie inférieure., Une rigole de guidage se forme ainsi rapide- ment à cet endroit, rigole qui force les fragments du matériau transporté à se déplacer principalement dans la partie inférieure du raccord coudé et ainsi y augmente encore davantage l'usure.
Cette autre caractéristique de l'invention réside en ce qu'une rainure d'une certaine largeur et d'une certaine profondeur est prévue dans la pièce d'usure le long de toute la partie dorsale du raccord coudé, à peu près symétriquement par rapport à la ligne médiane.
La présente invention s'étend au cas où la profondeur et/ou la largeur de cette rainure ont des valeurs différentes en différents en- droits du raccord coudé.
Il est en outre prévu de remplir cette rainure avec une ma- tière relativement tendre, qui doit être, en tout cas, considérablement plus tendre et moins résistante à l'usure par frottement que la matière constituant le corps de la pièce d'usure.
L'existence de la rainure conforme à l'invention a pour consé- quence que le matériau transporté, même avec une usure plus forte de la pièce d'usure, n'est plus chassé dans la partie inférieure du raccord cou- dé. Le remplissage de la rainure avec une matière plus tendre, du béton par exemple, a pour conséquence que les conditions favorables d'écoulement et de réflexion ne sont pas troublées.
Dans un raccord coudé comportant une partie sphérique à l'une de ses extrémités ou à ses deux extrémités pour le raccordement des élé- ments articulés, l'invention prévoit de constituer et de disposer le raccord coudé et la partie sphérique de telle sorte que la surface inté- rieure de la partie sphérique constitue directement le prolongement de la pièce d'usure du raccord coudé. Ceci a l'avantage que la pièce d'usure propre- ment dite se prolonge dans la partie sphérique sous une épaisseur non diminuée et que son épaisseur n'est diminuée qu'à l'extrémité- de cette partie sphéri- que.
Mais cette forme répond justement à l'usure par frottement qui s'y pro- duit. Jusqu'ici, la manchette entre la pièce d'usure et la partie ronde cons- tituait une zone de moindre résistance, qui déterminait la durée d'exploitation
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ininterrompue des raccords coudés. Cette disposition contribue en outre à raccourcir au maximum le raccord coudé conformer à l'invention.
L'invention prévoit enfin, pour de petits angles de déviation ou de coude, d'environ 30 et moins encore, de placer tout l'angle de dé- viation dans le côté d'entrée du raccord coudé, en renonçant à toute dévia- tion dans le coté de sortie. Le conduit normal de la tuyauterie se raccor- dant au côté de sortie du raccord coudé continue alors à suivre la direc- tion de la surface de réflexion plane. La longueur de la surface de réfle- xion et celle de la surface de déviation d'entrée sont les mêmes que dans un raccord coudé avec sufaces de déviation ou guidage d'entrée et de sortie pour l'angle de déviation total double.
En ce qui concerne le rayon de cour- bure de la surface de déviation d'entrée et la longueur de la surface de réflexion place, ce raccord coudé d'un coté découle du raccord coudé des deux cotés la surface de déviation de sortie étant simplement omise. 0 Un raccord coudé d'un côté, par exemple avec un angle de déviation de 30 , a par conséquent, en ce qui concerne la longueur de la surface de réflexion et celle de la surface de déviation ou guidage, les mêmes mesures qu'un raccord coudé avec déviation des deux côtés et angle total de déviation de 60 Ainsi qu'il ressort de la règle donnée pour la longueur de la surface de réflexion, ce raccord coudé d'un seul côté est notablement plus court et, par ce fait même,
plus léger et plus maniable.La conception de ce raccord coudé d'un seul côté repose sur le fait qu'avec des angles de déviation diminués, les angles de choc et de rebondissement théoriques des morceaux de matériau transporté sont de plus en plus aplatis du fait de la vole d' admission devenant ainsi plus longue du courant d'air transporteur, si bien que -le rebondissement des morceaux de matériau réfléchis sur la paroi du tuyau raccordé n'est plus considérable.Contrairement à la pièce d'usure du raccord coudé-des deux côtés, la pièce d'usure du raccord coudé d'un seul côté, compte tenu du fait que celui-ci ne peut être employé que pour souffler dans un sens, a son épaisseur dorsale maximum à proximité de la sortie du matériau et a une ligne d'usure extrême approximativement rectiligne.
Une forme de réalisation de l'invention est décrite ci-dessous, à titre d'exemple, avec référence au dessin annexé, dans lequel.- la figure 1 est une coupe longitudinale suivant la ligne A-B de la fig. 2. et la figure 2 est une section transversale suivant la ligne C- D de la fig. 1.
Ó est l'angle de déviation,,t la surface plane réfléchissan- te.le diamètre de la tuyauterie de transport, 1 les surfaces de guidage, 2 la surface située en face de la surface réfléchissante, 3 la rainure, 4 le profil de la profondeur de la rainure, qui coïncide à peu près avec la ligne d'usure théorique extrême.La partie du corps de la pièce d'usure désignée par 5, qui s'étend au-delà de la ligne d'usure extrême, est ajou- tée pour des raisons de sécurité, afin que le raccord coudé ne soit pas endommagé par négligence lorsque l'usure maximum est déjà atteinte et par suite d'irrégularités dans la mise en place des tuyauteries de transport d'arrivée et de sortie. La pièce sphérique, désignée par 6, constitue le prolongement du corps de la pièce d'usure.
REVENDICATIONS.
1. - Raccord coudé pour tuyauteries de transport, pneumati- ques et hydrauliques, caractérisé par le fait que sa ligne dorsale dans le plan médian longitudinal est constituée, à chacune de ses deux extré- mités, par un arc de cercle pour le guidage du matériau transporté et, dans sa partie moyenne, par une droite pour provoquer la réflexion dudit matériau.