Dispositif d'accouplement pour tuyaux, tiges ou autres organes de forme semblable. La présente invention se rapporte à un dispositif d'accouplement pour tuyaux, tiges ou autres organes de forme semblable, du genre qui comporte, en combinaison avec l'un au moins des deux organes à accoupler, une douille entourant celui-ci et disposée pour être comprimée et déformée par suite d'un mouvement axial relatif de deux mem bres de se@_age.
Suivant l'invention, la disposition de la dite douille et desdits membres de serrage est telle que, lorsque la douille se trouve à l'état déformé dans le dispositif d'accouple ment serré à fond, elle bute par ses extré mités sur chaque membre de serrage ainsi que sur l'organe qu'elle entoure et par une portion intermédiaire aussi sur au moins un des membres de serrage de façon telle qu'au mains un espace annulaire scellé est formé par ce membre de serrage et la douille entre l'extrémité correspondante de celle-ci et sa- dite portion intermédiaire, tandis que la por tion médiane de la douille ne fait contact en aucun endroit avec les membres de ser rage.
Dans une forme d'exécution du .disposi tif suivant l'invention, l'un au moins des membres de serrage est façonné de façon à présenter au moins un épaulement disposé pour former un espace annulaire scellé avec la, douille lorsque celle-ci se trouve à l'état déformé dans le dispositif serré à fond.
En plus, lorsque le dispositif est serré à fond, la douille présente en coupe de préfé rence une forme sinueuse, cintrée ou arquée et une section ayant une épaisseur sensible ment uniforme sur toute son étendue, ne faisant contact avec l'organe auquel elle est appliquée que par ses portions extrêmes. La douille consiste avantageusement en une ma tière lui permettant, par rapport à la nature de l'organe avec lequel elle est employée, de se bomber à partir de sa forme initiale (qui peut être celle d'un court tube cylindrique) et .de présenter finalement en coupe la forme cintrée précitée lorsqu'elle est comprimée axialement par suite du mouvement axial re latif desdits membres .de serrage,
et ceci avec une augmentation minime en épaisseur.
Le ou les espaces annulaires formés entre un ou chacun des membres de serrage et la douille, permettent d'établir un joint parfaitement étanche, et .ceci sans traitement préliminaire (tel que par exemple les opé rations d'évasement, de filetage, etc.) du tuyau, outre le coupage -de celui-ci à sa Ion gueur requise, si cela est nécessaire.
Un des membres -de serrage peut com prendre une pièce intérieure libre ayant son extrémité éloignée de la douille en prise avec une partie du membre de serrage et por tant de l'autre côté sur la douille pour la comprimer. L'autre membre de serrage peut être formé directement par la tête même de l'organe auquel le tuyau, la tige ou autre organe doit être accouplé. Mais ici aussi, une pièce intérieure libre peut être associée à ladite tête pour agir sur l'extrémité corres- pondant6 de la douille.
Le dispositif suivant la présente inven tion peut être appliqué à -des tuyaux de toutes grandeurs, dans lesquels des joints étanches sont nécessaires, par exemple, à des conduites d'alimentation de pétrole ainsi qu'à des .conduites d'eau -des plus grandes dimensions. Il peut aussi être appliqué à des tubes ou tiges en acier rond s'employant dans -des constructions telles que, par -exem ple, des échafaudages, dans lesquels la faci lité avec laquelle ces .derniers peuvent être montés et démontés et la rigidité de fixa tion des- pièces sont -de toute importance.
Les tubes, tiges et dispositifs d'accouplement avec leurs -douilles qui ont été employés .dans une construction démontée peuvent être de nouveau employés dans une autre construc tion, à<B>là</B> condition que les tubes ou tiges présentent une surface suffisamment lisse pour permettre l'enlèvement -es douilles sans endommager les douilles ou les tubes (ou tiges).
La matière dont consiste la douille dé pend .de l'application particulière du disposi tif et est préférablement la même que celle du tuyau ou autre organe auquel le dispositif d'accouplement est appliqué, ou de nature similaire. Par exemple pour un tuyau en cuivre, une douille en cuivre -est préférable- ment employée et pour un tuyau ou tige en acier une douille en acier -doux mince sera préférée. Dans ces conditions, tout danger qu'une action galvanique puisse se produire est évité.
Plusieurs formes d'exécution de l'objet -de l'invention sont représentées, à titre d'exemple, au dessin ci-annexé.
La fig. 1 représente, partie en coupe lon gitudinale, partie en élévation une forme d'exécution servant à établir l'accouplement entre un tuyau et un robinet, un corps de valve ou une pièce de raccord semblable, les parties -de ce -dispositif étant représentées dans la position de desserrage, avec la douille initiale sous forme de cylindre; La fig.2 est une vue similaire à celle de la fig. 1, mais dans laquelle les parties sont montrées en position de .serrage;
La fig. 3 représente à échelle plus grande la portion montrée en coupe longitudinale à la fig. 2 et elle a pour but de montrer plus clairement la façon dont un joint étanche est établi; Les fig. 4 et 5 sont des coupes Longitudi nales de la portion supérieure d'une forme d'exécution servant à accoupler deux tuyaux alignés possédant un grand diamètre, par exemple des conduites à .eau, la fig. 4 mon trant le dispositif à l'état desserré, tandis que la fig. 5 le montre à l'état serré;
La fig. 6 représente partie en coupe Lon gitudinale, partie en élévation un dispositif d'accouplement similaire à. celui montré aux fig. 1 -et 2 et servant aussi à accoupler l'extré mité d'un tuyau à une pièce de raccord; La fig. 7 représente une variante du dis positif représenté à la fig. 6; Les fig. 8 et 9 montrent -deux variantes d'un détail du dispositif représenté à la fi g. 7.
La. fig. 1 représente un .dispositif d'accou plement du type à raccord par vissage, appli qué à un tuyau comparativement dur P, tel qu'un tuyau en cuivre, ce dispositif étant montré dans la position que ses éléments prennent avant de serrer les membres d'accouplement ou de serrage 1 et 2 en semble, dont celui 2 est. formé par la tête de la tubulure de raccord d'un robinet par exemple.
Le membre de serrage 2 et la pièce libre 3 associée au membre de serrage 1 sont chacun pourvus, comme on peut le voir le mieux à la fig. 3, d'un épaulement 4 et d'une surface de butée 5 qui sont disposés de telle façon que lorsque les membres de serrage 1 et 2 sont serrés l'un contre l'autre, la douille S intercalée entre les parties 2 et 3 -est bom bée ou cintrée de la manière représentée aux fig. 2 et 3. Le premier effet en serrant les membres de serrage 1 et 2 l'un contre l'autre par vissage du membre de serrage 1 ayant une partie en forme d'écrou engagée sur un filetage du membre 2, est de forcer les extré mités de la douille S radialement vers l'in térieur contre le tuyau P aux endroits dé signés par 6.
Il en tuyau que la douille S commence à se bomber ou à se cintrer de façon à. venir en contact avec les épaulements 4, et en continuant à serrer les membres 1 et 2 ensemble pour compléter l'accouplement, la douille S est bombée finalement de façon à prendre une forme ressemblant à celle mon trée à la. fi-. 3, la pression exercée par elle en 4 et 6 étant graduellement augmentée à. mesure que le cintrage se développe.
De cette façon une chambre à. air<B>7</B> est formée d'une part entre la douille S et le tuyau P, cette chambre étant scellée d'une manière efficace aux endroits 6, alors que d'autre part il se forme deux chambres plus petites 8 entre la douille S et les parties de serrage 2, 3, qui sont scellées d'une manière efficace aux endroits 4 et 5. Ce dispositif convient particulièrement bien au cas oie le tuyau P sert de conduite à liquide et il est particulièrement efficace pour empêcher toute tendance de rampement que le liquide peut posséder.
Le pétrole est en effet un liquide ayant une propriété pareille -et on a. trouvé qu'un dispositif du genre décrit est très ava.uta- geux pour remédier à cet inconvénient, attendu que les chambres ou poches à air précitées forment une barrière efficace à tout rampement de liquide.
Pour augmenter encore .davantage l'étan chéité du dispositif d'accouplement, les sur faces internes des parties 2 et 3 peuvent être pourvues de gradins pratiqués à l'aide d'un alésoir convenable de façon que lorsque la douille est forcée contre ces- gradins, il se forme une pluralité de chambres à. air scellées au lieu d'une seule comme celle dé signée par 8.
A la fig.4 on a représenté un dispositif d'accouplement de deux tuyaux alignés de grand diamètre, les différentes parties @de celui-ci étant représentées à l'état desserré. Une douille S est prévue sur l'extrémité de chacun des tuyaux Pl et PZ, sur lesquels sont placés des membres de serrage à rebord 10 comprenant des pièces intérieures libres 13, lesdits membres de serrage 10 étant serrés ensemble au moyen de boulons 11 et d'écrou 12.
Un anneau R est placé entre les douilles S, cet anneau étant pourvu d'un rebord in térieur T contre lequel butent les extrémités il-es tuyaux P', P2. Les faces de bout de l'anneau R et des pièces libres 13 qui butent contre les douilles S .sont façonnées comme décrit ci-dessus de façon à produire le bom bage ou cintrage désiré des douilles S lors qu'il se produit un mouvement- axial des pièces 13 sous l'effet du mouvement de .ser rage des membres à rebord 10 rapprochés au moyen des boulons 11.
La fi-. 5 montre le dispositif d'accouple ment représenté à la. fig.4 lorsque le joint entre les deux tuyaux est établi. L'anneau R -et son rebord T servent à maintenir l'ali gnement axial ,des tuyaux et le centrage des membres de serrage pendant le serrage du dispositif. Le rebord interne T de l'anneau P peut être omis dans les cas où il s'agit de conduites à eau enterrées, afin de faciliter 1e remplacement d'une longueur .de tuyau en cas de rupture.
Dans ce cas, les écrous 1.2 ayant été desserrés, l'ensemble des parties d'accouplement de chaque côté du tuyau rompu peut être glissé en entier aaialement le long du tuyau intact en alignement avec le tuyau rompu, celui-ci pouvant alors être retiré et remplacé sans déranger le tuyau intact. .
Dans la description précédente faite en regard -des fig. 1 à 5, on a admis que chacun des membres de serrage agissant sur les extrémités de la douille était façonné de la manière spéciale décrite et représentée aux diverses figures. Toutefois, il est possible d'appliquer le dispositif d'accouplement du genre décrit à toute pièce de raccord ordi naire ayant un siège conique, comme on peut le voir à la fig. 6.
Le dispositif suivant la fig. 6 est représenté avec ses parties en état de serrage en application à un tuyau P et à une tête de raccord 2 telle que celle d'une tubulure de robinet, de corps de valve ou autre organe semblable, ayant un siège in térieur à surface conique 15. Les diverses parties de ce dispositif sont similaires à.
celles portant les mêmes chiffres de réfé rence dans les figures précédantes. Il est à -remarquer dans la construction suivant le, fig. 6 que, grâce au fait que le siège inté rieur 15 -du membre 2 ne présente pas .d'épaulement, il n'est pas formé de chambre à. air entre-le membre 2 et la douille S, la quelle est fortement appuyée contre ce der nier, le contact entre ces deux pièces étant établi sur la totalité de la surface du sièe 15.
Une chambre à _air 8 est formée entre la pièce intercalaire libre 3 et la douille S comme c'est le cas dans les dispositifs dé crits auparavant.
Bien que le dispositif d'accouplement qu'on vient de décrire est appliqué directe ment à une tête de raccord de la manière dé crite, il est préférable de prévoir une pièce intercalaire libre entre la tête de raccord et la .douille, une face de bout de cette pièce étant disposée pour pouvoir coopérer avec la. douille et son autre face étant établie pour pouvoir s'engager avec le siège de la -tête de raccord.
Une construction .de ce genre est repré sentée à la fig. 7 et ressemble à celle mon trée à la fig. 6, sauf qu'une pièce intercalaire libre 14 est interposée entre la douille S et la tête de raccord 2, une face de la pièce 14 étant de forme conique pour pouvoir s'en gager avec le siège conique 15 de la tête 2 et son autre face étant de forme similaire à la. face adjacente do la pièce libre 3 associée au membre 1 pour pouvoir coopérer avec la douille S, .comme il a été déjà .décrit. Ce genre de construction présente certains avan tages lorsqu'il s'agit .de pièces de raccord pour conduites de pétrole ou d'huile.
Dans le genre de dispositif communément employé, un collier à cône mâle soudé ou autrement fixé en permanence à l'extrémité d'une sec tion de tuyau est fermement pressé contre un siège à cône femelle prévu sur le membre de raccord, au moyen d'un écrou librement monté sur le tuyau et coopérant avec une portion filetée du membre de raccord.
Au moyen d'une disposition telle que représentée à la fig. 7 il est possible d'obtenir un joint de meilleure étanchéité avec l'avantage addi tionnel que la section de tuyau peut, si cela, est nécessaire, être détachée et remplacée par une autre section de tuyau sans qu'aucune opération de soudage ou autre ne soit rendue nécessaire.
Lorsqu'il est nécessaire, -comme dans le cas qu'on vient de discuter .que le joint au siège 15 de la tête ou membre de raccord existant soit bien étanche, la partie de la pièce intercalaire qui s'engage avec le siège de la tête de raccord devrait être déformable, soit en permanence ou temporairement, dans une mesure suffisante pour lui permettre d'entrer en contact intime avec le siège sur la totalité .de la surface -de contact lorsque le joint est à l'état serré, de façon à com penser toute inexactitude dans les parties de raccord et dans le cas extrême, le mauvais ajustement des parties.
A cet effet la pièce intercalaire peut être formée en deux parties distinctes 16 et 17 comme cela est montré à la fig. 8. Une pièce intercalaire composite de ce genre présente l'avantage que les parties dis tinctes dont elle se compose peuvent con sister en des matières ayant des qualités différentes.
Par exemple, la. partie 16 avec sa conformation spéciale pour la douille sera préférablement établie en métal -dur, rigide. tandis que la partie 17 destinée à s'appliquer sur le siège de la tête de raccord peut être faite d'une matière déformable en perma- tience ou temporairement de façon à. être amenée en contact intime avec ledit siège lorsque l'accouplement est serré. Cette partie 17 peut, par exemple, consister en un métal trempé pour la, rendre flexible ou elle peut être faite en caoutchouc ou autre matière élastique.
Dans la construction préférée, toutefois, pour assurer que le joint soit bien étanche. la pièce intercalaire est munie d'une surface extérieure à gradins 18 qui est destinée à s'engager avec le siège de la tête de raccord, comme on peut le voir à la fig.9. Grâce à. cette forme spéciale de la pièce intercalaire, la surface de contact initiale entre celle-ci et le siège de la tête de raccord est réduite à plusieurs lignes circulaires, et en serrant '.'accouplement les arêtes des gradins de la pièce intercalaire sont forcées dans la sur face dudit siège, tout en produisant une lé- ;;ère déformation des gradins et dudit siège.
,jusqu'à ce que la surface de contact soit suf fisamment grande pour résister à la pression y appliquée, un certain nombre de petites chambres annulaires étant ainsi formées de sorte que le joint devient étanche.
Dans les différentes formes d'exécution qui ont été décrites ci-dessus, la douille S consiste de préférence en un métal dur: par exemple, on emploiera le même métal ou un métal de propriétés similaires au métal dont est formé le tuyau ou autre organe auquel le dispositif est appliqué, mais de préférence on emploiera une sorte de métal plus tendre que celui dont ledit tuyau ou autre organe est constitué. Par exemple, pour relier des tuyaux en cuivre en employant une douille en cuivre, si le tuyau est en cuivre. massif étiré, la ou les douilles devront être en cuivre à trempage tendre.
Dans le cas de tuyaux ou tiges en laiton, une douille en laiton sera préférablement employée et dans le cas de tuyaux en fer on emploiera préfé- rablement une douille en fer malléable, bien que des douilles en acier doux, en cuivre ou en aluminium à. trempage tendre puissent aussi être employées avec -des tuyaux en fer si les effets de l'action électrolytique peuvent être négligés. Les différents dispositifs dé crits peuvent aussi être employés pour accou pler des tuyaux et des tiges en acier, en alu minium et en les différents alliages com merciaux.
Les dispositifs décrits peuvent être em ployés dans tous les genres d'assemblages connus, par exemple dans les assemblages en coude ou en<B>T,</B> dans les assemblages à ro tule, etc. Puis, les dispositifs de ce genre ont l'avantage qu'à condition que les tuyaux ou autres organes auxquels ils sont appliqués présentent une surface lisse, ils peuvent être facilement démontés, enlevés et remontés à nouveau sans endommager soit lesdits or ganes ou les douilles du dispositif et .sans porter atteinte à leurs propriétés d'étanchéité et .de rigidité .de serrage.
Il s'ensuit que ces dispositifs conviennent particulièrement bien pour l'emploi dans des assemblages de tubes ou tiges dans des buts de construction, comme par exemple pour établir des rampes ou des gardes, ou pour l'établissement d'échafau dages.