Raccordement d'une conduite de branchement à une conduite principale de section droite curviligne. Cette invention est relative à un raccor dement d'une conduite de branchement à une conduite principale de section droite curvi ligne.
Elle est particulièrement destinée à être appliquée lorsqu'il s'agit de raccordements (le conduites de forme cylindrique et de sec tion circulaire.
La conduite principale et la conduite de branchement peuvent ou bien être de mêmes dimensions ou bien la conduite de branche ment peut être de dimensions plus petites que l'autre, comme c'est le cas, par exemple, lorsqu'un tuyau de branchement de petit dia mètre se raccorde à une conduite principale d'un diamètre plus grand, ou encore lors qu'un tuyau d'évacuation est branché sur une conduite principale soumise à une forte pres sion.
Le raccordement selon l'invention pour rait également s'appliquer aux conduites pour le vide, et pourrait en particulier s'ap- pliquer, par exemple, aux tuyaux d'un très grand diamètre.
Le problème que posent les raccords du genre mentionnés résulte de l'échancrage de la paroi de la conduite principale à l'en droit où la conduite de branchement doit s'y raccorder. Le trou interrompt la con tinuité de la paroi de la conduite princi pale dans le sens de la circonférence, en laissant en fait un anneau ouvert entre deux plans parallèles à l'axe de cette conduite et tangents au trou, les pressions s'exerçant de puis l'intérieur tendant à ouvrir cet anneau, tandis que les pressions agissant de l'exté rieur tendent à le fermer. Rien n'est prévu pour résister à ces charges, à l'exception du métal adjacent des anneaux ininterrompus de la. conduite principale qui se trouvent des deux côtés, lequel métal adjacent se trouve ainsi soumis .à des efforts excessifs.
Tout le problème consiste donc à éviter ces efforts excessifs imposés au métal de la conduite principale au delà des plans perpendiculaires à l'axe de cette conduite et tangents au trou et à supporter l'anneau ouvert qui se trouve entre ces plans.
Jusqu'à présent, il a été d'usage, dans ce but, de renforcer les bords du métal autour de l'orifice par application, sur la périphérie de ce dernier, d'un anneau de métal de lar geur et d'épaisseur constantes, soudé, rivé ou maintenu en place de toute autre manière et suivant les bords de cet orifice.
Cette façon de renforcer la paroi d'une conduite principale perforée conduit, d'abord, à un gaspillage de métal puisque le renfort présente une section surabondante dans des zones où les tensions restent faibles.
En fait, il se peut très bien que, dans certaines circonstances, l'effet produit par des anneaux de renforcement soit plus préju diciable qu'utile et que ces anneaux affai blissent la construction en imposant de nou veaux efforts localisés auxquels le métal n'est pas capable de résister.
Dans le but de remédier à ces inconvé nients, le raccordement selon l'invention pré sente une conduite principale renforcée' par au moins une partie suivant la surface de cette conduite principale et ayant, dévelop pée dans un plan, la forme d'un losange dont le grand axe est perpendiculaire à l'axe de la conduite principale, l'épaisseur de cette partie, mesurée perpendiculairement à la surface de la conduite principale, augmen tant progressivement des extrémités du grand axe du losange aux extrémités -du petit axe de celui-ci.
Au dessin annexé on a représenté, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fia. 1 est une vue en plan d'une pre mière forme d'exécution; La fia. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la fia. 1; La fia. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fia. 1; La fig. 4 montre, à plus petite échelle, une vue latérale ec l'ensemble représenté aux fia. 1, 2 et 3; La fia. 5 est une vue en plan d'une autre forme d'exécution; La fig. 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la fia. 5; La fia. 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la fia. 5; La fia. 8 montre une coupe analogue à celle représentée à la fia. 6 d'une variante de ce raccordement; La fia. 9 est une élévation latérale d'une autre forme d'exécution; La fia. 10 est une coupe suivant la ligne 10-10 de la fia. 9;
La fia. 11 est une élévation latérale d'une quatrième forme d'exécution; La fia. 12 est un plan par-dessous du raccord représenté à la fia. 11; La fia. 13 montre une coupe analogue à celle représentée à la fia. \? d'une variante; Les fia. 14 et 15 montrent une autre forme d'exécution.
Dans la première forme d'exécution, la partie est une bride rapportée 6, 7, 8 et 9, appliquée sur la conduite principale 1 et amenée en contact, à l'endroit de sa partie la plus large<I>A, B,</I> avec les côtés du tuyau de branchement 3 auquel elle est soudée à la soudure autogène, comme représenté, bien que cela ne soit pas indispensable, car ladite bride peut avoir toute son efficacité sans être reliée au tuyau de branchement 3 ou même sans toucher celui-ci. La bride, développée dans un plan, a la forme d'un losange dont le grand axe est perpendiculaire à l'axe de la conduite 1.
L'épaisseur de la bride, me surée perpendiculairement à la surface de la conduite 1, augmente progressivement des extrémités 11 et 12 aux extrémités<I>A</I> et<I>B.</I> Dans la variante représentée à la fia. 13, la bride de renforcement a ses branches situées d'un même côté d'un plan passant par les axes des conduites 1 et 3 réunies: par une entretoise 30, respectivement 31, soudée à ces branches et à la conduite principale.
Dans la forme d'exécution qui est repré sentée aux fia. 5, 6 et 7, la partie de renfor cement est une bride rapportée formée de lames de métal 16, 17, 18 ayant chacune la même épaisseur que celle de la paroi de la conduite principale 19, appliquée de champ sur cette conduite et soudées chacune sépa rément à, cette conduite, comme cela est in- diqu,_: cri 20, 21 et 22.
En employant des lames qui sont de même épaisseur que la matière dont est fait la conduite 19, on s'expose moins à brûler l'une ou l'autre des pièces au moment de la soudure, attendu qu'il faut pour les deux la même chaleur de soudage. Ires lames intérieures 16 qui se trouvent de chaque côté sont soudées ensem ble par leurs extrémités en 23 et 24, de façon due la bride développée dans un plan aurait la forme d'un losange .dont le grand axe se rait perpendiculaire à l'axe de la conduite 19. Les lames extérieures 17, 18 sont succes sivement plus courtes que les lames 16 et la largeur de chaque lame augmente progressi vement en allant de l'extrémité vers le mi lieu. Les lames extérieures 17, 18 pourraient, par exemple, aussi être plus longues que les lames 16.
Ces lames 16 pourraient ou ne pourraient pas toucher le tuyau de branche ment 14.
Dans la variante qui est représentée à la fig. 8, au bord du trou 25 de la conduite principale, est soudé le tuyau de branche ment 26 dont l'axe forme un angle autre qu'un angle droit avec l'axe de cette conduite qui est renforcée, de la même façon que celle représentée aux fig. 5 à 7, par une bride formée par des lames de métal 27, 28, 29, chacune de ces lames étant soudées à la con duite principale, comme figuré en 30, 31 et 32.
Selon la forme d'exécution qui est repré sentée aux fig. 9 et 10, la disposition est la même que celle qui est décrite en référence aux fig. 1, 2 et 3, sauf que les axes des con duites ne se coupent pas. C'est pourquoi on s'est servi des mêmes chiffres de référence.
Aux fig. lli et 12, on voit une forme d'exécution du raccordement présentant un tuyau de branchement et une conduite prin cipale cylindrique et tous deux de même dia mètre. L'échancrure de la conduite principale est ici relativement plus grande que dans les autres formes d'exécution représentées. Dans ces conditions, il est bon que la pièce de ren forcement en forme de losange arqué se pro longe essentiellement tout autour du conduit principal. La partie de renforcement de la conduite principale 35 est constituée par une bride rapportée formée par les deux éléments 38 et 39 qui ne touchent pas la conduite de branchement 37 et s'étendent autour de la conduite 35.
Les extrémités correspondantes des éléments 38 et 39 sont soudées ensemble et les extrémités de la \bride ainsi formée sont soudées ensemble par la soudure 40 sui vant une ligne parallèle à l'axe de la con duite 35.
Les fig. 14 et 15 montrent une autre forme d'exécution du raccordement. Bien que cette construction puisse être appliquée aux raccordements de conduites de toutes les di mensions, elle est particulièrement applicable à ceux dans lesquels la conduite de branche ment est de mêmes dimensions que la con duite principale.
Dans le raccordement qui est représenté aux fig. 14 et 15, une conduite principale 35 se raccorderà une conduite de branchement 41 .du même diamètre qu'elle. La conduite principale est renforcée par une bride rap portée formée par les lames 45 et 46 dispo sées d'un des côtés du tuyau de branchement 41, et les lames similaires 45' et 46' disposées de l'autre côté. Ces lames sont soudées de champ à la conduite 35. -Les extrémités cor respondantes des lames 45 et 45' sont soudées ensemble en 47, tandis que les extrémités correspondantes des lames 46, 46' se croisent et sont soudées en 48. Les lames 45, 45', 46 et 46' ont la même épaisseur que la paroi de la conduite 35.
La bride ainsi formée, déve loppée dans un plan a, comme dans les exem ples précédents, la forme d'un losange dont le grand axe est dirigé perpendiculairement à l'axe longitudinal de la conduite principale 35. Outre la bride décrite, le raccordement selon les fig. 14 et 15 comporte encore des lames de renforcement auxiliaires 42, 43, 44, 42', 43' et 44'. Ces lames auxiliaires ne sont pas raccordées par leurs extrémités, comme les lames 45, 45' et 46, 4G'. Elles sont disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal de la bride et soudées à la con duite principale. Entre les lames auxiliaires adjacentes sont disposées des entretoises 49 et 50 soudées à ces lames.
De ces entre toises sont également disposées entre les lames auxiliaires 44, 44' et les lames 45, 45' de la bride et soudées à ces lames. Ces entre toises peuvent également être soudées au corps de la conduite<B>35.</B> Les lames auxi liaires suivent la forme du contour de la bride et s'écartent les unes des autres à leurs extrémités. Les entretoises les réunissent entre elle à ces extrémités.
Les raccordements qui précèdent sont par ticulièrement applicable aux conduites de grandes dimensions, telles que celles qu'on emploie dans certaines. constructions de bar rages ou digues dans lesquelles le diamètre des conduites principales peut mesurer jus qu'à 9 mètres avec des conduites de bran chement d'environ 4,50 mètres de diamètre et même davantage.
On comprendra que la partie de renfor cement peut être une bride rapportée, coulée forgée, formée de lamelles ou de pièces sou dées à la soudure autogène, ou bien cette partie peut être venue de fabrication avec la, conduite principale elle-même.
Il va de soi également que l'invention est applicable non seulement aux raccorde ments de conduites en tôle d'acier, mais aussi aux raccordements venus de fonderie ou en béton armé.
Connection of a branch pipe to a main pipe with a curvilinear straight section. This invention relates to a connection of a branch pipe to a main pipe of straight section curved line.
It is particularly intended to be applied when it comes to connections (pipes of cylindrical shape and circular cross section.
The main and branch line may either be the same size or the branch line may be smaller than the other, as is the case, for example, when a branch pipe small diameter is connected to a main pipe with a larger diameter, or when a drain pipe is connected to a main pipe subjected to high pressure.
The connection according to the invention could also be applied to vacuum pipes, and could in particular apply, for example, to pipes of a very large diameter.
The problem with fittings of the type mentioned results from the indentation of the wall of the main pipe at the right where the branch pipe is to be connected. The hole interrupts the continuity of the wall of the main pipe in the direction of the circumference, leaving in fact an open ring between two planes parallel to the axis of this pipe and tangent to the hole, the pressures being exerted by then the interior tending to open this ring, while the pressures acting from the exterior tend to close it. Nothing is intended to withstand these loads, except the adjacent metal of the unbroken rings of the. main pipe which are on both sides, which adjacent metal is thus subjected to excessive stresses.
The whole problem therefore consists in avoiding these excessive forces imposed on the metal of the main pipe beyond the planes perpendicular to the axis of this pipe and tangent to the hole and in supporting the open ring which is located between these planes.
Until now, it has been customary, for this purpose, to reinforce the edges of the metal around the orifice by applying, on the periphery of the latter, a metal ring of width and thickness. constant, welded, riveted or held in place in any other way and following the edges of this hole.
This way of reinforcing the wall of a perforated main pipe leads, first of all, to a waste of metal since the reinforcement has an overabundant section in areas where the tensions remain low.
In fact, it may very well be that in certain circumstances the effect produced by reinforcing rings is more detrimental than useful and that these rings weaken the construction by imposing new localized forces to which the metal does not. is not able to resist.
With the aim of overcoming these drawbacks, the connection according to the invention has a main pipe reinforced by at least a part following the surface of this main pipe and having, developed in a plane, the shape of a diamond. the major axis of which is perpendicular to the axis of the main pipe, the thickness of this part, measured perpendicular to the surface of the main pipe, increases progressively from the ends of the major axis of the rhombus to the ends of the minor axis of that -this.
The accompanying drawing shows, by way of examples, several embodiments of the object of the invention.
The fia. 1 is a plan view of a first embodiment; The fia. 2 is a section taken along line 2-2 of the fia. 1; The fia. 3 is a section taken along line 3-3 of the fia. 1; Fig. 4 shows, on a smaller scale, a side view of the assembly shown in fia. 1, 2 and 3; The fia. 5 is a plan view of another embodiment; Fig. 6 is a section taken along line 6-6 of the fia. 5; The fia. 7 is a section taken along line 7-7 of the fia. 5; The fia. 8 shows a section similar to that shown in fia. 6 of a variant of this connection; The fia. 9 is a side elevation of another embodiment; The fia. 10 is a section taken along line 10-10 of the fia. 9;
The fia. 11 is a side elevation of a fourth embodiment; The fia. 12 is a plan from below of the connector shown at fia. 11; The fia. 13 shows a section similar to that shown in fia. \? of a variant; The fia. 14 and 15 show another embodiment.
In the first embodiment, the part is an added flange 6, 7, 8 and 9, applied to the main pipe 1 and brought into contact, at the location of its widest part <I> A, B, </I> with the sides of the branch pipe 3 to which it is welded to the autogenous weld, as shown, although this is not essential, because said flange can have all its effectiveness without being connected to the branch pipe 3 or even without touching this one. The flange, developed in a plane, has the shape of a diamond whose major axis is perpendicular to the axis of pipe 1.
The thickness of the flange, me surée perpendicular to the surface of the pipe 1, gradually increases from the ends 11 and 12 to the ends <I> A </I> and <I> B. </I> In the variant shown in the fia. 13, the reinforcing flange has its branches located on the same side of a plane passing through the axes of the pipes 1 and 3 joined together: by a spacer 30, respectively 31, welded to these branches and to the main pipe.
In the embodiment which is represented in fia. 5, 6 and 7, the reinforcing part is an attached flange formed of metal strips 16, 17, 18 each having the same thickness as that of the wall of the main pipe 19, applied with a field on this pipe and each welded separately to, this conduct, as indicated, _: cry 20, 21 and 22.
By using blades which are of the same thickness as the material from which the pipe 19 is made, there is less exposure to burning one or the other of the parts at the time of welding, since both are necessary. same welding heat. Ires internal blades 16 which are on each side are welded together by their ends at 23 and 24, so that the flange developed in a plane would have the shape of a rhombus. Whose major axis would be perpendicular to the axis of the pipe 19. The outer blades 17, 18 are successively shorter than the blades 16 and the width of each blade increases progressively from the end towards the middle. The outer blades 17, 18 could, for example, also be longer than the blades 16.
These blades 16 may or may not touch the branch pipe 14.
In the variant which is shown in FIG. 8, at the edge of the hole 25 of the main pipe, is welded the branch pipe 26 whose axis forms an angle other than a right angle with the axis of this pipe which is reinforced, in the same way as that shown in fig. 5 to 7, by a flange formed by metal blades 27, 28, 29, each of these blades being welded to the main duct, as shown at 30, 31 and 32.
According to the embodiment which is represented in FIGS. 9 and 10, the arrangement is the same as that which is described with reference to FIGS. 1, 2 and 3, except that the axes of the pipes do not intersect. That is why we used the same benchmarks.
In fig. 11 and 12 show an embodiment of the connection having a branch pipe and a cylindrical main pipe and both of the same diameter. The notch in the main pipe is here relatively larger than in the other embodiments shown. Under these conditions, it is good for the arched diamond-shaped reinforcement piece to extend essentially all around the main duct. The reinforcing part of the main pipe 35 is constituted by an attached flange formed by the two elements 38 and 39 which do not touch the branch pipe 37 and extend around the pipe 35.
The corresponding ends of the members 38 and 39 are welded together and the ends of the flange thus formed are welded together by the weld 40 along a line parallel to the axis of the pipe 35.
Figs. 14 and 15 show another embodiment of the connection. While this construction can be applied to pipe connections of all sizes, it is particularly applicable to those where the branch pipe is the same size as the main pipe.
In the connection which is shown in fig. 14 and 15, a main pipe 35 connects to a branch pipe 41 of the same diameter as it. The main pipe is reinforced by a mounted rap flange formed by the blades 45 and 46 arranged on one side of the branch pipe 41, and similar blades 45 'and 46' arranged on the other side. These blades are field welded to the pipe 35. The corresponding ends of the blades 45 and 45 'are welded together at 47, while the corresponding ends of the blades 46, 46' cross each other and are welded at 48. The blades 45 , 45 ', 46 and 46' have the same thickness as the wall of pipe 35.
The flange thus formed, developed in a plane has, as in the preceding examples, the shape of a rhombus, the major axis of which is directed perpendicular to the longitudinal axis of the main pipe 35. In addition to the flange described, the connection according to fig. 14 and 15 further comprises auxiliary reinforcing blades 42, 43, 44, 42 ', 43' and 44 '. These auxiliary blades are not connected by their ends, like blades 45, 45 'and 46, 4G'. They are arranged on either side of the longitudinal axis of the flange and welded to the main pipe. Between the adjacent auxiliary blades are arranged spacers 49 and 50 welded to these blades.
These spacers are also arranged between the auxiliary blades 44, 44 'and the blades 45, 45' of the flange and welded to these blades. These spacers can also be welded to the body of the pipe <B> 35. </B> The auxiliary blades follow the shape of the contour of the flange and separate from each other at their ends. The spacers join them together at these ends.
The above connections are particularly applicable to large pipes, such as those used in some. constructions of dams or dikes in which the diameter of the main pipes can measure up to 9 meters with branch pipes of about 4.50 meters in diameter and even more.
It will be understood that the reinforcing part can be an attached flange, cast forged, formed of lamellae or parts welded by autogenous welding, or else this part can be manufactured with the main pipe itself.
It also goes without saying that the invention is applicable not only to the connections of pipes made of sheet steel, but also to the connections coming from foundry or reinforced concrete.