CH349818A - Machine d'essai pour la détermination de la résistance des parois d'un tube au moyen d'un fluide sous pression - Google Patents

Machine d'essai pour la détermination de la résistance des parois d'un tube au moyen d'un fluide sous pression

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CH349818A
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J Mcnabb Arthur
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Phoenix Steel Corp
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2846Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for tubes

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Description


  
 



   Machine d'essai pour la détermination de la résistance des parois   d'un    tube au moyen d'un fluide sous pression
 L'invention a pour objet une machine d'essai pour la détermination de la résistance des parois d'un tube au moyen d'un fluide sous pression, dans laquelle le tube est disposé entre deux têtes   potées    par un bâti,    le fluide sous pression étant t introduit par l'une des    têtes.



   De nombreuses machines employées pour effectuer des essais sur les tubes comportent deux têtes qui se font face et sont fixées sur un bâti de grande longueur sur lequel sont installés également des supports, entre les têtes. Dans la plupart de ces machines, l'introduction du fluide sous pression dans le tube s'effectue par l'une des têtes. Cette introduction provoque une dilatation du tube radialement et, par conséquent, une diminution longitudinale. Bien que la dilatation qui se produit radialement soit peu importante, l'effet cumulatif qui se produit longitudinalement suffit souvent à provoquer la   rupture    du joint entre le tube et la machine à l'une des extrémités ou aux deux extrémités du tube, ce qui se traduit par une déperdition de fluide.

   Il en résulte que, dans les conditions le plus favorables, l'emploi de ces machines pour l'exécution des essais constitue une opération difficile et fastidieuse et que   l'on    est obligé, pour éviter la destruction des joints, de n'utiliser que d'assez faibles pressions.



   La machine suivant l'invention permet l'exécution rapide et efficace de ces essais. Cette machine est caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'étanchéité monté sur chacune des têtes et disposé coaxialement au tube dont il reçoit une des extrémités, ce dispositif présentant des moyens pour exercer une pression sur cette extrémité du tube en vue de réaliser un joint étanche, des moyens d'alimentation en fluide pour l'introduction du fluide à l'intérieur du tube, et un mécanisme hydraulique exerçant une pression sur le dispositif d'étanchéité de l'une des têtes contre l'extrémité du tube, de manière à compenser tout raccourcissement axial du tube, et à maintenir un joint étanche au fluide.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine faisant l'objet de la présente invention.



   La fig. la est une vue en plan de l'une des extrémités de la machine montrant les installations annexes utilisées avec la machine.



   La fig. lb est une vue en plan, analogue à la fig. la, de l'autre extrémité de la machine.



   La fig. 2 est une vue en élévation latérale   d'une    tête située à l'extrémité de la machine représentée à la fig.   la.   



   La fig. 3 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe, d'une tête située à l'extrémité de la machine représentée à la fig. lb.



   La fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 1 et montrant les détails du mécanisme qui permet la mise en place du tube sur la machine pour l'exécution des essais.



   La fig. 5 est une coupe verticale en élévation des dispositifs d'étanchéité de la tête représentée à la fig. 2 montrant les conduits d'amenée du fluide et d'évacuation de l'air.



   La fig. 6 est une vue détaillée d'une partie du dispositif d'étanchéité représenté à la fig. 5.  



   La fig. 7 représente un joint d'étanchéité dont la position est indiquée à la fig. 6 et qui porte contre l'extrémité du tube dans sa rainure.



   La fig. 8 est une coupe d'une partie d'une tête modifiée.



   La fig. 9 est une vue plane de face de l'assemblage représenté à la fig. 8.



   La fig. 10 est une coupe suivant la ligne 10-10 de la fig. 8, et
 da fig. 11 est une vue détaillée d'une partie de l'assemblage représenté à la fig. 9.



   La machine représentée aux fig. 1 à 4 présente deux têtes distinctes 10 et 11 qui comportent chacune un cadre   1 0a    et   1 la,    et un dispositif d'étanchéité,   10b    et   llb.    C'est entre les dispositifs d'étanchéité   10b    et   llb    que se place le tronçon de tube 12 qui doit être soumis aux essais. Le tube représenté peut avoir, par exemple, une longueur de 15,24 m et un diamètre de 20,12 cm, bien que des tubes de différentes longueurs et de différents diamètres peuvent être fixés sur la machine.



   En se reportant à la fig. 4, on voit que la machine est montée sur un socle 13 en béton. Des poutrelles 14 et 15, parallèles, comportant des rails 16, 17, sont disposées entre les têtes 10 et 11. Des brides 18, situées de part et d'autre du cadre   1 0a    de la tête, s'détendent au-dessus des rails 16 et 17, chacune de ces brides comportant des rouleaux   1 8a    qui supportent le poids de la tête et en facilitent le déplacement sur les rails. Des trous 20 sont répartis, en face les uns des autres, le long des rails 16 et 17, à des intervalles égaux, comme le montrent les fig. la et   lb.   



  Le cadre 10a de la tête comporte des chevilles 21 mises à la main dans des trous pratiqués dans les brides 18 à des intervalles qui correspondent à ceux des trous 20.   I1    suffit en général de quatre de ces chevilles pour maintenir la tête en place.



   De même, le cadre   1 la    comporte des chevilles 22 dont le mouvement est commandé par des cylindres pneumatiques 23 et qui passent dans des trous 20 pour maintenir la tête   1 1    en place sur les rails. Les chevilles traversent les brides 18, qui sont supportées par les rouleaux   18a'de    la même manière que la tête 10 est supportée par les rouleaux 18a.



   Les rails 16 et 17 comportent, à leur partie supérieure, deux segments dentés 24. Ces segments dentés vont depuis l'extrémité de la machine qui porte la tête Il jusqu'à un point situé au-delà du milieu de la machine, la longueur de cette partie dentée dépendant des différences de longueur des tubes qui doivent être soumis aux essais. Engrenant sur les segments dentés, deux pignons 25, situés des deux côtés de la tête 11, sont reliés   l'un    à l'autre par un arbre et commandés par un moteur 26 par l'intermédiaire d'une chaîne 27 et d'une roue dentée 28.



   La tête   1 1    représentée à la fig. 3, désignée comme étant la tête mécanique, comprend un dispositif de maintien à douille 31 comportant un arbre 32 qui pénètre dans le cadre   1 la    de manière que le dispositif d'étanchéité   11b    puisse se déplacer axialement par rapport au cadre.



   Comme on le voit, l'arbre 32 est monté de manière à se trouver dans l'axe du dispositif d'étanchéité et du côté de la tête 10. L'arbre est fileté et maintenu partiellement, dans le cadre   1 la,    par une pièce formant écrou 33a qui comporte un filet intérieur correspondant au filet de l'arbre 32. La pièce formant écrou 33 peut tourner et son mouvement est commandé par une roue dentée coaxiale 34 située à sa périphérie et qui engrène sur une roue dentée motrice 35 commandée par un moteur 36.



   La tête représentée à la fig. 2 est hydraulique et comprend un dispositif d'étanchéité constitué par un dispositif de maintien 37 à douille comportant un arbre 38 qui se trouve dans l'axe de la tête et du côté de la tête 11. Le dispositif de maintien 37 porte une douille 39 qui reçoit l'extrémité du tube 12 en réalisant un joint étanche comme on le verra cidessous.



   En se reportant maintenant à la fig. 4, ainsi qu'aux fig. la et   lb,    on voit que, entre les têtes, se trouvent des supports à berceau 41 qui comportent des brides de fixation aux rails   16    et 17. Chacun des supports à berceau est associé à une pièce amovible 42 qui correspond au diamètre du tube qui doit être soumis aux essais. La pièce 42 peut être remplacée par des pièces de dimensions différentes suivant le diamètre des tubes. Les supports 41 sont répartis le long des rails, entre les têtes, de telle manière que le tube ne fléchisse pas sous son propre poids, notamment lorsqu'il est rempli d'eau ou de tout autre fluide employé pour les essais. Le tube est maintenu contre la pièce 42 par un coussinet 43 qui se place sur lui et qui est porté par un bras 44 supporté et mû par un piston 45.

   Le piston 45 se déplace à l'intérieur d'un cylindre 46 et son mouvement s'effectue verticalement   (c'est-à-dire    suivant l'axe) aussi bien que par rotation, de sorte que le bras 44 et le coussinet 43 peuvent se soulever et s'écarter au-dessus du tube.



  La rotation du cylindre 46 est assurée par un cylindre hydraulique 47. Disposés sur une ligne parallèle à l'axe du tube 12, plusieurs rouleaux 50, dont les axes sont tous parallèles, sont portés par des coussinets 51 montés sur des supports 52 qui sont fixés à leur tour au socle. Tous ces rouleaux, ou certains d'entre eux, sont commandés par des moteurs 53 par l'intermédiaire de trains d'engrenages. Le profil des rouleaux est tel qu'il tente de centrer et de redresser les tubes. Entre la ligne des supports 41 sur le socle de la machine et la ligne des rouleaux 50, plusieurs appareils 55 sont disposés parallèlement les uns aux autres et comportent des bras présentant aux deux extrémités des parties coudées 55a et   55b    qui s'adaptent au tube.

   Ces bras coudés sont tous montés sur un même arbre 56, de sorte que le mouvement de   l'un    d'entre eux provoque le mouvement de tous les autres. L'arbre pivote sur plusieurs paliers 57 qui sont  à leur tour fixés au socle. Le coude situé à l'une des extrémités 55a est conçu de manière à pouvoir prendre, du côté le plus éloigné de la machine, le tube ayant le diamètre le plus grand. De même, le coude   55b    est conçu de manière à pouvoir porter du côté le plus éloigné des rouleaux 50 un tube quelconque se trouvant sur la machine. Un cylindre 59 contenant un piston 60 est relié, à l'une de ses extrémités, au bras 55 par une cheville 61, parallèle à l'arbre 56 et, à son autre extrémité, par une cheville 62, parallèle à un support fixé au socle.

   Ce cylindre permet de faire basculer l'appareil 55 dans les deux sens pour prendre le tube sur la machine et le faire rouler sur les rouleaux ou pour le prendre sur les rouleaux et le faire rouler sur la machine. Un bras 64 qui comporte à l'une de ses extrémités un coude 64a, s'écarte suffisamment des rouleaux sur le côté de la machine pour pouvoir prendre sur les rouleaux un tube d'un diamètre quelconque. Ce bras pivote autour d'un arbre 65 auquel des bras analogues au bras 64 et qui lui sont parallèles sont fixés à différents intervalles sur toute la longueur de la machine. Un bras 66 agit comme levier pour commander le bras 64. Ce bras 66 est relié à un piston 67 par une cheville 68 parallèle à l'arbre 65. Le piston 67 se déplace dans un cylindre 69 et le cylindre 69 est relié à son tour par une cheville 70 à un support 71 fixé au socle.



   Le fonctionnement de la machine représentée aux fig. 1 à 4 est le suivant:
 La position de la tête mécanique   1 1    par rapport à la tête hydraulique 10 est réglée pour la longueur du tube choisie. Comme on l'a vu, le déplacement s'effectue en enlevant les chevilles 22 et en mettant en marche le moteur 26 qui commande les pignons 25. Dans certains cas, il peut être nécessaire de régler la position de la tête 10, mais on le fait rarement.



  Après avoir réglé la position des têtes 10 et   1 1    de manière que leurs dispositifs d'étanchéité 10b et   1 lb    soient assez écartés   l'un    de l'autre pour que   l'on    puisse mettre en place le tronçon de tube qui doit être soumis aux essais et après avoir remis les chevilles 22 dans d'autres trous 20, on peut effectuer le réglage définitif des dispositifs d'étanchéité pour réaliser l'adaptation à la longueur du tube qui doit être soumis aux essais.

   Cependant, avant d'effectuer l'essai, on peut avoir à changer ou à régler, comme on l'indiquera ultérieurement, les dispositifs de maintien à douille pour réaliser l'adaptation aux diamètres des tubes qui doivent être soumis aux essais et si le remplacement des dispositifs de maintien à douille n'a pas été effectué auparavant, on peut le faire à ce moment-là. On fait tourner ensuite les rouleaux 50 dans le sens des aiguilles d'une montre pour provoquer le déplacement axial du tube (de gauche à droite sur la fig. la) sur la ligne des rouleaux jusqu'à ce qu'il se trouve, en face de la machine, entre les dispositifs d'étanchéité 10b et   llb,    puis l'on arrête les rouleaux.

   On peut réaliser également cette opération en ne faisant tourner que les rouleaux qui se trouvent loin de ceux qui sont places en face de la première tête devant laquelle le tube passe et non pas ceux qui se trouvent entre les têtes. Lorsque les tubes sont    dans cette position, l'appareil 55, dont t la position est    telle qu'il se trouve au-dessous du tube porté par les rouleaux 50, est amené progressivement à la position indiquée par la fig. 4. En remontant, le coude 55a entraîne le tube et, lorsque l'appareil 55 prend une position inclinée, le tube roule jusqu'au support 41 et dans la pièce amovible 42. Ensuite, l'appareil continue à descendre jusqu'à la position indiquée à la fig.



  4, de manière qu'il ne puisse pas se trouver en contact avec le tube soumis aux essais. Le bras 44 peut ensuite se soulever et tourner   audessus    du tube et le coussinet 43 venir se placer sur le tube en face de la pièce amovible 42. On introduit les extrémités du tube dans les dispositifs d'étanchéité des têtes 10 et   1 1    et les essais s'effectuent comme on l'indiquera ultérieurement.



   Après l'exécution des essais, le coussinet 43 se détache du tube et le bras 44 tourne pour s'écarter du tube lorsque les dispositifs d'étanchéité sont séparés des extrémités du tube. L'appareil 55 se relève ensuite jusqu'à la position pour laquelle le coude 55h prend le tube. Ensuite, l'appareil 55 bascule en sens inverse, de sorte que le tube descend en roulant sur les rouleaux 50. Le cylindre 69 est ensuite mis en marche, ce qui provoque le.retrait du piston 67 et fait que les bras 64 soulèvent le tube qui est entraîné par le coude 64a de manière à être enlevé des rouleaux et à être transporté, le cas échéant, sur une autre ligne de rouleaux destinée au transport du tube dans le sens inverse.



   En se reportant maintenant à la fig. 5, on voit que la tête hydraulique 10 est représentée avec les détails indiqués par les fig. 6 et 7. On remarquera sur la fig. 5 que l'arbre 38 qui supporte le logement d'étanchéité sert à plusieurs fins, y compris à transmettre l'action d'un piston 92 et à amener jusqu'au logement d'étanchéité le fluide utilisé pour les essais.



  L'arbre 38 comporte une partie de diamètre réduit 75 éloignée du logement d'étanchéité et qui, à son tour, se raccorde à une partie terminale 76 de diamètre encore plus réduit qui comprend une partie filetée 76a. La partie de la tête qui sert de support est constituée par le cadre   1 0a    comportant des alésages cylindriques pour les différents diamètres du piston, le diamètre minimum se situant au niveau d'une ouverture 77. Un alésage de plus grand diamètre 78 dont la largeur correspond avec un certain jeu à celle de l'arbre 38, sert de support à sa partie de plus grand diamètre. L'extrémité de l'alésage 78 est usinée de manière à réaliser une partie de plus grand diamètre 79 destinée à recevoir des anneaux de bourrage 80.



  Ces anneaux 80 sont maintenus en place par une bague 81 fixée par des boulons au cadre 10a. La bague 81, à son tour, reçoit une pièce amovible 82 qui maintient l'arbre 38.



   De l'autre côté de l'ouverture 77 et immédiatement contre cette ouverture est usiné un alésage de plus grand diamètre 84, rempli par des anneaux  de bourrage 85. Ces anneaux sont maintenus en place par une plaque annulaire 86 ayant à peu près le même diamètre que le cylindre 87 destiné à recevoir un piston mû par le fluide. La plaque 86 est maintenue en place par des boulons et comporte une rainure contenant un joint torique 88 qui réalise l'étanchéité entre la surface plane de la plaque 86 et la paroi terminale formée par un épaulement situé entre les parties 84 et 87 de l'évidement axial qui traverse le cadre 10b.

   La plaque 86 présente une partie en retrait 89 destinée à recevoir des anneaux de bourrage 90 qui sont maintenus en place par un anneau de petites dimensions 91 qui constitue également une surface d'appui pour les parties 75 de l'arbre et qui est fixé par des boulons à la plaque 86 comme l'indique la figure. A la partie terminale 76 de la partie 75 de l'arbre, se trouve fixé un piston 92. Ce piston est maintenu contre la partie 75 de l'arbre par un écrou 93 qui se visse sur la partie filetée 76a. Le piston luimême comporte sur ses bords des parties en retrait pour recevoir des anneaux de bourrage 193 et 94.



  Ces anneaux de bourrage sont maintenus en place par des bagues 95 et 96 fixées par des boulons au piston. L'obturation de l'extrémité du cylindre est assurée par une plaque 97 qui est maintenue en place par des boulons et qui comporte un joint d'étanchéité 98.



   Des orifices pour l'entrée et la sortie du fluide sont percés dans la plaque terminale 97 et un conduit 99 qui permet de remplir et de vider le cylindre sur l'une des faces du piston, cette double opération pouvant s'effectuer au moyen d'un robinet à trois voies (non représenté sur la figure). Un orifice commun d'entrée et de sortie du fluide est également usiné de l'autre côté du piston 92 et peut être relié à un robinet à trois voies par l'intermédiaire d'un conduit 101. Un conduit 100 permet l'envoi constant de fluide pour maintenir la pression constante.



   Les logements étanches des dispositifs de maintien situés aux deux extrémités de la machine peuvent avoir la même forme, de sorte qu'il suffit de décrire le logement de l'une des extrémités. Les parois latérales du dispositif de maintien 37 permettent l'introduction et le maintien mécanique des parois latérales extérieures de l'extrémité du tube. Son fond constitue un dispositif d'obturation de l'extrémité du tube et comporte de préférence une surface extérieure plane pour s'adapter à son support. Ce dispositif d'obturation étanche est monté sur le dispositif de maintien 37 au moyen d'un support annulaire 105 comportant une bride tubulaire 106 et des raccords entre la partie plane et la partie tubulaire pour augmenter la solidité.

   Le dispositif de maintien s'emboîte dans la bride tubulaire et est constitué par une cuvette amovible 108 comportant un bord tronconique qui reçoit l'extrémité du tube 12.   I1    est facile d'enlever la cuvette en desserrant l'ensemble des vis 109. Le fond comporte, dans son axe, un orifice 110. Cet orifice se trouve dans le prolongement d'un conduit axial 111 qui traverse l'arbre 38. Ce conduit se termine approximativement au point où le diamètre de l'arbre diminue pour former la partie de diamètre réduit 75 et en ce point un conduit transversal 112 se dirige vers le haut, aboutit à une chambre annulaire 113 qui entoure l'arbre dans cette zone. Dans cette chambre annulaire pénètre, à travers le cadre   1 0a,    un conduit 114 qui se divise, dans une pièce 115, en deux branches.

   L'une de ces branches est prolongée par une conduite d'assez grand diamètre 116 qui conduit à un robinet d'arrêt 117 auquel le fluide arrive par un conduit 118. L'autre branche de la pièce 115 se prolonge dans une conduite à haute pression 119 de plus petit diamètre.



   Le fond du logement étanche est traversé également par un conduit 121 qui est disposé de manière à se trouver au point le plus élevé à l'intérieur du tube soumis aux essais. La face du fond qui se trouve du côté opposé au tube est en retrait de manière à former un conduit vertical 122 qui relie le conduit 121 à un conduit 123 qui traverse l'arbre 38. Ce conduit 123 aboutit à un conduit transversal 124 qui mène à une partie en retrait 125 située entre l'arbre et les parois latérales de l'évidement ménagé à travers le cadre   10jazz    Communiquant avec cette cavité, un conduit 126 traverse le cadre 10a et se raccorde à un conduit 127 qui traverse une vanne de réglage 128 et aboutit à un conduit d'évacuation d'air 129.

   Engagés partiellement dans des rainures annulaires et de même axe pratiquées dans le fond de la cuvette 108, des joints toriques 131 et 132 font face au dispositif de maintien 37. Sur l'autre face, en contact avec la paroi du tube, une rainure reçoit la plus grande partie d'un joint torique 133 que l'on voit sur la fig. 7.



  Les parois latérales interne et externe 135 et 136 de cette rainure annulaire sont généralement coaxiales et perpendiculaires au fond de la rainure, ce qui réalise une section en U. A son bord supérieur, la paroi latérale externe comporte une arête 137 qui dépasse vers l'intérieur le bord externe du joint torique 133 qu'il tend, par conséquent, à maintenir en place dans la rainure.



   En ce qui concerne le fonctionnement de la tête hydraulique représentée à la fig. 5, le dispositif d'étanchéité est déplacé vers la droite pour recevoir l'une des extrémités du tube, qui doit être soumis aux essais, dans le dispositif de maintien. Ce déplacement est réalisé en faisant entrer le fluide par le conduit 99 dans l'espace libre compris entre le piston 92 et la plaque 97, de manière à pousser le piston en avant.



  Le fluide qui se trouve sur l'autre face du piston est évacué par le conduit 101. Le fluide pouvant être introduit sous une forte pression, les anneaux de bourrage 94 et 193 sont nécessaires pour éviter l'écoulement du fluide d'un des côtés du piston à l'autre et les anneaux de bourrage 98, 88 et 85 évitent l'écoulement du fluide hors du cylindre. On remarquera que l'opération inverse est utile pour la séparation du tube d'avec le dispositif de maintien.



   Lorsque l'extrémité du tube entre dans le dispositif de maintien, le mouvement du piston 92 qui  avance lentement provoque la compression du joint torique 133 entre l'extrémité du tube et le fond 134 de la rainure pratiquée dans la partie terminale de la cuvette 108 jusqu'à ce qu'un joint étanche se trouve réalisé entre l'extrémité du tube et le dispositif de maintien par suite de la déformation du joint torique
 133. Comme on l'a déjà vu, un dispositif de maintien analogue existe également dans la tête 11, de sorte qu'un joint étanche excellent est réalisé à chacune des extrémités du tube. Ensuite, le fluide d'essai pénètre par le conduit d'alimentation 118, le robinet d'arrêt 117, le conduit 116, la pièce 115 et le conduit
 114 jusque dans la chambre 113 et, de là, par les conduits 112 et 111, dans l'orifice 110 et à l'intérieur du tube.

   Pendant le remplissage du tube, l'air est obligé de sortir par le conduit 121, par les conduits
 122, 123 et 124 dans la partie en retrait 125 et, de là, par les conduits 126 et 127, par la vanne 128 et le conduit d'évacuation 129. La raison pour laquelle le conduit 121 se trouve situé au point le plus élevé est que l'évacuation de l'air chassé du tube s'en trouve facilitée et que l'écoulement de l'air à l'extérieur se poursuit jusqu'à ce que le tube se trouve rempli d'eau et que l'eau soit expulsée par le conduit d'évacuation de l'air. La vanne 128 doit être telle que, au moment où l'eau y arrive, elle se ferme automatiquement. A ce moment ou un peu avant, le remplissage rapide du tube par l'intermédiaire de la conduite 116 est interrompu et   l'on    augmente la pression du fluide en faisant pénétrer le fluide sous pression par la conduite 119.

   On comprend que, puisque les pressions exercées sur les deux faces du joint 83 formant barrière qui sépare les zones d'entrée et de sortie du fluide sont égales, un bourrage ne soit pas nécessaire à cet endroit. Cependant, les anneaux 80 et 85 sont nécessaires pour éviter l'écoulement du fluide sous pression à partir de la cavité qui entoure l'arbre 38. De même, le joint torique 132 empêche le fluide de sortir de l'ensemble dans lequel il doit circuler, tandis que le joint torique 131 constitue une barrière entre les zones d'entrée et de sortie du fluide.



   Pendant que la pression augmente après le remplissage, le tube tend à se dilater radialement et à se raccourcir longitudinalement. Pour éviter la rupture du joint au niveau du joint torique 133 et celle du joint correspondant à l'autre extrémité du tube, on maintient à une valeur élevée la pression du fluide exercée sur le piston 92. On y parvient en réalisant une pression de fluide constante par le conduit 100.



  Lorsque le diamètre du tube augmente et que la longueur du tube diminue, la pression du tube contre le dispositif d'étanchéité pourrait diminuer. Cependant, sous l'action de la pression constante réalisée au moyen du conduit 100, le piston avance et maintient l'effort du dispositif d'étanchéité contre le tube ; par conséquent, le joint reste étanche au fluide. Le déplacement du dispositif d'étanchéité permet d'effectuer des essais à des pressions beaucoup plus élevées que celles que l'on a pu réaliser jusqu'à présent. Lorsque l'essai est terminé, on peut réduire la pression du fluide en ouvrant la vanne 128. En inversant les mouvements du piston 92 (fig. 5) et de l'arbre 32 (fig. 3), on provoque le retrait des dispositifs d'étanchéité, ce qui permet au fluide employé pour les essais de couler dans une rigole d'évacuation.



   Bien que le dispositif de maintien représenté par les fig. 5 et 6 donne des résultats satisfaisants, son remplacement exige un travail considérable, car il oblige à séparer à la fois la bride-support 105, 106 et le dispositif de maintien 37. Bien que l'assemblage représenté, à titre de variante, par les fig. 8 à 12, comporte davantage de pièces, il est en fait d'un emploi plus facile et demande moins de temps car il suffit, dans ce cas, de remplacer le dispositif d'étanchéité sans   remplacer    le dispositif de maintien.



   L'assemblage représenté aux fig. 8 à 10 étant constitué en partie par des pièces qui sont les mêmes que des pièces qui ont déjà été décrites, les mêmes références avec adjonction d'indices primes seront utilisées. C'est ainsi, par exemple, que le dispositif de maintien 37' porte une bride-support annulaire 105' et 106' et que le dispositif de maintien est maintenu en place par un ensemble de boulons 109'. Cependant, la description qui a été faite précédemment ne mentionnait pas une plaque circulaire 140 comportant, sur l'une de ses faces, plusieurs rainures annulaires coaxiales 141 ayant une section en U. Ces rainures 141 sont semblables à la rainure représentée à la fig. 7 et   l'on    peut utiliser des joints toriques dans chacune de ces rainures.

   Un orifice central axial situé dans le prolongement du conduit   111' permet    l'introduction du fluide. L'accès au conduit d'évacuation   123' est    assuré par un orifice 142 qui se trouve plus près du centre de la plaque 140 que le conduit 123', mais sans qu'il y ait superposition, l'orifice 142 et le conduit   123'étant    reliés par un canal 143 situé à l'arrière de la plaque 140, du côté opposé à la face qui porte les rainures coaxiales. Un joint torique 144 faisant saillie en dehors d'une rainure en U sur la face arrière de la plaque 140 réalise un joint étanche entre la plaque et le dispositif de maintien 37'. Un joint torique 145 faisant saillie en dehors d'une rainure annulaire constitue une barrière entre la zone d'entrée de l'air et la zone de sortie de l'air.

   La plaque 140 est montée dans un logement annulaire et peut être fixée au support 105' et   106' par    soudage ou autrement ou peut être laissée séparée.



   Dans ce cas, le logement réalisé pour l'extrémité du tube a encore la forme d'une cuvette dont le fond 146 et les parois latérales 147 peuvent être fabriqués séparément. Le fond 146 assure l'obturation de l'ex  trémité    du tube   12' et    les parois latérales maintiennent l'extrémité du tube en s'adaptant à sa surface externe.   I1    sert également à guider et maintenir en place un joint torique 149 et comme il s'adapte étroitement à l'extrémité du tube, son bord 147a est évasé pour faciliter l'introduction de l'extrémité du tube.



  Les parois latérales 147 comportent des brides radiales qui rejoignent la surface interne de la partie tubulaire de la bride de support 105' et 106' et les boulons    109' sont    mis en place pour maintenir ces brides. Le fond 146 peut être fixé aux parois latérales ou laissé à   l'état    de pièce séparée. Dans les deux cas, une surface est prévue sur la face extérieure du fond pour s'adapter à un joint torique 148 et une autre surface est prévue pour s'adapter au joint torique 149, ces deux joints se trouvant dans les rainures coaxiales 141. Le joint 149 constitue une barrière entre la zone d'entrée du fluide et la zone de sortie de l'air, tandis que le joint 148 empêche l'écoulement du fluide sous pression. 

   Au point le plus élevé, un orifice 151 est usiné dans le fond qui assure l'obturation de l'extrémité du tube et permet l'évacuation complète de l'air.



  Un canal 152 orienté radialement et situé sur  

Claims (1)

  1. REVENDICATION Machine d'essai pour la détermination de la résistance des parois d'un tube au moyen d'un fluide sous pression, dans laquelle le tube est disposé entre deux têtes portées par un bâti, le fluide sous pression étant introduit par l'une des têtes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'étanchéité monté sur chacune des têtes et disposé coaxialement au tube dont il reçoit une des extrémités, ce dispositif présentant des moyens pour exercer une pression sur cette extrémité du tube en vue de réaliser un joint étanche, des moyens d'alimentation en fluide pour l'introduction du fluide à l'intérieur du tube, et un mécanisme hydraulique exerçant une pression sur le dispositif d'étanchéité de l'une des têtes contre l'extrémité du tube, de manière à compenser tout raccourcissement axial du tube, et à maintenir un joint étanche au fluide.
    SOUS-REVENDICATIONS : 1. Machine suivant la revendication, caractérisée en ce que l'une des têtes comporte un support fixe et un dispositif d'étanchéité mobile par rapport à ce support et qui peut se déplacer en direction de l'autre tête.
    2. Machine suivant la sous-revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'étanchéité mobile est porté par un piston, ce piston se trouvant à l'intérieur d'un cylindre dans lequel il est soumis à la pression du fluide qui pousse constamment le dispositif d'étanchéité contre l'extrémité du tube.
    3. Machine suivant la sous-revendication 2, caractérisée en ce qu'un au moins des dispositifs d'étanchéité comporte un arbre coulissant axialement dans la tête, ledit piston étant fixé sur l'arbre de manière à entraîner celui-ci lorsqu'il est soumis à l'action du fluide.
    4. Machine suivant la revendication, caractérisée en ce que le dispositif d'étanchéité présente un passage pour le fluide en son point le plus élevé, ce passage aboutissant à un conduit qui peut être fermé ou ouvert pour l'évacuation de l'air enfermé dans le tube.
    5. Machine suivant la sous-revendication 3, caractérisée en ce que chaque dispositif d'étanchéité comporte un dispositif d'obturation de l'extrémité du tube et un anneau d'étanchéité porté par le dispositif d'obturation, cet anneau étant disposé de manière à réaliser un joint avec l'extrémité du tube lorsqu'il se trouve comprimé axialement par le dispositif d'étanchéité.
    6. Machine suivant la sous-revendication 5, caractérisée en ce qu'un conduit suit l'arbre, traverse le dispositif d'obturation de l'extrémité du tube, et aboutit à une zone comprise entre l'arbre et la partie fixe de la tête, et en ce qu'un conduit part de la partie fixe de la tête et traverse des moyens de réglage, la zone comprise entre l'arbre et la tête étant délimitée par des barrières étanches.
    7. Machine suivant la sous-revendication 6, caractérisée en ce que le dispositif d'alimentation en fluide comporte des conduits d'amenée pour l'introduction de fluide sous une faible pression et, alternant avec eux, des conduits d'amenée pour l'introduction de fluide sous une forte pression, le débit du fluide à faible pression étant plus grand que celui du fluide à pression élevée.
    8. Machine suivant la sous-revendication 4, caractérisée en ce que le conduit d'évacuation de l'air permet aussi l'évacuation du fluide et comporte une vanne qui se ferme automatiquement lorsqu'elle est traversée par le fluide.
    9. Machine suivant la sous-revendication 5, caractérisée en ce que ledit anneau d'étanchéité est monté dans une rainure annulaire usinée dans le dispositif d'obturation, de manière à faire saillie en dehors de la rainure, la partie de l'anneau qui fait saillie étant disposée de manière à être comprimée partiellement par l'extrémité du tronçon de tube qui est porté et comprimé axialement contre l'anneau par le dispositif d'étanchéité qui lui fait face.
    10. Machine suivant la sous-revendication 9, caractérisée en ce que ladite rainure annulaire a une section transversale en U dont les dimensions sont telles que l'anneau d'étanchéité tend à s'appliquer contre la paroi extérieure disposée de manière à dépasser près de son bord supérieur le bord extérieur de l'anneau de manière à le maintenir dans sa rainure.
    11. Machine suivant la sous-revendication 9, caractérisée en ce que la rainure annulaire présente des parois latérales coaxiales, et en ce que la partie de la paroi extérieure qui dépasse l'anneau est constituée par une arête étroite.
    12. Machine suivant la sous-revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif d'obturation de l'extrémité du tube comporte une surface en tronc de cône qui s'adapte à une extrémité biseautée du tube, la rainure étant pratiquée dans la partie biseautée du dispositif d'obturation, de manière que sa paroi latérale extérieure soit perpendiculaire à la surface biseautée et que sa paroi latérale intérieure soit cylindrique.
    13. Machine suivant la revendication, caractérisée en ce qu'elle comprend un logement étanche en forme de cuvette maintenu sur une surface d'appui plane par une bride annulaire comportant une partie radiale aboutissant à la surface plane et une partie cylindrique qui porte la cuvette, cet assemblage pouvant maintenir les parois latérales de cuvettes de différents diamètres, ces parois latérales comportant des brides radiales reliant les parois latérales aux brides auxquelles la cuvette est fixée.
    14. Machine suivant la sous-revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif d'obturation présente à la partie supérieure de l'assemblage de l'anneau d'étanchéité un orifice d'évacuation de l'air emprisonné dans le tube lorsque le tube est rempli par le fluide employé pour les essais.
    15. Machine suivant la sous-revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend une plaque d'étanchéité en forme de disque comportant sur l'une de ses faces deux rainures annulaires ayant une section en U dans lesquelles viennent se placer des anneaux d'étanchéité pour séparer dans. la plaque un canal axial d'amenée du fluide et un canal d'évacuation de l'air, ce qui empêche les fluides de quitter les canaux dans lesquels ils doivent circuler, et sur l'autre face plusieurs canaux annulaires coaxiaux ayant une section en U et des anneaux dans la rainure intérieure pour séparer les canaux d'arrivée du fluide et de sortie du fluide et dans une des rainures extérieures qui s'adapte au bord externe du dispositif d'obturation de l'extrémité du tube.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1254381B (de) * 1964-08-28 1967-11-16 Rheinstahl Wagner Werkzeugmasc Rohrpruefpresse
FR2369554A1 (fr) * 1976-11-01 1978-05-26 Wean United Inc Dispositif de commande pour appareil d'essai de tuyaux

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