La présente invention concerne un dispositif à glissière étanche destiné à délimiter, de façon étanche, un volume le long d'un trajet donné sur une paroi séparant deux milieux tout en permettant l'accès audit volume, sans rupture d'étanchéité. Des dispositifs de ce genre ont été employés en particulier pour des opérations de soudage par électrons où il est nécessaire d'assurer un vide de bonne qualité au niveau du joint de soudage.
Selon certains dispositifs connus, on déplace directement audessus du joint, sur la surface des pièces, un traineau comportant deux chambres à vide l'une dans l'autre et dont la chambre extérieure joue le rôle d'anneau de garde . Selon les dispositions les plus performantes le déplacement s'effectue par un mouvement successif de la chambre intérieure et de la chambre extérieure dans la direction du mouvement du traineau, et en renouvelant ces mouvements on s'arrange pour s'il y ait à tout instant un joint statique. De cette façon le problème se résume à assurer une étanchéité statique sur une pièce; ce qui est relativement aisé même lorsque l'état de surface de ladite pièce est médiocre.
Cependant, cette méthode est limitée par le problème des fuites qui courent entre les pièces le long du joint à souder et par les problèmes que causent les bourrelets de soudure (fuites, usure des joints d'étanchéité glissants).
Pour éviter ces derniers inconvénients d'autres dispositifs ont été mis au point dans lesquels une poutre mécanique est placée de façon étanche sur la paroi au-dessus du trajet donné.
Cette poutre comporte une ouverture dans tout son long, ouverture recouverte de façon étanche par un ruban métallique. Sur cette poutre glisse un traineau qui avale en quelque sorte le ruban, et à l'intérieur duquel le ruban est détourné de la poutre dégageant ainsi l'accès à la paroi, puis remis en position. Le traineau est solidaire de la poutre qui constitue une glissière de machine-outils. Ces appareils connaissent également des limitations inhérentes à leur conception. Les principales de celles-ci sont d'une part les précisions mécaniques qu'il est nécessaire de respecter sur les joints et sur la poutre pour tenir l'étanchéité tout au long du déplacement du traineau; d'autre part, la rigidité nécessaire de la poutre qui doit résister aux déformations sous l'effet de la pression extérieure.
Récemment a été décrit un passage mobile étanche (brevet français no. 73 139 69 et addition 73 186 34) qui comporte un traineau glissant de façon étanche sur deux rubans fermés l'un contre l'autre et constituant un raccord souple. Ce raccord est posé sur la paroi au-dessus par exemple du joint que l'on désire souder. Les deux rubans sont ouverts à l'intérieur du traineau pour dégager l'accès à la paroi, puis refermés. Cependant, il est difficile d'obtenir avec ces systèmes les précisions mécaniques inférieures ou de l'ordre du dixième de millimètre qui semblent nécessaires pour garantir une étanchéité sans aléas au passage des joints d'étanchéité du traineau. Ceci est dû à la souplesse du raccord qui se déforme toujours un peu sous l'effet de la pression et sous l'action des frottements accompagnant le déplacement du traineau.
Par ailleurs, I'ouverture des rubans s'effectue sur une certaine longueur du fait de la rigidité de ceux-ci qui doit leur permettre de résister à l'écrasement sous l'effet de la pression extérieure. Ceci entraîne des traineaux relativement importants ainsi que des problèmes technologiques délicats dans la conception des raccords.
Le dispositif selon l'invention permet d'éviter tous les inconvénients précités. Dans celui-ci, il est en effet possible d'alléger le passage mobile étanche en conservant la souplesse du raccord tout en assurant que celui-ci aura bien la forme convenable précise lors du passage du traineau. Il est possible également d'avoir avec ces rubans une séparation sur une large ouverture sur une longueur du raccord minimum, ce qui permet de réduire très sensiblement les dimensions du traineau. Il est enfin possible de s'accomoder de jeux notoirement plus importants (tolérance mécanique) entre le raccord et les joints d'étanchéité du traineau sans rupture d'étanchéité.
Le dispositif selon l'invention, comportant une poutre déstinée à être placée sur la paroi, un traîneau glissant de façon étanche sur cette poutre, et des moyens destinés à permettre l'accès du volume au travers de la poutre à partir de l'intérieur du traîneau, est caractérisé par le fait que la poutre est composée de deux parties symétriques distantes l'une de l'autre, et que la séparation ainsi définie est recouverte d'une toile étanche composée de deux rubans liés l'un à l'autre de façon étanche par une fermeture rapide.
Les deux parties symétriques de la poutre sont séparées de préférence par un espace relativement important qui permet un accès confortable à la paroi sur laquelle la poutre repose.
La toile étanche composée de deux rubans est une toile souple de préférence tendue au moment de sa fermeture, et suffisamment résistante contre la pression extérieure à supposer que l'on fasse le vide à l'intérieur du volume de la poutre. Elle se creuse sous l'effet de la pression. Avantageusement, au passage des joints d'étanchéité du traîneau un moyen mécanique associé à la poutre et entraîné dans le déplacement du traîneau vient appuyer contre la toile souple de telle sorte qu'elle se replace en position convenable en annulant ainsi localement la déformation provoquée par les différences de pression entre l'intérieur et l'extérieur de la poutre. D'autres organes mécaniques peuvent être prévus qui sont destinés à empêcher les déformations des deux parties de la poutre sous l'effet de la pression.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description de quelques formes de réalisation, données à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins dans lesquels:
la fig. 1 représente la poutre et un écarteur,
la fig. 2 représente la poutre avec la toile fermée et l'écarteur en place,
la fig. 3 représente la poutre avec la toile ouverte et l'écarteur rétracté,
la fig. 4 représente la fermeture rapide,
la fig. 5 illustre le fonctionnement de la fermeture,
la fig. 6 est une vue schématique d'une forme d'exécution,
la fig. 7 est une coupe E D du dispositif de la fig. 6, et
la fig. 8 représente une partie du dispositif de la fig. 7.
Sur la fig. 1, on voit une poutre qui comporte deux parties séparées symétriques 7 et 8 qui s'appuient sur la paroi 3 et 4 par des semelles 10 ayant des joints d'étanchéité 9. La paroi 3 et 4 sépare les milieux 1 et 2. La poutre dresse des faces 12 et 13 perpendiculaires à la paroi 3 et 4 et qui sont largement distantes l'une de l'autre au-dessus du trajet 5 délimitant ainsi un volume 6 confortable.
Les faces 12 et 13 se doivent évidemment de résister à la pression, c'est-à-dire de ne pas être déformées ni de tendre à se rapprocher l'une de l'autre lorsque l'on va créer une différence de pression positive entre l'extérieur et l'intérieur du raccord. Pour éviter ces déformations et ces mouvements, ainsi que pour faciliter la mise en place et le déplacement de la glissière étanche, on emploie des écarteurs selon un principe décrit dans la fig. 1 ou tout autre principe analogue. En position fermée, cet écarteur 15 assure une liaison mécanique relativement souple entre les faces 12 et 13, convenable pour résister aux efforts de la pression extérieure. Cet écarteur 15 comporte essentiellement un axe 35 qui porte une attache 40 en son extrémité. Cette attache vient se fixer dans une pièce correspondante 41 prévue sur la face opposée.
L'axe 35 coulisse dans une rainure du corps 37. Le corps 37 est serti en 38 dans des manchons 39 élastiques collés sur la face 13. Ces déplacements de l'axe s'effectuent sans rupture d'étanchéité grâce à un joint corolle 30 qui est serré au fond d'une gorge 26 faite dans l'orifice correspondant de la paroi 13, et qui est serré également en 27 sur l'axe coulissant 35. Au cours des manoeuvres d'ouverture et de fermeture, le joint d'étanchéité 30 se retourne pour venir à la position 29. Sur la figure, on a indiqué une commande manuelle grâce à la poignée 34, mais il est évident que ces divers mouvements d'ouverture et de fermeture de l'écarteur peuvent être commandés par tous moyens automatiques adéquats.
Sur les fig. 2, 3 et 5, on a représenté schématiquement un traineau 60 qui glisse à cheval sur la poutre et à l'intérieur duquel seront ouverts les deux rubans souples 51. Ces deux rubans 51 sont constitués d'une feuille de caoutchouc 52 solidaire d'une feuille résistante (toile) 53. Cette feuille en caoutchouc est soudée en 57 de façon étanche sur les faces 12 et 13.
La toile 53 possède une fermeture éclair 63 (fermeture rapide à glissières) qui étant fermée resserre l'un contre l'autre les bords renforcés 54 et 55 des feuilles en caoutchouc, ce qui assure aisément l'étanchéité entre les deux rubans. Sur la fig. 4 on a représenté la toile 53, la feuille de caoutchouc 52 qui est solidaire de la toile jusqu'en 57 et les bourrelets 54 et 55 en vis-à-vis; les éléments de la fermeture éclair 76 et 77 s'interpénètrent comme il se doit lorsque cette fermeture est close, ce qui met en compression l'un contre l'autre les bourrelets 54 et 55. Sur la fig. 2 on voit cette fermeture fermée ainsi qu'un écarteur 15 avec son joint d'étanchéité corolle 29.
Sur la fig. 3 on voit le raccord ouvert à l'intérieur du traineau 60, les rubans 51 sont rabattus vers les faces 12 et 13 par une partie intérieure 62 du traineau et ils démasquent ainsi l'accès à un espace 6. On a également représenté l'écarteur 15 en position ouverte. Le traineau 60 se déplace à cheval sur le raccord en frottant ses joints d'étanchéité latéraux 61; l'étanchéité est complétée, à l'avant et à l'arrière, par des moyens non représentés, frottant sur les rubans. Avantageusement, ils sont guidés par les bourrelets accolés 54 et 55, bourrelets qui concrétisent l'étanchéité entre les deux rubans. Sur la fig. 5, on a indiqué deux glissières 65 et 64 classiques grâce auxquelles on ouvre et on referme la fermeture éclair 63.
Ces glissières sont reliées au traineau 60 et elles assurent l'accès à l'espace intérieur de la poutre depuis l'intérieur du traineau au cours du déplacement de celui-ci.
Les fig. 6 à 8 représentent une autre forme d'exécution. La poutre est composée de deux parties symétriques en forme de
U dont une branche 73 forme la semelle d'appui sur les parois 3 et 4, les bases de cet U se dressent en 12 et 13 sur la paroi 3, 4; et les autres branches 74 servent de support aux rubans, elles sont parallèles à la paroi. La toile souple étanche est composée des rubans 76 et 77 qui sont serrés l'un contre l'autre de façon étanche par la fermeture linéaire rapide 79 (fermeture éclair). Cette toile est ancrée sur la poutre 74 par des pions ou par des rainures 75, elle est soudée de façon étanche à cette poutre en 78.
Sur les parties centrales 12 et 13 de la poutre sont prévus des orifices 14 servant au pompage. Ces orifices sont prévus tout au long de la poutre et ils débouchent sur le collecteur 71 lui-même relié à un groupe de pompage.
Ces parties centrales possèdent des rails 72 sur lesquels se déplace un chariot-support 80 représenté schématiquement à la fig. 7. Des moyens 81 permettent au chariot de rouler sur les rails; le chariot porte des rouleaux 82 qui viennent en appui sur la toile en la soulevant localement, l'échancrure 83 sert au libre passage des surépaisseurs et des glissières de la fermeture éclair. Ces rouleaux remettent la toile en une position précise en regard du passage des joints du traineau. Le chariot-support est mû en translation par le traineau auquel ilcest relié par un organe non représenté sur la figure.
Le traineau 93 comporte une chambre de garde 89 qui s'appuie par des joints à lèvres 88 sur la toile étanche. Cette chambre est pompée par l'orifice 87. La chambre intérieure centrale 90 frotte sur la toile elle aussi par des joints 91, elle est pompée séparément par la tubulure 86. A l'intérieur de cette chambre centrale on ouvre et on referme les rubans comme il a déjà été dit. Eventuellement, le traîneau est supporté par un chariot 94 qui roule par 96 sur la poutre, il est judicieux de contrôler les efforts dûs aux différences de pression s'exerçant sur le traineau et d'appliquer les joints 88 et 91 avec une force connue de façon à maîtriser les frottements.
Ceci est schématisé par les ressorts 95.
Sur ce traîneau on a schématisé en pointillé un canon à électrons 92 qui, sous vide, va diriger un faisceau d'électrons sur le joint 5.
The present invention relates to a sealed slide device intended to delimit, in a sealed manner, a volume along a given path on a wall separating two media while allowing access to said volume, without breaking the seal. Devices of this kind have been employed in particular for electron welding operations where it is necessary to ensure a good quality vacuum at the weld joint.
According to certain known devices, a sled comprising two vacuum chambers one inside the other, the outer chamber of which acts as a guard ring, is moved directly above the seal, on the surface of the parts. According to the most efficient arrangements, the movement is carried out by a successive movement of the inner chamber and of the outer chamber in the direction of the movement of the sled, and by renewing these movements we arrange for if there is at any time a static seal. In this way the problem boils down to ensuring a static seal on a part; which is relatively easy even when the surface condition of said part is poor.
However, this method is limited by the problem of leaks which run between the parts along the weld joint and by the problems caused by the weld beads (leaks, wear of the sliding gaskets).
To avoid these latter drawbacks other devices have been developed in which a mechanical beam is placed in a sealed manner on the wall above the given path.
This beam has an opening throughout its entire length, opening covered in a sealed manner by a metal tape. On this beam slides a sled which in a way swallows the tape, and inside which the tape is diverted from the beam thus freeing access to the wall, then put back in position. The sled is integral with the beam which constitutes a machine tool slide. These devices also have limitations inherent in their design. The main ones are on the one hand the mechanical precisions that must be observed on the joints and on the beam to maintain the seal throughout the movement of the sled; on the other hand, the necessary rigidity of the beam which must resist the deformations under the effect of the external pressure.
Recently, a sealed movable passage has been described (French patent no. 73 139 69 and addition 73 186 34) which comprises a sled sliding in a sealed manner on two tapes closed against one another and constituting a flexible connection. This fitting is placed on the wall above, for example, the joint that is to be welded. The two ribbons are opened inside the sled to provide access to the wall, then closed. However, it is difficult to obtain with these systems the mechanical precisions lower or of the order of a tenth of a millimeter which seem necessary to guarantee a seal without hazards when passing the seals of the sled. This is due to the flexibility of the connection which always deforms a little under the effect of the pressure and under the action of friction accompanying the movement of the sled.
Moreover, the opening of the tapes is effected over a certain length due to the rigidity of the latter which must enable them to withstand crushing under the effect of the external pressure. This leads to relatively large sleds as well as difficult technological problems in the design of the fittings.
The device according to the invention makes it possible to avoid all the aforementioned drawbacks. In this, it is in fact possible to lighten the sealed movable passage while maintaining the flexibility of the connection while ensuring that the latter will indeed have the precise suitable shape during the passage of the sled. It is also possible to have with these tapes a separation over a wide opening over a length of the minimum connection, which allows the dimensions of the sled to be very significantly reduced. Finally, it is possible to accommodate significantly greater clearances (mechanical tolerance) between the connection and the seals of the sled without breaking the seal.
The device according to the invention, comprising a beam intended to be placed on the wall, a sled sliding in a sealed manner on this beam, and means intended to allow access to the volume through the beam from the inside of the sled, is characterized by the fact that the beam is composed of two symmetrical parts distant from each other, and that the separation thus defined is covered with a waterproof canvas composed of two ribbons linked to each other. other tightly by a quick closure.
The two symmetrical parts of the beam are preferably separated by a relatively large space which allows comfortable access to the wall on which the beam rests.
The waterproof canvas composed of two tapes is a flexible canvas, preferably stretched when it is closed, and sufficiently resistant against the external pressure, assuming that a vacuum is created inside the volume of the beam. It widens under the effect of pressure. Advantageously, when the seals of the sled pass, a mechanical means associated with the beam and entrained in the displacement of the sled comes to rest against the flexible canvas so that it is replaced in a suitable position, thus locally canceling the deformation caused by the pressure differences between the inside and outside of the beam. Other mechanical members can be provided which are intended to prevent deformation of the two parts of the beam under the effect of pressure.
The invention will be better understood with the aid of the description of some embodiments, given by way of example, and made with reference to the drawings in which:
fig. 1 represents the beam and a spacer,
fig. 2 shows the beam with the canvas closed and the spacer in place,
fig. 3 shows the beam with the canvas open and the spacer retracted,
fig. 4 represents the fast closing,
fig. 5 illustrates the operation of the closure,
fig. 6 is a schematic view of an embodiment,
fig. 7 is a section E D of the device of FIG. 6, and
fig. 8 shows part of the device of FIG. 7.
In fig. 1, we see a beam which has two separate symmetrical parts 7 and 8 which rest on the wall 3 and 4 by flanges 10 having seals 9. The wall 3 and 4 separates the media 1 and 2. The beam erects faces 12 and 13 perpendicular to the wall 3 and 4 and which are widely spaced from each other above the path 5, thus defining a comfortable volume 6.
The faces 12 and 13 must obviously resist the pressure, that is to say not to be deformed nor to tend to approach one another when a positive pressure difference is created. between the outside and the inside of the fitting. To avoid these deformations and these movements, as well as to facilitate the installation and movement of the watertight slide, spacers are used according to a principle described in FIG. 1 or any other similar principle. In the closed position, this spacer 15 provides a relatively flexible mechanical connection between the faces 12 and 13, suitable for withstanding the forces of the external pressure. This spacer 15 essentially comprises a pin 35 which carries a fastener 40 at its end. This clip is fixed in a corresponding part 41 provided on the opposite face.
The axis 35 slides in a groove of the body 37. The body 37 is crimped at 38 in elastic sleeves 39 glued to the face 13. These displacements of the axis take place without breaking the seal thanks to a corolla seal 30. which is clamped at the bottom of a groove 26 made in the corresponding opening of the wall 13, and which is also clamped at 27 on the sliding axis 35. During the opening and closing maneuvers, the gasket of seal 30 turns around to come to position 29. In the figure, manual control has been indicated by means of the handle 34, but it is obvious that these various opening and closing movements of the spacer can be controlled by anyone. adequate automatic means.
In fig. 2, 3 and 5, there is schematically shown a sled 60 which slides astride the beam and inside which the two flexible ribbons 51 will be opened. These two ribbons 51 consist of a rubber sheet 52 integral with a resistant sheet (canvas) 53. This rubber sheet is welded at 57 in a sealed manner to the faces 12 and 13.
The fabric 53 has a zipper 63 (quick zipper) which, being closed, tightens the reinforced edges 54 and 55 of the rubber sheets against each other, which easily ensures the seal between the two tapes. In fig. 4 shows the canvas 53, the rubber sheet 52 which is integral with the canvas up to 57 and the beads 54 and 55 vis-à-vis; the elements of the zipper 76 and 77 interpenetrate as it should when this closure is closed, which puts the beads 54 and 55 in compression against one another. In FIG. 2 we see this closed closure as well as a spacer 15 with its corolla seal 29.
In fig. 3 shows the connection open inside the sled 60, the ribbons 51 are folded back towards the faces 12 and 13 by an interior part 62 of the sled and they thus unmask the access to a space 6. There is also shown the spacer 15 in the open position. The sled 60 moves straddling the connector by rubbing its lateral seals 61; sealing is completed, at the front and at the rear, by means not shown, rubbing against the tapes. Advantageously, they are guided by the contiguous beads 54 and 55, which beads provide the seal between the two tapes. In fig. 5, two conventional slides 65 and 64 have been indicated by which the zipper 63 is opened and closed.
These slides are connected to the sled 60 and they provide access to the interior space of the beam from the interior of the sled during the movement of the latter.
Figs. 6 to 8 represent another embodiment. The beam is composed of two symmetrical parts in the shape of
U of which a branch 73 forms the support sole on the walls 3 and 4, the bases of this U stand at 12 and 13 on the wall 3, 4; and the other branches 74 serve as a support for the ribbons, they are parallel to the wall. The waterproof flexible fabric is composed of the tapes 76 and 77 which are tightly tightened against each other by the rapid linear closure 79 (zipper). This fabric is anchored to the beam 74 by pins or by grooves 75, it is sealed to this beam at 78.
On the central parts 12 and 13 of the beam are provided orifices 14 for pumping. These orifices are provided all along the beam and they open onto the collector 71 which is itself connected to a pumping unit.
These central parts have rails 72 on which moves a support carriage 80 shown schematically in FIG. 7. Means 81 allow the carriage to roll on the rails; the carriage carries rollers 82 which come to bear on the canvas by lifting it locally, the notch 83 is used for the free passage of the extra thicknesses and the zipper slides. These rollers return the canvas to a precise position facing the passage of the joints of the sled. The support carriage is moved in translation by the sled to which it is connected by a member not shown in the figure.
The sled 93 has a guard chamber 89 which is supported by lip seals 88 on the waterproof canvas. This chamber is pumped through the orifice 87. The central inner chamber 90 also rubs on the fabric by seals 91, it is pumped separately through the pipe 86. Inside this central chamber the ribbons are opened and closed. as it has already been said. Optionally, the sled is supported by a carriage 94 which rolls by 96 on the beam, it is judicious to control the forces due to the pressure differences exerted on the sled and to apply the joints 88 and 91 with a known force of way to control friction.
This is shown schematically by the springs 95.
On this sled we have shown a dotted line diagram of an electron gun 92 which, under vacuum, will direct an electron beam onto joint 5.