FR2465942A1 - Raccord pour elements tubulaires - Google Patents
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Abstract
RACCORD 10.2 POUR LE RACCORDEMENT ETANCHE DE DEUX PORTIONS DE CONDUITE. LE RACCORD 10.2 COMPREND UN ELEMENT MALE 12.2 DESTINE A ETRE RELIE A UNE PORTION DE CONDUITE ET UN ELEMENT FEMELLE 20.2 DESTINE A ETRE RELIE A UNE SECONDE PORTION DE CONDUITE. UN ELEMENT DE VERROUILLAGE 43.2, SITUE SUR L'ELEMENT MALE 12.2, COMPREND UNE BAGUE DE VERROUILLAGE 44.2 PRESENTANT UN ENSEMBLE DE DOIGTS DE VERROUILLAGE, POUVANT ETRE COURBES, DISPOSES SUR LA PERIPHERIE, ET S'ETENDANT AXIALEMENT ET INTEGRALEMENT DEPUIS LA BAGUE DE VERROUILLAGE 44.2. UN PISTON DE DEPLACEMENT 54.2, MONTE SUR L'ELEMENT MALE 12.2, PERMET LE DEPLACEMENT RADIAL VERS L'EXTERIEUR DES EXTREMITES LIBRES DES DOIGTS DE VERROUILLAGE 46.2 CE QUI ASSURE UN RACCORDEMENT ETANCHE ENTRE LES DEUX PORTIONS DE CONDUITE.
Description
RACCORD POUR ELEMENTS TUBULAIRES
L'invention concerne un raccord pour éléments tubulaires, notamment pour le raccordement étanche de deux éléments tubulaires. Le raccord selon l'invention comprend
- un membre tubulaire mâle et un membre tubulaire femel-
le complémentaires, - un élément de verrouillage associé au premier élément tubulaire et comprenant une bague de verrouillage munie d'un ensemble de doigts de verrouillage disposés sur la périphérie mobiles et s'étendant depuis la bague de verrouillage, - des moyens de déplacement associés à l'un des éléments
pour déplacer les extrémités libres des doigts de verrouilla-
ge transversalement par rapport à l'axe de la bague de verrouillage,
- un enfoncement de verrouillage, dans le second élé-
ment, pour recevoir les doigts de verrouillage, quand ils sont déplacés par les moyens de déplacement, tandis que les éléments sont en position de raccordement; l'enfoncement de verrouillage définit alors une surface portante le long de laquelle les extrémités libres des doigts de verrouillage vont se déplacer et contre laquelle les extrémités libres des doigts de verrouillage porteront pendant le déplacement pour amener les deux éléments en position de raccordement étanche, - et des moyens de réglage du degré d'interférence entre
les extrémités libres des doigts de verrouillage et la surfa-
ce portante, en fonctionnement.
Les doigts de verrouillage peuvent commodément s'étendre
intégralement depuis la bague de verrouillage.
Avantageusement, la surface portante peut être d'une forme permettant le déplacement des doigts de verrouillage jusqu'à la position décentrée de verrouillage pour lutter
contre le relâchement des doigts après le déplacement.
Les éléments tubulaires mâle et femelle peuvent compren-
dre des surfaces complémentaires de butée positionnées de
manière à être espacées l'une de l'autre, de manière périphé-
rique lorsque les éléments tubulaires sont initialement -2- raccordés, et pour être amenés en raccordement solide entre
eux pendant le déplacement des doigts de verrouillage.
Avantageusement, cependant, au moins un des éléments tubulaires peut comprendre un anneau d'étanchéité pour assurer une liaison étanche avec l'autre élément, lorsque les éléments ont été amenés en position de raccordement
réciproque étanche.
Les moyens de déplacement peuvent être de tout type usuel; selon un mode de réalisation de l'invention, ils peuvent comprendre un piston mobile ayant une surface
servant de came déplaçant les doigts de verrouillage.
Dans un exemple de réalisation de l'invention, les moyens de déplacement peuvent comprendre une bague piston, montée folle sur l'un des éléments, et un cylindre annulaire pour recevoir un fluide sous pression poussant la bague piston. La surface servant de came du piston peut, de manière avantageuse, être incurvée axialement pour lutter contre les variations importantes de la force qui serait nécessaire
pour le déplacement du piston, pendant le fonctionnement.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de came du piston peut avoir une portion de surface d'appui sur laquelle les extrémités libres des doigts de verrouillage peuvent s'appuyer, quand ils sont complètement déplacés, pour lutter contre la composante de la force exercée par les doigts de verrouillage sur le piston et tendant à daplacer
ce piston vers sa position initiale.
Le premier élément tubulaire peut avantageusement être l'élément mâle, l'élément de verrouillage et les moyens de
déplacement étant montés sur l'élément mâle.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément
en forme d'élément femelle peut comprendre une partie tubu-
laire en forme de pivot, en position pivotante dans l'élément femelle pour permettre un pivotement modifiant l'inclinaison de l'axe de la partie pivot par rapport à l'axe de l'élément femelle. Dans ce mode de réalisation de l'invention, la partie pivot peut avoir une extrémité extérieure pour la liaison -3- avec un élément tubulaire permettant la liaison de l'élément femelle avec cet élément tubulaire; elle peut aussi avoir une extrémité intérieure pour coopérer avec l'extrémité de l'élément mâle lorsqu'il est raccordé à l'élément femelle, la coopération permettant le pivotement de la partie pivot lorsque lés éléments mâle et femelle sont raccordés, mais empêchant le pivotement une fois que les éléments ont été
amenés en position de raccordement étanche.
Avantageusement, àans ce mode de réalisation, l'extrémi-
té interne de la partie pivot peut délimiter une portion de surface sphérique concave et l'extrémité interne de l'élément mâle peut délimiter une portion d'une surface
sphérique convexe complémentaire pour coopérer avec la surfa-
ce de la partie pivot.
Au moins un anneau d'étanchéité peut avantageusement être monté sur l'une des surfaces pour l'engager de manière étanche avec la surface restante, lorsque les surfaces sont amenées en position de raccordement étanche, l'une avec l'autre. Autre possibilité: par exemple, l'une des surfaces peut être munie d'au moins une collerette d'étanchéité dont la forme permet de pénétrer l'autre surface lorsque les
surfaces sont amenées en position de raccordement étanche.
L'élément de verrouillage peut avantageusement être obtenu par mise en forme ou usinage d'une bague tubulaire avec création de rainures, espacées sur la circonférence, qui s'étendent généralement axialement depuis une première extrémité de la bague et se terminent près de la seconde extrémité. Les doigts de verrouillage sont donc délimités entre des paires adjacentes de rainures et la bague de verrouillage est comprise entre les extrémités internes des
rainures et la seconde extrémité de la bague.
Cet agencement présente l'avantage d'être facile et
économique à fabriquer puisque le nombre de parties indivi-
duelles usinées est réduit. Il présente un autre avantage, à savoir que les doigts de verrouillage font partie intégrante de la bague de verrouillage et sont ainsi maintenus dans leur position initiale par la bague de verrouillage avant la
mise en service.
-4- Les doigts de verrouillage et la bague de verrouillage
peuvent ainsi être manipulés comme un seul objet et peuvent-
être facilement positionnés sur l'un des éléments sans avoir
à assembler un ensemble de composants de verrouillage séparés.
L'élément tubulaire de verrouillage, en forme de bague, à partir duquel sont formés la bague et les doigts de verrouillage, peut avoir sa surface extérieure fuselée sur sa
longueur, mais avantageusement cette surface est cylindrique.
Les moyens de réglage du degré d'interférence pendant
l'utilisation entre les extrémités libres des doigts de ver-
rouillage et la surface portante peuvent avantageusement comprendre des moyens de réglage de l'orientation axiale
relative entre la surface portante et les doigts de verrouil-
lage, lorsque les éléments tubulaires sont en position de
raccordement.
Dans un mode de réalisation de l'invention, les moyens de réglage peuvent être constitués par le premier élément tubulaire, dans lequel est aménagé un enfoncement annulaire
permettant le positionnement axial de la bague de verrouil-
lage sur ledit premier élément et profilé de manière à obliger la ou les rondelles d'espacement à prendre la position axiale
de l'élément de verrouillage sur le premier élément.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les
moyens de réglage peuvent être constitués par un élément tubu-
laire comprenant deux partiesmobiles axialement l'une par rapport à l'autre, et par des moyens de positionnement des
deux parties en relation axiale prédéterminée.
Dans ce mode de réalisation, l'élément femelle comprend avantageusement les deux parties mobiles axialement, la première comprenant une partie annulaire de bloquage, mobile par rapport à la partie restante de l'élément femelle, la
partie annulaire de bloquage comprenant la partie de l'enfon-
cement de verrouillage,qui délimite la surface portante.
Dans un exemple de ce mode de réalisation de l'invention, les deux parties mobiles axialement peuvent être engagées l'une avec l'autre au moyen d'une vis filetée permettant un réglage axial relatif; de plus les moyens de positionnement peuvent se présenter sous la forme d'une cheville ou d'une -5-
clavette pour verrouiller les parties dans la position choisie.
Dans un autre exemple de ce mode de réalisation, les
moyens de positionnement peuvent comprendre un élément d'espa-
cement positionné entre les deux parties mobiles axialement et ayant une épaisseur axiale prédéterminée pour espacer axialement les deux parties d'une distance prédéterminée, ce qui produit une interférence choisie et par conséquent début de poussée entre les deux éléments quand ils sont amenés
en position de raccordement.
Ces moyens de réglage présentent l'avantage que les composants du raccord peuvent être fabriqués d'une manière
pratique et économique, dans des limites de tolérance raison-
nable et, qu'ils peuvent être réglés dans chaque cas pour créer le degré d'interférence désiré et par conséquent le
degré de début de poussée désiré.
Les éléments d'espacement peuvent être fabriqués dans des limites de tolérance raisonnables avec une gamme d'épaisseurs telle qu'au moins un élément d'espacement puisse être choisi
pour l'utilisation selon ce qui est nécessaire.
Les éléments d'espacement peuvent aussi être faits avec une épaisseur standard et être usinés sur mesure pour chaque raccord.
Si le raccord selon l'invention peut trouver des appli-
cations pour relier des éléments tubulaires de divers types il s'applique en particulier pour raccorder des portions de conduites dans des endroits o l'utilisation de raccords
habituels serait difficile ou dangereuse ou encore inefficace.
Le raccord selon l'invention peut donc être utilisé en particulier pour le raccordement de portions de conduites dans des zones sous-marines, par exemple pendant la pose ou la réparation des oléoducs, gazoducs sousmarins etc.. Les éléments tubulaires du raccord peuvent être reliés à des éléments tubulaires pouvant être reliés par tous moyens usuels.
Des modes de réalisation de l'invention sont décrits ci-
après à titre d'exemples, en se référant aux dessins annexés.
La figure 1 représente une vue de côté partielle d'un mode de réalisation d'un raccord selon l'invention utilisable pour le raccordement de portions d'oléoducs sous-marins, la -6-
partie des dessins située au-dessus de la ligne centrale re-
présentant les éléments tubulaires du raccord assemblés
dans leur position initiale.
La figure 2 représente une vue correspondante de la figure 1 d'un autre mode de réalisation de raccord selon l'invention: la partie située audessus de la ligne centrale représente les éléments tubulaires du raccord assemblés dans leur position initiale, la partie située en-dessous de la ligne centrale représentant les éléments tubulaires du
raccord en position-de raccordement.
La figure 3 représente une vue en trois dimensions de
l'élément de verrouillage des raccords des figures 1 et2.
En se référant aux figures 1 et 3 des dessins, le nombre 10.1 désigne d'une manière générale un raccord pour le raccordement de deux portions d'oléoducs sous-marins en
liaison étanche.
Le raccord 10.1 comprend un premier élément tubulaire 12.1 en forme d'élément mâle et présentant une extrémité
interne 14.1 et une extrémité interne 16.1.
L'extrémité externe 14.1 est représentée avec un chanfrein de soudure 18. 1 permettant que l'extrémité externe
14.1 soit reliée à une portion de conduite par soudage.
Le raccord 10.1 comprend également un second élément tubulaire 20.1 en forme d'élément femelle pouvant être
raccordé avec l'élément mâle 12.1.
L'élément femelle-20.1 a une extrémité externe 22.1 munie d'un chanfrein de soudure 24.1 pour le soudage de l'extrémité externe 22.1 à une portion de conduite, pour relier l'élément
femelle 20.1 à la portion de conduite.
L'élément mâle 12.1 comporte à son extrémité interne 16.1 une surface de butée 26.1 annulaire axiale, tandis que l'élément femelle 20.1 comporte une surface complémentaire axiale de butée 28.1 pour coopérer avec la surface de butée 26.1. Les surfaces de butée 26.1 et 28.1 ont des rainures
annulaires correspondantes 30.1- et 32.1.
Un anneau métallique d'étanchéité 34.1 est monté dans la rainure 30.1 à l'aide de boulons 36.1 espacés sur la -7- périphérie. L'élément femelle 20.1 comprend des moyens de réglage du degré d'interférence entre les composants de verrouillage
comme décrit ci-dessus.
Les moyens de réglage sont constitués par l'élément femelle 2 0.1 comprenant deux parties, mobiles axialement l'une pa.r rapport à l'autre, la première comprenant une partie annulaire de bloquage s'étendant depuis la partie restante. La partie annulaire de bloquage 38.1 s'étend axialement depuis la surface de butée 28.1 pour délimiter la cavité permettant à l'élément femelle 20.1 de recevoir l'élément
mRme 12.1.
La partie annulaire de bloquage 38.1 est en forme de bride de sécurité amovible 40.1 qui est boulonnée sur l'élément femelle 20.1 par des moyens de positionnement
comprenant des boulons 42.1 espacés sur la périphérie.
La bride de sécurité 40.1 peut être déboulonnée, si nécessaire,pour raccorder le raccord 10.1 préalablement
raccordé.
Le raccord 10.1 comprend en outre un élément de verrouil-
lage 43.1 situé sur l'élément mâle 12.1. L'élément de verrouil-
lage 43.1 comprend une bague de verrouillage 44.1 et un ensem-
ble de doigts de verrouillage mobiles, espacés sur la périphé-
rie.qui s'étendent intégralement et axialement depuis la
bague de verrouillage 44.1.
La bague de verrouillage 44.1 et les doigts de verrouil-
lage 46.1 sont formés par usinage d'une bague tubulaire 43.1, de surface extérieure cylindrique, en un métal ou un alliage convenable. Ensuite on pratique dans la bague tubulaire des fentes entailles 45.1,espacées sur une circonférencequi s'étendent axialement depuis la première extrémité de la bague pour s'arrêter près de la seconde extrémité. Ceci peut se voir
en particulier sur la figure 3.
Les fentes peuvent être obtenues par tout moyen usuel
tel que par exemple par découpage à la scie.
Les doigts de verrouillage 46.1 sont ainsi délimités entre les paires adjacentes de fentes espacées sur une -8- circonférence tandis que la bague de verrouillage 44.1 est délimitée par les bords internes et la seconde extrémité
de la bague tubulaire.
Ce procédé de fabrication présente l'avantage d'être facile et économique puisque le nombre de parties individuel- les usinéaes est limité. Le seul usinage nécessaire est celui de la bague tubulaire. Il présente l'avantage supplémentaire que les doigts de verrouillage 46.1,s'étendant intégralement depuis la bague de verçouillage 44.1,sont maintenus dans la position requise par cette bague. La bague de verrouillage 44.1 et les doigts de verrouillage 46.1 peuvent donc être manipulés comme un objet unique et facilement emboîtés sur l'élément mâle 12.1 sans avoir à assembler plusieurs composants
et à les maintenir en position correcte pendant l'emboîtement.
L'élément mâle 12.1 comprend une gorge pivot annulaire
48.1 dans laquelle la bague de verrouillage est logée pivo-
tante. Chaque doigt de verrouillage 46.1 a un épaulement 50.1
de déplacement radial et est dirigé vers l'intérieur.
Le raccord 10.1 comprend en outre un moyen de déplacement 52.1,monté sur l'élément mâle 12.1,et servant à déplacer les extrémités libres des doigts de verrouillage 46.1 radialement et vers l'extérieur pour raccorder les éléments mâle 12.1 et
femelle 20.1.
Le moyen de déplacement 52.1 comprend une bague piston
annulaire 54.1 montée coulissante sur l'élément mâle 12-.1.
Un anneau d'étanchéité 56.1 fait joint d'étanchéité entre la bague piston annulaire 54.1 et la surface externe de
l'élément mâle 12.1.
- Le moyen de déplacement 52.1 comprend en outre un anneau cylindrique 58. 1 et un épaulement de positionnement fileté intérieurement dont la position sur l'élément mâle est réglée
par l'engagement de son filetage avec un filetage complémen-
taire ménagé sur l'élément mâle 12.1.
L'anneau cylindrique 58.1 comprend un orifice 60.1 à fluide hydraulique permettant le branchement à une source
de fluide hydraulique sous pression.
La bague piston 54.1 présente une surface servant de 9 _ came 62.1 pour coopérer avec les épaulements de déplacement 50.1 des doigts de verrouillage 46.1,axialement et vers l'extérieur.pendant le déplacement axial de la bague
piston 54.1.
La surface de came 62.1 se termine en une surface d'assise 164.1, parallèle à l'axe de l'élément mâle 12.1,pour les épaulements de déplacement 50.1, lorsque la bague piston 54.1 s'est complètement déplacée, comme représenté dans la
moitié inférieure de là figure 1.
La partie annulaire de bloquage 38.1 est profilée inté-
rieurement de manière à délimiter un enfoncement de verrouil-
lage 66.1,pour recevoir les doigts de verrouillage 46.1,
lorsqu'ils sont déplacés radialement vers l'extérieur.
L'enfoncement de verrouillage 66.1 délimite une surface portante 68.1, contre laquelle les extrémités libres des doigts de verrouillage 46.1 vont porter, pendant le déplacement radial des doigts de verrouillage 46. 1 pour amener l'élément
mâle 12.1 et l'élément femelle 20.1 en position de raccorde-
ment étanche.
La surface portante 68.1 a une forme en relation avec la
gorge pivot 48.1 et l'arc de déplacement des doigts de ver-
rouillage 46.1; ainsi, pendant le déplacement des doigts de verrouillage 46.1, l'élément mâle 12.1 et l'élément femelle 20.1 sont amenés l'un vers l'autre par les extrémités libres des doigts de verrouillage 46.1 se déplaçant, en portant appui dessus, le long de la surface portante 68.1, jusqu'à ce que les doigts de verrouillage 46.1 produisent leur effet maximum de déviation, dans une position centrale; après quoi, les doigts de verrouillage 46.1 peuvent être encore déplacés dans une position de verrouillage définitive pour lutter contre le
relâchement des doigts de verrouillage en changeant la direc-
tion du mouvement radial de l'intérieur vers l'extérieur.
Pour l'utilisation pour le raccord de portions d'oléoducs, l'élément mâle 12.1 et l'élément femelle 20.1 peuvent être reliés à ces portions par soudage, forgeage à froid, par des
collerettes de verrouillage ou tout autre moyen usuel.
Ensuite,une conduite de fluide hydraulique peut être relié à l'orifice de branchement 60.1, les éléments peuvent
- 10 -
être abaissés en position de fonctionnement et être initiale-
ment couplés.
Par passage du fluide hydraulique sous pression dans l'orifice 60.1, la bague piston 54.1 est poussée axialement le long de l'élément mâle 12.1. Pendant ce déplacement axial, la surface servant de came 62.i s'engage et coopère avec les surfaces internes des épaulements de déplacement 50.1 pour déplacer les doigts de verrouillage 46.1 transversalement par rapport à l'axe de l'élément de verrouillage 43.1, c'est-à-dire radialement et vers l'extérieur. Pendant ce déplacement, comme décrit ci- dessus, les extrémités libres des doigts de verrouillage 46.1 entrent en contact avec et se déplacent le long de la surface portante 68.1. Pendant ce déplacement, l'élément male 12.1 et l'élément femelle 20.1 sont amenés l'un vers l'autre jusqu'à comprimer l'anneau d'étanchéité métallique 34.1 et amener les surfaces de butée 26.1 et 28.1 en contact, obturant ainsi le raccord complètement lorsque les doigts
de verrouillage 46.1 sont en position centrale.
Par un autre déplacement de la bague piston 54.1, les doigts de verrouillage 46.1 sont déplacés marginalement dans leur position définitive et en contact avec la paroi annulaire
délimitant l'enfoncement de verrouillage 66.1.
Dans cette position, les épaulements de déplacement por-
tent contre la surface d'assise 64.1 de sorte que les doigts de verrouillage 46.1 ne peuvent plus exercer de force radiale dirigée vers l'intérieur pouvant forcer la bague piston à
revenir à sa position initiale.
- Pendant que. l'obturation du raccord 10.1 est relâchée
marginalement pendant le déplacement des doigts de verrouil-
lage 46.1 au-delà de leur position centrale et jusqu'à leur position définitive, le relâchement est suffisamment marginal pour maintenir l'obturation étanche des surfaces de butée 26.1 et 28.1 et par conséquent le contact des portions de
conduite raccordées.
L'office hydraulique peut alors être obturé.
Pour défaire ultérieurement le raccord 10.1, les boulons 42.1 peuvent être enlevés, libérant ainsi la bride de sécurité,
- il -
En se référant à la figure 2 des dessins, le nombre 10.2 désigne d'une manière générale un autre mode de réalisation du raccord selon l'invention pour le raccordement étanche
de deux portions d'oléoducs.
Le raccord 10.2 correspond essentiellement au raccord 10.1 et lés parties correspondantes du raccord 10.2 sont désignées par des numéros correspondant à ceux du raccord 10.1 si ce n'est que le suffixe "2" est substitué au
suffixe "1".
Dans le raccord.10.2, l'élément femelle 20.2 comprend une partie de pivot tubulaire 70 montée pivotante dans l'élément femelle 20.2 pour faire changer l'inclinaison de l'axe de la partie pivot 70 par rapport à celui de l'élément
femelle 20.2.
La partie pivot 70 -présente une extrémité extérieure 72 munie d'un chanfrein de soudure 74 permettant le liaison de la partie pivot 70 et par conséquent l'élément femelle 20.2
avec la portion de conduite.
La partie pivot 70 présente des surfaces correspondantes
en forme de portions sphériques convexes 76 et concaves 78.
La partie pivot 70 est montée pivotante dans l'élément femelle 20.2, celui-ci étant en forme d'un anneau pivotant 80, qui est fixé à la partie annulaire de bloquage par les
boulons 42.2.
L'anneau pivotant 80 présente une surface en -forme de portion de sphère concave 84, complémentaire de la surface- 6 pour permettre un déplacement pivotant relatif de la partie
pivot 70 et de l'élément femelle 20.2.
L'élément mâle 12.2 présente une surface en forme de
portion de sphère convexe 86 autour de la périphérie extérieu-
re de son extrémité interne 16.2 qui est complémentaire de la surface 78 pour coopérer avec elle, lorsque l'extrémité interne 16.2 de l'élément mâle 12.2 est couplée avec l'élément
femelle 20.2, comme représenté sur le dessin.
La surface convexe 86 est munie d'une rainure annulaire, à section en V pour le logement d'un anneau métallique de
section circulaire.
Le raccord 10.2 trouve une application particulière
- 12 -
pour le raccordement de portions de conduites non alignées
Lorsque le raccord est en position initiale fermée, -
l'extrémité externe 14.2 peut être reliée à une portion de conduite tandis que l'autre extrémité externe 72 peut être reliée à l'autre portion de conduite. Comme la partie pivot 70 peut pivoter, on peut la faire pivoter pour compenser le non
alignement des portions de conduite.
Après quoi, les doigts de verrouillage 46.2 peuvent être déplacés radialement vers l'extérieur, comme indiqué pour la figure 1,jusqu'à comprimer la partie pivot 70 entre la surface 84 de l'anneau pivot 80 et la surface 86 de l'élément mâle 12.2: on crée ainsi un contact étanche entre
les surfaces et une compression étanche de l'anneau d'étan-
chéité 88.
C'est pourquoi, lorsque le raccord 10.2 est en position fermée, la partie pivot 70 ne peut plus pivoter et les
portions de conduite sont raccordées de manière étanche.
Les surfaces servant de came 62.1 et 62.2. peuvent être incurvées le long de leur axe pour lutter contre les variations importantes de la force de poussée, qui serait nécessaire
pour déplacer la bague piston 54.1 ou 54.2 pendant l'utilisa-
tion. Sur les deux figures 1 et 2 est représenté un moyen de réglage du degré d'interférence entre les extrémités libres des doigts de verrouillage 46.1 et 46.2 et la surface portante
68.1 et 68.2. -
Ainsi, sur ces deux figures 1 et 2, les éléments femelle 20.1 et 20.2 comprennent deux parties mobiles selon leur axe et comprenant elles-mêmes, comme moyen de positionnement, des rondelles d'espacement 90 entre les éléments femelle 20.1 et 20.2 et les parties annulaires de bloquage respectivement
38.1 et 38.2.
Pendant l'utilisation,les rondelles d'espacement 90
ont une épaisseur axiale excédentaire de celle nécessaire.
Les composants sont assemblés sans les rondelles d'espa-
cement et un torque nominal à boulons peut être appliqué aux
boulons 42.1 et 42.2 selon le cas.
Après quoi, les distances entre les composants essentiels
- 13 -
sont mesurées et on détermine l'épaisseur axiale nécessaire de la rondelle d'espacement 90 pour obtenir la relation axiale, et par conséquent l'interférence nécessaire entre la surface portante 68 et les extrémités libres des doigts de verrouillage, assurance un début de poussée voulu pour
le raccord 10.1 et 10.2 selon le cas.
Une rondelle d'espacement 90 est alors écrasée pour obtenir l'épaisseur axiale souhaitée puis adaptée à l'élément femelle de sorte que, 'pendant l'utilisation, le raccord donne l'interférence et les caractéristiques de début de poussée nécessaires. La rondelle d'espacement 90 présente donc l'avantage d'être un moyen efficace pour compenser les erreurs de
tolérance de fabrication des composants du raccord.
Les tolérances de fabrication des composants du raccord n'ont donc pas besoin d'être contrôlées avec une précision de nature à alourdir de manière importante leurs coûts de production. En outre, l'efficacité de réglage du raccord permet l'obtention facile de début de poussée et de l'interférence nécessaires pour chaque application du raccord, sans avoir
à régler ou fabriquer spécialement les composants du raccord.
On notera qu'on peut atteindre le même objectif en utilisant un ensemble de fines rondelles d'espacement pour
obtenir l'épaisseur axiale souhaitée.
Les modes de réalisation de l'invention, tels qu'illus-
trés dans les dessins, présentent l'avantage que la bague de verrouillage 44 et les doigts de verrouillage 46 forment un seul bloc 43, qui peut être fabriqué et adapté à l'usage
de manière efficace et économique.
L'élément de verrouillage 43 présente en outre l'avantage qu'il résiste à la compression axiale pouvant affecter la durée de vie du raccord, tout enpermettant le déplacement
radial des doigts de verrouillage 46.
Lcs modes de réalisation illustrés présentent un autre avantage, celui de créer une étanchéité efficace entre les deux éléments tubulaires, que les éléments peuvent être mis en contact pendant le raccordement pour s'assurer que
- 14 -
l'étanchéité sera maintenue dans les conditions les plus exigeantes et que la fiabilité ne repose pas sur des caractéristiques de friction pour maintenir le début de
poussée du raccord.
Les modes de réalisation illustrés sur les dessins présentent encore l'avantage que le fonctionnement mécanique non linéaire des doigts de verrouillage, eu égard aux poussées de-dépladement relativement constantes pour déplacer la bague piston sur toute la course de la bague. Cet avantage mécanique est notamment augmenté par le fait que les doigts
de verrouillage possèdent leur résistance maximale au déplace-
ment lorsqu'ils sont proches de leur position finale. Ceci évitera donc la nécessité d'une poussée de déplacement accrue de manière substantielle, pendant le déplacement des doigts
* de verrouillage au voisinage de leur position finale.
De plus, les extrémités libres des doigts de verrouillage ayant, quand elles sont expansées, un diamètre supérieur à celui des portions de conduiteraccordées avec le raccord, celui-ci fournit une force tout à fait suffisante pour un
raccordement efficace.
Les modes de réalisation de l'invention illustrés dans les dessins présentent donc les avantages essentiels suivants: une capacité évidente de verrouillage, la possibilité d'assurer un début de poussée pour renforcer la conduite, l'intégrité
de la jonction n'est pas basée sur la friction.
Les composants du raccord de l'invention peuvent être
à base de matériaux divers. Cependant, selon un mode de réali-
sation de l'invention: -
I) l'élément de verrouillage peut être en un alliage acier traité thermiquement, à haute tenacité, par exemple
AISI 4140;
II) les éléments mâle et femelle peuvent être en acier
AISI 4130;
III) la bague piston peut être en acier doux, par exemple
AISI 1018.
La demanderesse pense cependant que ces aciers donnent
une résistance supérieure à celle nécessaire dans la pratique.
- 15 -
Claims (9)
1/ Raccord n10) pour le raccordement étanche de deux éléments tubulaires, caractérisé en ce qu'il comprend - un premier et un second éléments tubulaires (12 et 20) en forme d'éléments complémentaires mâle et femelle raccordables entre eux, - un élément de verrouillage (43),associé au premier élément (12),et comprenant une bague de verrouillage (44) ayant un ensemble de doigts de verrouillage, disposés sur la périphérie, déplaçables et s'étendant dans une direction généralement axiale depuis la bague de verrouillage (44), - des moyens de déplacement (52),associés à l'un des éléments (12 et 20),des extrémités libres des doigts de verrouillage (46),transversalement par rapport à la bague de verrouillage (44),
- un enfoncement de verrouillage (66),situé dans le se-
cond élément (20),pour recevoir les doigts de verrouillage (46),quand ils sont déplacés par les moyens de verrouillage (52),tandis que les éléments (12 et 20) sont en position
de raccordement, l'enfoncement de verrouillage (66) délimi-
tant une surface portante (68) le long de laquelle les extrémités libres des doigts de verrouillage (46) peuvent se déplacer et contre laquelle les extrémités libres des
doigts de verrouillage (46) peuvent porterpendant le dépla-
cementpour amener les deux éléments (12 et 20) en position de raccordement étanche l'un avec l'autre, - et des moyens de réglage (38,40, 42,90) du degré
d'interférence entre les extrémités des doigts de verrouil-
lage (46) et la surface portante (68) en fonctionnement.
2/ Raccord selon la revendication 1, caractérisé en
ce que les doigts de verrouillage (46) s'étendent intégrale-
ment depuis la bague de verrouillage (44).
3/ Raccord selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface portante (68) a une forme permettant la déplacement des doigts de verrouillage (46) dans une position de verrouillage écartée,pour lutter contre le
relâchement des doigts de verrouillage (46).
4/ Raccord selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que les moyens de déplacement (52)
- 16 -
comprennent un moyen piston mobile (54) présentant une surface servant de came (62) pour déplacer les doigts de
verrouillage (46).
/ Raccord selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de déplacement est constitué par une bague-piston (54),montée coulissante sur l'un des
éléments (12), et un cylindre annulaire pour recevoir un flui-
de sous pression pour pousser la bague piston.
6/ Raccord selon l'une des revendications 4 et 5, carac-
térisé en ce qu'une partie de la surface servant de came (62) sert d'assise (64) pour les extrémités libres des doigts de
verrouillage (46) dans leur position extrême de déplacement.
7/ Raccord selon l'une des revendications 1 à 6, carac-
térisé en ce que le premier élément tubulaire (12) est l'élément mâle et que l'élément de verrouillage (43) et le
moyen de déplacement sont montés sur l'élément mâle (12).
8/ Raccord selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que l'élément femelle (20.2) comprend une partie pivot tubulaire (70) montée pivotante dans l'élément femelle (20.2) pour pouvoir modifier l'inclinaison de l'axe de la partie pivot (70) par rapport à l'axe de l'élément femelle (20.2), ladite partie pivot (70) présentant une
extrémité externe (72) pour la liaison avec un élément tubu-
laire et une extrémité interne, située de manière à coopérer avec l'extrémité interne (16.2) de l'élément mâle (12.2), lorsqu'il est raccordé à l'élément femelle (20.2), cette coopération permettant le pivotement de la partie pivot (70), lorsque les éléments mâle (12.2) et femelle (20.2) sont raccordés, mais empêchant le pivotement une fois les éléments (12.2) et (20.2) amenés en position de raccordement étanche. 9/ Raccord selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'extrémité interne de la partie pivot (70) délimite
une partie de surface sphérique concave (78) et que l'extré-
mité interne (16.2) de l'élément mâle (12.2) délimite une partie de sruface sphérique convexe complémentaire (86)
pour coopérer avec la surface (78) de la partie pivot (70).
/ Raccord selon l'une des revendications 1 à 9,
- 17 -
caractérisé en ce que le moyen de réglage (38,40,42,90) comprend un moyen de réglage de l'angle (relation axiale) des axes de la surface portante (68) et des extrémités liBres
des doigts de verrouillage (46), lorsque les éléments tubu-
laires (12 et 20) sont en position de raccordement. 11/-Raccord selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen de réglage est constitué par un élément tubulaire (12 ou 20) comprenant deux parties (38 et 20), mobiles axialement l'une par rapport à l'autreet par un moyen (42 et 90) de logement de deux parties (38 et 20)
dans un angle axial prédéterminé.
12/ Raccord selon la revencication 11, caractérisé en
ce que l'élément femelle (20) comprend deux parties axiale-
ment mobiles (38 et 20),l'une d'elles (38) étant constituée par une partie annulaire de bloquage (40), mobile par rapport à la partie restante (20) de l'élément femelle (20), la partie annulaire de bloquage comprenant la partie de l'enfoncement de verrouillage (66) qui délimite la surface
portante (68).
13/ Raccord selon l'une des revendications 11 et 12,
caractérisé en ce que les moyens de logement (42,90) comprennent un élément d'espacement (90) situé entre les
deux parties axialement mobiles (38 et 20), l'élément d'espa-
cement (90) ayant une épaisseur axiale prédéterminée pour séparer axialement les deux parties (38 et 20) d'une distance prédéterminée et créer une interférence et un début de poussée choisis entre les deux éléments (12 et 20) lorsqu'ils
sont amenés en position de raccordement étanche.
DEPOSANT: BIG-INCH MARINE SYSTEMS, INC.
MANDATAIRE: Cabinet Michel LAURENT
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