FR2859009A1 - Dispositif de raccordement de canalisations notamment pour le tansport pneumatique de produits pulverulents - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de raccordement de canalisations, notamment pour le transport pneumatique de produits pulvérulents, comportant un ensemble de centrage et d'étanchéité (101) constitué par deux collets appairés (110, 111) réalisés sous forme de disques et présentant sur leurs faces en regard un moyen de centrage par emboîtement (114, 115) et un moyen d'étanchéité (116, 117) qui coopèrent mutuellement lorsque lesdits collets sont serrés l'un contre l'autre.Conformément à l'invention, les collets (110 ; 111) sont serrés l'un contre l'autre par un ensemble de bridage (102) constitué par un collier à serrage circonférentiel (103), comportant au moins deux segments circulaires articulés qui enveloppent la périphérie extérieure des collets appairés, lesdits collets présentant chacun une portée conique (130 ; 131) avec laquelle coopèrent lesdits segments circulaires lorsque le collier (103) est serré.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION

L'invention concerne le raccordement de canalisa- tions, et plus particulièrement, mais pas exclusivement, des canalisations métalliques servant au transport pneu- matique de produits pulvérulents.

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Le transport pneumatique de produits pulvérulents, notamment de granulés ou de poudres, est une technique utilisée dans de nombreux domaines (chimie, pharma- cie, métallurgie, agro-alimentaire). Les exigences con-cernant le raccordement des canalisations utilisées sont à la fois multiples et sévères. On trouve ainsi des contraintes d'étanchéité, pour éviter les fuites de produit ou d'émanation toxique vers l'atmosphère, ainsi que des contraintes relatives à l'état de surface des ensembles tubulaires constitués à partir de canalisations raccordées entre elles. On sait en effet que les défauts de concentricité entre extrémités de canalisations adjacentes peuvent avoir des conséquences très dommageables, en particulier un risque de contamination dans le cas de produits toxiques.

Il existe également, pour le cas particulier du transport de matériaux pulvérulents, une contrainte représentée par la continuité électrique de l'ensemble tu- bulaire dans les zones de raccordement. En effet, dans le cas du transport de produits inflammables, il convient pour des raisons de sécurité de faire face à l'accumulation inévitable de charges électrostatiques pour écarter tout risque d'explosion.

Le document DE-A-4 105 206 décrit un dispositif de raccordement de canalisations à embouts d'emboîtement mâle et femelle, dont l'un est équipé d'un joint d'étanchéité, ces embouts étant conformés pour un démontage rapide en cassant la liaison. L'agencement du joint d'étanchéité dans ce dispositif est cependant tel que le serrage dudit joint est indépendant du serrage en direction axiale des embouts l'un contre l'autre. Il est prévu un collier destiné à retenir les deux embouts as-semblés l'un à l'autre. Il convient cependant de noter que les deux embouts ne sont pas en butée l'un contre l'autre, de sorte que le collier n'est qu'un simple organe de maintien évitant seulement la désolidarisation de la jonction réalisée, sans aucunement intervenir dans la qualité de l'étanchéité ob- tenue par le joint.

Le document FR-A-1 518 069 décrit un raccordement d'éléments de canalisation agencé pour des applications cryogéniques, avec des éléments réalisés dans des matériaux dissemblables. Il est prévu un joint en deux par- ties qui sont faites de matériaux dissemblables, avec des rainures d'ancrage prévues sur la partie réalisée avec le matériau le plus dur, et avec une soudure extérieure pour la liaison de chaque partie avec la canalisation correspondante. On pourra également se référer au document FR- A-2 157 561. Dans ce document, comme dans le précédent, il est prévu de serrer les deux organes de jonction accolés par des moyens de boulonnage utilisant deux brides de serrage qui serrent l'un contre l'autre des collets ou brides se faisant face, les moyens de boulonnage étant agencés radialement à l'extérieur desdits collets ou bri- des.

Plus récemment, il a été proposé par la demanderesse un dispositif de raccordement comportant un ensemble de centrage et d'étanchéité constitué par deux col- lets appairés de même diamètre intérieur que les deux canalisations à raccorder, chaque collet étant rigidement solidaire d'une extrémité d'une canalisation en étant coaxial à ladite canalisation, ces deux collets étant réalisés sous forme de disques et présentant sur leurs faces en regard un moyen de centrage par emboîtement et un moyen d'étanchéité qui coopèrent mutuellement lorsque lesdits collets sont serrés l'un contre l'autre, ledit moyen d'étanchéité étant constitué par une gorge circulaire ménagée sur l'un des deux collets et recevant un joint torique coopérant avec la face en regard de l'autre collet, ainsi qu'un ensemble de bridage serrant l'un contre l'autre les deux collets, conformément au préambule de la revendication 1.

On pourra à ce titre se référer au document FR-A- 2 701 535 qui décrit en détail une telle structure, laquelle présente des caractéristiques de centrage et d'étanchéité extrêmement satisfaisantes, et en particulier très performantes pour le transport pneumatique de produits pulvérulents. Cependant, ce dispositif comporte un ensemble de bridage constitué par deux brides de serrage enfilées sur les extrémités de canalisation, les-quelles brides serrent l'un contre l'autre les deux col-lets par des moyens de boulonnage agencés radialement à l'extérieur desdits collets. Or, un tel ensemble de bri- dage induit nécessairement un encombrement non négligeable, ce qui risque de poser des problèmes dans le cas particulier de canalisations proches de parois murales ou d'angles exigus. En outre, le temps de démontage pèse sur la maintenance. Enfin, bien que chacun des six à huit boulons utilisés classiquement soient serrés avec une clé dynamométrique, on ne peut écarter une certaine irrégularité de serrage dans les zones intermédiaires entre deux boulons adjacents, de sorte que l'homogénéité du serrage est nécessairement imparfaite.

OBJET DE L'INVENTION La présente invention a pour objet de perfectionner le dispositif de raccordement du document FR-A-2 701 535 précité en évitant ses inconvénients précédemment relevés, sans aucunement nuire à la qualité du centrage et de l'étanchéité obtenus par ce type de structure.

DEFINITION GENERALE DE L'INVENTION Ce problème technique est résolu conformément à l'invention grâce à un dispositif de raccordement du type précité, dans lequel l'ensemble de bridage est constitué non pas par des moyens de boulonnage et des brides se faisant face, mais par un collier à serrage circonférentiel, comportant au moins deux segments circulaires articulés qui enveloppent la périphérie extérieure des col-lets appairés, lesdits collets présentant chacun une por- tée conique avec laquelle coopèrent lesdits segments circulaires lorsque le collier est serré.

Ainsi, on a remplacé le système à six à huit boulons de serrage par un unique collier à serrage circonférentiel, de sorte que la man uvre de serrage ou de des- serrage est unique. De plus, les colliers à segments circulaires articulés couramment utilisés présentent un encombrement radial considérablement inférieur à celui des brides de serrage précédemment utilisées, dont l'encombrement était nécessairement important du fait de la présence des boulons de serrage autour de la périphérie des collets appairés.

De préférence, les segments circulaires du col-lier se complètent pour former, lorsque ledit collier est fermé, une èirconférence sensiblement complète. On par- vient ainsi à une homogénéité parfaite du serrage, sans création de zones plus ou moins serrées par rapport aux autres zones périphériques.

De préférence alors, le collier comporte un organe de serrage du type visécrou associé aux extrémités de deux segments circulaires. Ce type d'organe de serrage permet des opérations aisées et rapides de montage et de démontage du collier.

De préférence encore,' chaque collet présente une partie conique ayant un même angle de conicité. La symé- trie obtenue est en effet favorable a une bonne applica- tion des surfaces internes des segments circulaires du collier à serrage circonférentiel. En particulier, on pourra choisir un angle de conicité compris entre 15 et 200, avec une valeur préférée voisine de 18 .

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, et du dessin annexé, con-cernant un mode de réalisation particulier.

DESCRIPTION DES DESSINS

Il sera fait référence aux figures du dessin an- nexé où : - la figure 1 est une coupe axiale illustrant un raccordement de canalisations réalisé conformément à l'invention; - les figures 2 et 3 illustrent deux colliers traditionnels du type à serrage circonférentiel, avantageusement utilisés pour former l'ensemble de bridage du dispositif de raccordement selon l'invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION PREFERE

Sur la figure 1, on distingue deux extrémités de canalisations 10, du type de celles couramment utilisées pour le transport pneumatique de produits pulvérulents. Ces deux extrémités de canalisations sont réunies entre elles par ûn dispositif de raccordement noté 100, qui comporte un ensemble de centrage et d'étanchéité 101, constitué par deux collets appairés 110, 111, et un en-semble de bridage 102 sur lequel il sera revenu plus en détail ci-après.

Les deux collets appairés 110, 111 sont de même diamètre intérieur que les deux canalisations 10 à raccorder, c'est-à- dire qu'une fois leur raccordement effectué, la surface intérieure 12 des canalisations 10 est exactement au même niveau qué la surface périphérique intérieure 150, 151 des deux collets appairés 110, 111, ce- ci pour garantir la continuité du profil interne des ca- nalisations raccordées. On trouve ainsi deux collets 110, 111, qui sont chacun rigidement solidaires d'une extrémité de canalisation en étant coaxial à cette canalisation, la solidarisation étant réalisée par un cordon de soudure extérieur 120, 121. On notera que chaque collet 110, 111 présente une surface périphérique intérieure en gradins, avec un épaulement d'appui 118, 119, de façon que l'extrémité de canalisation associée soit emboîtée dans le collet correspondant coaxialement à celui-ci, la soli- darisation rigide entre chaque collet et la canalisation associée étant réalisée par le cordon de soudure extérieur 120, 121 qui assure à la fois la liaison mécanique entre le collet et l'extrémité de canalisation correspondante, et l'étanchéité entre ces éléments structurels respectifs.

Le moyen de centrage par emboîtement est constitué par une collerette périphérique 114 prévue sur le premier collet 110, et un épaulement périphérique homologue 115 prévu sur le second collet 111. Cet emboîtement mutuel permet de garantir un centrage précis entre les deux collets appairés 110, 111, de sorte que finalement le montage d'ensemble garantit une parfaite coaxialité selon l'axe X des extrémités de canalisation 10 raccordées entre élles avec une liaison sans jeu.

Le moyen d'étanchéité est ici constitué par une gorge circulaire 116, en l'espèce prévue sur le second collet 111 sensiblement à mi-chemin entre l'épaulement périphérique 115 et le bord intérieur 151 du second col-let. Cette gorge circulaire 116 reçoit un joint torique 117 qui coopère avec la face en regard 112 de l'autre collet 110. Le dimensionnement axial de la collerette périphérique 114 et celui de l'épaulement périphérique homologue 115 sont choisis de'telle façon que l'on ait un contact mutuel des faces en regard 112, 113 des deux col- lets appairés 110, 111, avec un écrasement satisfaisant du joint torique d'étanchéité 117, qui soit tel que ledit joint occupe la presque totalité de l'espace défini par la gorge circulaire 116. En prévoyant la gorge circulaire 116 sur le second collet 111, on préserve la planéité parfaite de la face 112 de l'autre collet 110 en vue d'un contact mutuel précis et sans jeu.

L'enseignement de l'agencement qui vient d'être décrit est décrit et illustré de façon très détaillée dans le document FR-A-2 701 535 précité de la demande- resse.

Conformément à une caractéristique de la présente invention, l'ensemble de bridge 102 est constitué par un collier à serrage circonférentiel 103, comportant au moins deux segments circulaires articulés qui enveloppent la périphérie extérieure des collets appairés 110, 111. Les collets appairés 110, 111 présentent à cet effet une portée conique respective 130, 131 avec laquelle coopèrent les segments circulaires du collier à serrage circonférentiel 103 lorsque ledit collier est serré.

Sur la figure 1, on a illustré la position de fin de serrage du collier à serrage circonférentiel 103, position dans laquelle les surfaces intérieures tronconiques 104 du collier de serrage 103 sont fermement appliquées contré les portées coniques 130, 131 des deux col- lets appairés 110, 111.

De préférence, on utilisera des segments circulaires articulés dont la géométrie permet d'avoir une surface de serrage satisfaisante au contact des portées 130, 131. En particulier, on pourra observer que les por- tées coniques 130, 131 des collets appairés 110, 111 s'étendent radialement à l'intérieur du diamètre intérieur de la collerette 114, ce qui assure un parfait serrage de la zone intérieure àladite collerette.

De préférence, chaque collet appairé 110, 111 présente une portée conique 130, 131 ayant un même angle de conicité noté a. En effet, il est intéressant de respecter la symétrie par rapport à un plan médian passant au centre de la jonction, lequel plan est perpendiculaire à l'axe central X. En particulier, on pourra prévoir que l'angle de conicité a est compris entre 15 et 20 , en étant de préférence voisin de 18 .

On pourra utiliser, pour le collier à serrage circonférentiel 103, divers types de colliers déjà disponibles dans le commerce, et utilisés depuis fort long- temps. On a en particulier illustré sur les figures 2 et 3 deux tels colliers qui donnent toute satisfaction dans le cadre du présent dispositif de raccordement de canalisations. On notera que, pour chacun de ces deux colliers, les segments circulaires se complètent pour former, lors- que ledit collier est fermé, une circonférence sensible-ment complète.

Sur la figure 2, le collier à serrage circonférentiel 103 comporte trois segments circulaires articulés 103.1, 103.2, 103.3, avec deux cavaliers de liaison in- termédiaire 104, et un organe de serrage 105 du type vis-écrou qui est associé aux extrémités de deux segments circulaires 103.1, 103.2. L'organe de serrage 105 comporte ainsi une douille articulée imperdable 106, filetée intérieuremént, de façon à recevoir la tige 107 d'un bou- lon de serrage dont la tête de manoeuvre est notée 108. Lorsque les trois segments articulés sont mis en place sur la périphérie extérieure des deux collets appairés 110, 111, il suffit pour l'opérateur de basculer la douille 106 afin de fermer le collier, puis de man uvrer la tête 108 afin de serrer le collier avec la force de serrage désirée. La portée conique permet d'obtenir une force élevée avec un effort limité exercé sur la tête de manoeuvre 108. La man uvre de démontage s'opère de façon inverse, les deux collets appairés 110, 111 étant désoli- darisables dès que le collier à serrage circonférentiel est enlevé.

Sur la figure 3, on a illustré une autre variante de collier à serrage circonférentiel 103, qui ne comporte que deux segments circulaires articulés 103.1, 103.2, ré- unis à une extrémité par un cavalier de liaison 104, et serrés à leur autre extrémité par un organe de serrage 105 analogue au précédent.

Un tel dispositif de raccordement de canalisations présente de nombreux avantages qui seront briève- ment rappelés ci-après.

On trouve tout d'abord les avantages inhérents à la structure à ensemble de centrage et d'étanchéité du type enseigné dans le document FR-A-2 701 535 précité, à savoir la garantie d'une bonne conductivité électrique entre extrémités adjacentes de canalisations, la possibilité de raccorder des matériaux différents, le centrage intérieur indépendant du centrage conique, qui assure la conductivité électrique, avec une absence de rétention pour le transport de granulés. L'assemblage soudé, qui est ici du type socket welding est en outre particulièrement satisfaisant en l'espèce.

Grâce à la structure particulière de l'ensemble de bridage constitué, selon l'invention, par un collier,à serrage circônférentiel, on obtient des avantages complé- mentaires très importants, à savoir: - montage et démontage faciles; - couple de serrage faible; - serrage circonférentiel; - serrage unique; - encombrement minimal dans la zone de jonction des canalisations.

Enfin, le serrage par collier à serrage circonférentiel présente une homogénéité très fiable sur toute la périphérie des collets appairés.

L'invention n'est pas limitée au mode d'exécution qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de raccordement de canalisations, notamment pour le transport pneumatique de produits pul- vérulents, comportant un ensemble de centrage et d'étanchéité (101) constitué par deux collets appairés (110, 111) de même diamètre intérieur que les deux canalisations à raccorder (10), chaque collet étant rigide- ment solidaire d'une extrémité d'une canalisation en étant coaxial à ladite canalisation, ces deux collets étant réalisés sous forme de disques et présentant sur leurs faces en regard un moyen de centrage par emboîte-ment (114, 115) et un moyen d'étanchéité (116, 117) qui coopèrent mutuellement lorsque lesdits collets sont ser- rés l'un contre l'autre, ledit moyen d'étanchéité étant constitué par une gorge circulaire (116) ménagée sur l'un des deux collets et recevant un joint torique (117) coopérant avec la face en regard de l'autre collet, ainsi qu'un ensemble de bridage (102) serrant l'un contre l'autre les deux collets (110;111), caractérisé en ce que l'ensemble de bridage (102) est constitué par un col-lier à serrage circonférentiel (103), comportant au moins deux segments circulaires articulés (103.1, 103.2, 103.3) qui enveloppent la périphérie extérieure des collets appairés (110; 111), lesdits collets présentant chacun une portée conique (130; 131) avec laquelle coopèrent les-dits segments circulaires lorsque le collier (103) est serré.

2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les segments circulaires (103.1, 103.2, 103.3) du collier (103) se complètent pour former, lors-que ledit collier est fermé, une circonférence sensible-ment complète.

3. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que le collier (103) comporte un organe de 2859009 12 serrage (105) du type vis-écrou associé aux extrémités de deux segments circulaires (103.1, 103.2).

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque collet (110; 111) présente une portée conique (130; 131) ayant un même angle de conicité (a).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'angle de conicité (a) est compris entre 15 et 20 , en étant de préférence voisin de 18 .