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... .:
L I invention est relative aux tuyaux souples destinés ~'~
a contenir un fluide ~ haute pression du type comprenant une
paroi en élastomère renforcee'par une armature résistante, noyée
dans la paroi et dont au moins une extrémit~ est équipée d'un
' dispositi~ d'obturatlon ou de raccordement. Ces tuyaux souples ~;~
:: peuvent être utilises, par exemple,.pour le pesage ou le levage ~ ~:
de charges et, ils sont susceptibles de .contenir un fluide dont'' la pression peut atteindre 200 bars ou plus. Ils peuvent être ':
utilisés, aussi, pour véhiculer des fluides sous de très hautes
~ 10 pressions.
. L'invention reven~iquée ici est un tuyau souple à
~' haute pression qui comprend une paroi en élastomère renforcée
~' par une armatur~ résistante noyée dans cette paroi et constituée '
d'au moins deux couches superposées de câblés inclinés en sens
. inverse avec à une extremité un dispositif d'obturation ou de
'` raccordement comprenant un embout enfoncé dans le tuyau et un ''.
collier extérieur de serraye, l'embout et le collier présentant :
sur leurs surfaces en regard l'une une gorge, l'autre une nervure
. axialement correspondante ayant chacune des surfaces de serrage '
. 20 inclinées en sens opposé, ainsi qu'une hauteur radiale h sensi- .':
'- - blement égale ou legèrement supérieure a l'épaisseur E de la~
. ' paroi du tuyaui l'e~bout et le collier étant placés sur le tuyau
. de façon telle que le bout du tuyau depasse la gorge et la
nervure~ 'Selon l'invention, les surfaces de serrage de la gorge
' et de la nervure sont parallèles et les surfaces de serrage du
, collier du dispositif présentent des crans d'accrochage ayant ~.'
; une hauteur non sup~rieure à l'épaisseur de revêtement exterieur
. souple de la paroi du tuyau tandis que les surfaces de serrage ''
.;, ~ . ~,~. .
correspondantes de l'embout sont lisses ou substantiellement
;: 30 lisses.
: Dans une realisation particulière, l'invention pré~
.~ voit que l'embout du dispositif présente une nervure extérieure
7~
.:
à surfaces de serrage inclinées, ayant une hauteur radiale h ~:
egale ou supérieure ~ l'épaisseur E de la paroi du tuyau et un
: diametre exterieur Dl égal ou supérieur au diamatre extérieur
nominal D du tuyau, le collier présentant une gorge de forme
correspondante et un diamètre int~rieur qui, en position
. assemblée du dispositif, est égal ou inferieur au diamètre
exterieur nominal D du tuyau.
Des exemples de réalisation de l'invention sont décrits
: ci-apres en réference au~ dessins ci-joints dans lesquels:
.
- les figures 1 et 2 montrent une premiere realisation
en élevation coupe axiale et en bout de l'extrémite d'un tuyau
-; équipé d'un dispositif d'obturation; ;.
- les figures 3, 4 et 5 montrent en demi-coupe axiale
. des variantes d'ex~cution de ce dispositi;
. .
- la figure 6 montre en demi-coupe axiale une autre
réalisation de l'embout du dispositif;
- la figure 7 montre en coupe axiale l'extrémité d'un
tuyau équipe d'un dispositif à usage de raccord.
Les tuyaux souples, auxquels se rapportent l'invention,
:; 20 comprennent, d'une maniere générale, une paroi en elastomère 11
. renforcee intérieurement par une armature résis~ante noyee au ;;
: sein de la paroi et constituée dlau moi.ns une paire de nappes
superposées 18 en câblés parallèles textiles ou métalliques
inclinés en sens inverse dans l'une et l'autre nappe. Pour la
~ plupart des applications envisagées l'angle d'inclinaison A des
; cabl~s des nappes d'armature par rapport aux génératrices du
: tuyau est l'angle d'équilibre pour le~uel la mise en pression du .-
tuyau ne provoque pas de modification sensible du diamètre du
tuyau. .Les nappes d'armature 18 déinissent dans la paroi du
tuyau 11, une couche interne 19 ou tube et une couche externe
20 ou revetement, en _ _ _ _
. - la -
,~
~ :
Q8~64~8
~.
` caoutchouc souple. Ces tuyaux sont équipés, au moins à un extré-
mité, et genéralement aux deux extrémi-tés, de dispositifs d'obtu- ;~
ration ou de raccordement à un autre tuyau souple ou à une instal-
lation fournissant le fluide à haute pression. Les dispositifs
en ~uestion comprennent dlune manière générale un embout 10 qui
est enfoncé dans l'extrémité du tuyau ll et un collier 12 pour le
serrage de la paroi du tuyau sur la surface extérieure de l'embout.
L'embout et le collier présentent sur leurs faces en regard, l'un
une gorge 13 et l'autre une nervure 14 de forme correspondante, ~
cette gorge et cette nervure ayant chacune des surfaces de serrage -
inclinées en sens opposé.
Dans le cas des figures 1 et 2, l'embout 10 du disposi-
tif est une pièce massive de révolution ayant un diamètre extérieur
sensiblement égal au diamètre nominal intérieur d du tuyau. Cet
embout présente sur sa face extérieure une gorge 13 ayant en sec-
tion une forme générale bi-cônique, formant deux surfaces côniques
de serrage 13.1 et 13.2 symétriques par rapport au fond de la
gorge. Le collier 12 présente de son côté, sur sa face intérieure,
une nervure 14 ayant la même forme bi-cônique, avec deux surfaces
de serrage côniques 14.1 et 14.2 symétriques par rapport au sommet
; de la~nervure. Ces surfaces de serrage 14.1 et 14.2 du collier
ont la m8me conicité que les surfaces de serrage de l'embout de
sorte que, en position assembl~e du dispositif, les surfaces de
serrage de l'embout et les surfaces de serrage du colIier sont
sensiblement parallèles les unes aux autres. Les surfaces de ser-
rage du collier 14.1 1~.2 présentent en outre des crans circulaires
15, tandis que les surfaces de serrage 13.1 13.2 de l'embout lisses
ou substan-tiellement lisses.
; Pour permettre le montage le collier 14 est constitué
de plusieurs secteurs distincts, en l'occurence trois secteurs et
un moyen de serrage est prévu pour maintenir les secteurs du col-
lier en position serrée contre la paroi du tuyau. Ce moyen de
.;'
-2-
'
37~4~8
. .
serrage est, dans l'exemple illustré, une frette tubulaire 17 qui
est engagée axialement autour des secteurs du collier. En posi-
tion montée, ces secteurs sont séparés par des intervalles o~ des
fentes longitudinales étroites 16. Les secteurs pourraient aussi
être prévus pour venir en butée les uns contre les autres en posi-
tion assemblée, la largeur des fentes 16 étant alors réduite a
une valeur nulle, de façon à réaliser l'étanchéité extérieure du
dispositif. Lors du montage, l'embout 10 est enfoncé légèrement
en force dans le tuyau ll, jusqu'a ce que l'extrémité du tuyau
atteigne la face externe de l'embout. Les trois secteurs du
collier 12 sont assemblés a autour du tuyau en faisant co~ncider
axialement la crête de la nervure intérieure 14 avec le Eond de
la gorge 13. Les trois secteurs sont alors serrés radialement de
façon à rétreindre la paroi du tuyau dans la gorge 13 et à la serrer
entre les surfaces côniques correspondantes 13.1, 14.1 et 13.2,
14.2 de l'embout et du collier. Finalement la frette 17 est en-
filée axialement autour du collier 12 pour maintenir les secteurs
en position serrée.
~ .
; En fonctionnement, le tuyau 11 étant sous pression,
l'embout 10 est soumis à une force axiale d'expulsion hors du
,
tuyau. Mais du fait du serrage et de l'adh~rence du collier 12
sur le revêtemen-t 20 du tuyau, ce collier résis-te au glissement
axial. La force axiale exercée sur l'embout 10 a donc essentiel-
lement pour effet d'augmenter le serrage de la paroi souple du
tuyau entre les surfaces côniques 13.1 et 14.1 de l'embout et du
collier et, par consé~uent, d'éviter toute perte d'étanchéité dans
le dispositif sous l'effet de la pression, même en cas de fluage
du caoutchou_.
Dans la réalisation du dispositif ci-dessus décrit, il
parait important de respecter certaines proportions dimensionnelles.
C'est ainsi qu'il est avantageux que la gorge 13 et la nervure 14
de l'embout et du collier aient respectivement une hauteur radiale
.
--3--
:
h telle que, en position assemblée sur le tuyau et compte tenu
de la réduction de l'épaisseur de la paroi du tuyau dûe au serrage, ~.
la crête de la nervure 14 pénètre au moins p~rtiellement dans la
gorge 13 en venant se situer suivant un cercle de diamètre dl in-
férieur au diamètre ex-térieur d de l'embout 10. De cette façon
les efforts axiaux subis par la paroi du tuyau serrée entre l'em-
bout et le collier (par suite de la pression dans le tuyau ou ;.
d'une traction sur le tuyau) soumettent cette paroi du tuyau da- ~.
vantage à des contraintes de compression radiale qul~ des contrain-
tes de cisaillement axial. Les nappes d'armature 18 noyées au
sein de la paroi du tuyau et rétreintes par conséquent à un dia-
mètre inférieur à celui de l'embout pour contourner la nervure 14, .
coopèrent à cet effet. Pratiquement la hauteur h de la nervure et : :
de la gorge peut être sensiblement égale à l'épaiss~ur nominale E
; de la paroi du tuyau avec une possibilité de variation de part et
d'autre de cette valeur compte-tenu dans un sens du taux de ser-
rage de la paroi du tuyau et dans l'autre sens de la nécessité de
ne pas communiquer à la paroi du tuyau des déformations importantes .`
et brusques qui pourraient créer des affaiblissements locaux. A . -
cet égard il est avantageux que les faces de serrage de l'embout
et du collier présentent une pente relativement faible, de l'ordre
de 10 à 20 par exemple (soit une conicité de 20 ~ ~0) ce ~ui, en
relation avec la hauteur radiale de la gorge et de la nervure, dé-
termine des surfaces de serrage assez étendues dans le sens longi- :
tudinal du tuyau. De meme, il est avantageux que ces surfaces de
serra~e soient sensiblement parallèles pour uniformise'r la contrainte
dans la paroi du tuyau serrée entre l'embout et le collier. Enfin
les crans circulaires 15 prévus sur les surfaces de serrage 1~.1 .
: et 14.2 du collier pour améliorer 1'ancrage sur le revêtement du
30 tuyau présentent de préférence une hauteur qui n'est pas supérieure
à l'épaisseur de ce revêtement 20.
L'embout 10 peut être percé d'un trou axial 21 et être
. . .
_~_
agencé pour être raccordé à un conduit d'alimentation en fluide
sous pression. Dans l'exemple représent~, l'embout présente un
avant trou fileté 22 pour le vissage d'un embout de raccordement.
D'autres moyens de raccordement peuvent être utilisés dans ce but.
Alternativement, l'embout peut être ferme et comporter
éventuellement du côté extérieur, des moyens d'accrochage à un
élément fixe de retenue du tuyau ou à un élément mobile de trac-
tion sur le tuyau.
Il est évidemment possible de réaliser d'autres formes
.; ,.... .
d'exécution à partir de celle décrite'ci-dessus. Ainsi, tout en
respectant les proportions dimensionnelles indiquées plus haut on
` peut donner aux surfaces de serrage de l'embout et du collier
d'autres formes que la forme bi-cônique symétrique illustrée.
-~ Les figures 3 et 4 montrent schématiquement une forme
de réalisation dans laquelle la gorge 13 et la nervure 14 présen-
tent une forme correspondante arrondie et une forme de réalisation
dans laquelle la gorge 13 et la nervure 14 présentent une forme
correspondante à section trapézoidale avec une partie intermédiaire
cylindrique.
D'autre part, on peut voir sur la figure 3 que le
collier est prolongé d'un coté et de l'autre de la nervure 14 par
des surfaces cylindriques 22 correspondant à des surfaces cylin-
driques 23 de l'embout. Les surfaces 22 pourraient n'être prévues
'~ que d'un seul cot~ de la nervure, par exemple du côté axialement
extérieur du dispositif. Sur la figure 4, on voit aussi que le
serrage du collier 12 est assuré par des frettes espacées 17.1
17.2, ce qui permet pour le montage, d'exercer l'effort radial de
serrage sur la partie centrale des él'ements du collier et d'engager
axialement ces fret-tes 17.1-17.2 en sens opposé avant de relâché
l'effort de serrage, ce qui facilite le montage. Ces caractéris~
tiques sont évidemment applicables aux diverses réalisations dé-
crites.
' ' ': '
_5_
. . . ~ ~ .
` ~0~764~3
La figure 5 montre une autre forme d'execution dans
laquelle les surfaces de serrage 13.1, 13.2 et 14.1, 14.2 de la
: gorge 13 e-t de la nervure 14 sont asymétriques par rapport au
: fond de la gorge et, à la crête de la nervure. Au moins une paire
;. de ces surfaces de serrage, c'est-à-dire les surfaces 13.1-14.1
; qui convergent vers l'axe et vers l'extrémité du tuyau, sont a.
faible pente tandis que les deux autres surfaces de serrage 13.2-
. 14.2. sont a pente plus abrupte.
Cette forme de réalisation peut être u-tilisée pour
: 10 réduire la longueur axiale du dispositif.
.; La figure 6 montre encore une autre variante d'exécu-
tion de l'embout 10 qui présente la forrne allégée d'une poulie
:
avec une partie extérieure circulaire 25 ayant la gorge 13 et un
voile central 26 qui est renforcé par des nervures 27 et qui peut .
être percé d'un trou fileté 22 pour le raccordement d'un embout
d'alimentation en fluide sous pression ou pour le montage d'un . .;
élément d'accrochage.
La figure 7 illustre une autre forme de réalisation
de l'invention dans laquelle le -tuyau souple 11 est équipé d'un
dispos.itif de raccordement qui comprend encore un embout 10 en- ~
foncé dans l'extrémité du tuyau 11 e-t un collier de serrage ex- .
térieur 12 en plusieurs secteurs rnaintenus par exemple par une
frette 17, l'embout et le collier présentant sur leur face en
regard une nervure 14 et une gorge 13 ayant des surfaces de ser-
rage à faible pente inclinées en sens opposé 13.1-13.2 14.1-14.2 .
et dont la hauteur radiale h est égale ou supérieure à l'épaisseur
E de la paroi du tuyau afin que en position assemblée du dispo-
sitif, la crête de la nervure pénètre au moins partiellement dans ~.
la gorge. Toutefois par rapport aux réalisations précédement
décrites, la nervure 14 est ménagée sur l'embout 10 et la gorge
13 dans le collier de serrage 12 du dispositif de sorte que les
surfaces de serrage présentent ici une forme inversée. Cette
'' :
-6- .
.
. .
- ~ . , .
~08769L~
forme de réalisation est plus appropriée à l'usage du dispositif en
tant que raccord du fait qu'elle permet plus facilement de pratiquer
dans l'embout 10 un orage 21 à grande section de passage, ayant
un diamètre égal ou voisin du diamètre nominal in-térieur d du tuyau
11. Le raccordement s'effectue sur l'embout 10 qui présente à cet
effet du côté extérieur des moyens appropriés tel qu'un nez fileté
30 ou tout autre moyen de raccordement équivalent tel que bride
etc...
; . . .
Ici encore il est avantageux de respecter ~es propor-
tions dimensionnelles indiquées plus haut pour ce qui concerne la
forme des surfaces de serrage de l'embout et du collier.
Par rapport au tuyau à équiper 11 la nervure 14 de
l'embout 10 présente un diamètre extérieur Dl au moins égal et de
préférence un peu superieur au diamètre nominal ex-térieur D du
tuyau tandis que le collier présente un diamètre intérieur sensible-
ment égal ou un peu inférieur au diamètre extérieur nominal D du
'. ! `
tuyau. Au montage/ l'embout 10 est enfoncé à force dans l'extrémité
du tuyau de sorte que la nervure 14 en dilate la paroi, puis le
collier 12 est mis en place pour retreindre et serrer radialement
le tuyau sur l'embout. Là encore le dispositif est particulière-
ment avantageux en association avec un tuyau souple 11 dont la paroi
` comprend une armature interne consti-tuée de rappes de renfort
superposée~ 18 constituées de cablés inclinés en sens inverse, car
l'efficacité du serrage et de l'étanchéité jointes ~ l'effet auto-
bloquant obtenu lorsque le tuyau est soumis à des efforts axiaux `
permettent d'obtenir un ensemble raccord/tuyau particulièrement
r~.sistant aux pressions élevées et aux efforts longitudinaux de
traction.
..,
