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Patent 1145374 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 1145374
(21) Application Number: 349634
(54) English Title: WIDE RANGING INFLATABLE SEAL
(54) French Title: JOINT GONFLABLE A GRAND DEBATTEMENT
Status: Expired
Bibliographic Data
(52) Canadian Patent Classification (CPC):
  • 277/18
(51) International Patent Classification (IPC):
  • F16J 15/46 (2006.01)
  • B23K 15/06 (2006.01)
  • H01J 37/18 (2006.01)
(72) Inventors :
  • DE SIVRY, BRUNO (France)
  • JOSIEN, DANIEL (France)
(73) Owners :
  • COMPAGNIE FRANCAISE DES PETROLES (Not Available)
(71) Applicants :
(74) Agent: ROBIC, ROBIC & ASSOCIES/ASSOCIATES
(74) Associate agent:
(45) Issued: 1983-04-26
(22) Filed Date: 1980-04-11
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
79 09129 France 1979-04-11

Abstracts

French Abstract



PRECIS
Joint gonflable susceptible d'être soumis à une
pression de gonflage qui met une partie, dite active, du joint
dans une position de travail dans laquelle cette partie active
s'applique de manière étanche contre une paroi et susceptible
d'être soumis à un vide de retrait qui met cette partie active
dans une position de retrati écartée de ladite paroi. Le joint
est caractérisé en ce que cette partie active est constituée
en un matériau composite comprenant au moins un matériau élas-
tique auquel est incorporé au moins un ensemble de mailles
larges et déformables en fibres peu extensibles orienté en
fonction des positions de retrait et de travail, qui lui
confère des propriétés d'élasticité et de résistance mécaniques
anisotropes telles que cette partie active présente une élas-
ticité lui permettant de venir en position de retrait et une
résistance mécanique lui permettant de résister, en position
de travail, à des pressions extérieures différentielles et
éliminant ainsi la nécessité de tout renfort, extérieur au
joint, qui limiterait l'espace laissé libre entre le joint
et ladite paroi lors de la position de retrait du joint.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.




Les réalisations de l'invention, au sujet des-
quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est
revendiqué, sont définies comme il suit:

1.- Joint gonflable susceptible d'être soumis à
une pression de gonflage qui met une partie, dite active, du
joint dans une position de travail dans laquelle cette partie
active s'applique de manière étanche contre une paroi et sus-
ceptible d'être soumis à un vide de retrait qui met cette par-
tie active dans une position de retrait écartée de ladite
paroi, caractérisé en ce que cette partie active est consti-
tuée en un matériau composite comprenant au moins un matériau
élastique auquel est incorporé au moins un ensemble de mailles
larges et déformables en fibres peu extensibles orienté en
fonction des positions de retrait et de travail, qui lui con-
fère des propriétés d'élasticité et de résistance mécaniques
anisotropes telles que cette partie active présente une élasti-
cité lui permettant de venir en position de retrait et une
résistance mécanique lui permettant de résister, en position
de travail, à des pressions extérieures différentielles et
éliminant ainsi la nécessité de tout renfort, extérieur au
joint, qui limiterait l'espace laissé libre entre le joint
et ladite paroi lors de la position de retrait du joint.

2.- Joint gonflable selon la revendication 1,
caractérisé en ce qu'il comporte aussi une partie rigide,
assemblée à la partie active pour fermer celle-ci dans la
région opposée à ladite paroi et former ainsi, à l'intérieur
de la partie active, une enceinte hermétiquement close.

12



3.- Joint gonflable selon la revendication 2,
caractérisé en ce que, dans la région d'assemblage avec la
partie rigide, la partie active comporte une armature de
résistance mécanique supérieure à celle dudit ensemble de
mailles larges et déformables.

4.- Joint gonflable selon la revendication 1, 2
ou 3, caractérisé en ce qu'en l'absence de pression de gon-
flage et de vide de retrait, la position, dite de repos,
prise alors par la partie active du joint, est très proche
de la position de travail.

5.- Joint gonflable selon la revendication 1, 2
ou 3, caractérisé en ce que le matériau composite dont est
constituée la partie active comprend une pluralité de couches
superposées en un matériau élastomère à grande élasticité et
des filets à mailles larges et déformables en fibres peu
extensibles, interposés entre lesdites couches.

6.- Joint gonflable selon la revendication 1, 2
ou 3, caractérisé en ce que lesdites fibres peu extensibles
sont nouées aux sommets des mailles.

7.- Joint gonflable selon la revendication 1, 2
ou 3, caractérisé en ce que lesdites fibres peu extensibles
sont soudées aux sommets des mailles.
8.- Joint gonflable selon la revendication 1, 2
ou 3, caractérisé en ce que lesdites mailles ont, en position
de travail, la forme générale de losanges dont la petite dia-
gonale est orientée dans la direction où se produira la plus


13



grande déformation de la partie active lorsque celle-ci
viendra en position de retrait.

9.- Joint gonflable selon la revendication 1,
destiné à une paroi cylindrique et se présentant sous une
forme générale toroïdale, caractérisé en ce qu'il comporte
une partie rigide sensiblement cylindrique munie de deux
brides et une partie active en forme de touret avec une por-
tion cylindrique et deux flasques transversaux, ces derniers
étant assemblés auxdites brides.

10.- Joint gonflable selon la revendication 9,
caractérisé en ce que lesdites mailles ont la forme de losan-
ges qui, en position de travail, ont, dans ladite portion
cylindrique, leur grande diagonale orientée parallèlement à
l'axe de celle-ci.

11.- Joint gonflable selon la revendication 1,
caractérisé en ce qu'une pluralité de boudins gonflables
sont rapportés à l'intérieur du joint gonflable sur la partie
active de celle-ci
12.- Joint gonflable selon la revendication 1,
10 ou 11, caractérise en ce qu'une pluralité de baleine
rigides sont rapportées à l'intérieur du joint gonflable sur
la partie active de celle-ci.

13.- Joint gonflable selon la revendication 1,
destiné à une paroi plane, caractérisé en ce que ladite par-
tie active est renforcée par une plaque rigide interne au
joint gonflable et parallèle à cette paroi.


14


14.- Joint gonflable selon la revendication 1, 10
ou 11, caractérisé en ce qu'en position de retrait, le joint
gonflable présente une épaisseur environ dix fois moindre que
l'espace laissé libre entre le joint et ladite paroi.

15.- Joint gonflable selon la revendication 9 ou
10, caractérisé en ce qu'en position de retrait, l'espace
laissé libre entre le joint et ladite paroi cylindrique
s'étend sur un rayon sensiblement égal à celui de cette
paroi.




Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


~9LS3'7~
d()] :~' (;().d'],A~l,l, J\ (11~;~,;:) l)]`l~A'I"J'l.~il,l~'l'
. _, . . .. _ . , , . , .. _ _ _, _ . . , , , _ . _

I.a p]~(nte inv(n~ion porLc snr Ull jOil)t ~onflal~]c dc~stitlc
a c~trc app]iquc d'ulle malli~rc ét:ancllc sur u-~c paroi au voisinage de
]aque]le il est dispose.
Dans son application la plus ~nérale, un Le] joint est
dcstiné à reldre étanche la ligne ou ]a suriace commune de dcux s~ructur-s
au contact l'une de l'autre, le joint ]ui-me~me matérialisant alors la dite
ligne ou la dite surrace. L'étanchélCé ainsi realisée devra pouvoir résister
à des diffcrences de pression aussi imporî:antes que l'on voudra,
existant de part et d'auLre de ladite ligne ou de ladite surface de contact,
différences particulierement sensibles si l'on a affaire, d'un côté de la
separation, à un vide tres poussé.
Dans un autre cas d'application du joint selon l'invention, il
peut s'agir d'enserrer, d'une maniere étanche, une structure cylindrique,
telle que par exemple un tube ou une barre de section sensiblement circu-
laire. En ~articulier, si une chambre close, limitée par des cloisons
étanches, est traversée, de part en part, par une telle structure, deux
joints selon l'invention, disposés chacun de maniere à obturer l'ouverture
correspondante de la paroi de la chambre et appliqués contre la dite
structure, permettent d'assurer l'étanchéité de la chambre dont il s'agit.
Plus particulierement encore, c'est l'étanchélté au vide régnant a
l'intérieur d'une chambre de soudure qui peut ainsi être ~ssurée, lorsquc
ladite chambre entoure de toutes parts la jonction de deux s.ructu.es
tubulaires, a assembler par soudure entre elles, par exemple, deux elcments
d'une-conduite sous-marine pour produits pétroliers, en cours de pose,
le procédé d'assemblage retenu étant la soudure par faisceau d'électrGns,
selon le tracé sensiblement circulaire de la jonction en.re lcs deu~
structures. Il peut egalement s'agir d'etancher une chambre a 'inteljeul-
de laquelle règne une certaine pression superieure à la pression at~lo.ipl~-
~ique.
L'une des difficultes communement rencontrees dans des cas de
ce genre, réside en ce que les structures traversantes sont utilisées
brutes de chaudronnerie, les aspérités et inegalites dc surface inévitables
interdisant alors l'utilisation de joints d'étanchélté de type classiquc.
On doit eg~lcn~ent faire face à une autre difficulté qui sc prcsente dans le
cas précité. Il faut en eLfet ~prcs avoir cxécuté la soudure del'~lLmcut
additionnel que l'on s'est propo~é de rapporter à 1' extrcmite libre d~ la
conduite, proccder 3 la dcsccnte, d'unc ccrtaine longueur, de la parcie
immergée de cclle-ci, partic comprcnant e~alcment l'elcment additionlcl
quc l'on vicnt d'y raprortcr, cela cn vuc de l'asscm~l~gc d'un nouvel
elemcnt additionncl à la condui~l~. Toutes lcs prccautions doivcnt ~lors
être priscs pour cvitcr tout risquc de dctérioration d^s organes en
.. .A..... ~ . .
.

' :

.

~4537~

presence, notamment de l'appareillage de positionnement et de
soudure, toujours délicat et fragile, C'est a cette fin que
l'on impose aux joints suivant l'invention, garnissant les
orifices de traversée de la chambre de soudure, d'être suscep-
tibles de ménager en position d'ouverture un espace libre
autour de la structure traversante, espace dont le diamètre
doit pouvoir atteindre une valeur de l'ordre du double de
celle du diametre de la st:ructure elle-meme, cet ordre de
grandeur pouvant etre dans la pratique plus d'une centaine
de fois supérieur à celui que l'on obtient habituellement avec
un joint conventionnel et plus d'une dizaine de fois supérieur
à celui de l'épaisseur du joint lui-meme, en position retrac-
tée.
Les joints gonflables actuellement connus ne per-
mettent absolument pas d'obtenir à la fois une bonne étan-
chéité en position de travail et le dégagement d'un espace
libre important en position de retrait.
Selon la présente invention, dans un joint gon-
flable :susceptible d'etre soumis à une pression de gonflage
qui met une partie, dite active, du joint dans une position de
travail dans laquelle cette partie active s'applique de
manière étanche contre une paroi et susceptible d'être soumis
à un vide de retrait qui met cette partie active dans une posi-
tion de retrait écartée de ladite paroi, la partie active est
constituée en un matériau composite comprenant au moins un
matériau élastique auquel est incorporé au moins un ensemble
de mailles larges et déformables en fibres peu extenslbles
orienté en fonction des positions de retrait et de travail,

qui lui confère des propriétés d'élasticité et de résistance
mécanique anisotropes telles que cette partie active présente

une élasticité lui permettant de venir en position de retrait
A 2

~5374

et une resistance mecanique lui permettant de resister, en
position de travail, a des pressions exterieures differen-
tielles et eliminant ainsi la necessite de tout renfort exte-
rieur au joint, qui limiterait l'espace laisse libre entre le
joint et ladite paroi lors de la position de retrait du joint.
On entend par mailles larges et deformables des
mailles assez espacees pour que leur forme puisse subir une
modification complete, notamment en s'allongeant alternative-
ment dans l'une et l'autre de deux directions perpendicu-

laires.
En l'absence de pression de gonflage et de videde retrait, la position, dite de repos, prise alors par la
partie active du joint gonflable est de preference tres
proche de la position de travail, en tout cas, plus proche
de la position de travail que de la position de retrait.
Cette caractéristique est importante pour obtenir une excel-
lente etancheite car la partie active du joint gonflable se
trouve alors raidie mais pratiquement pas deformee en posi-
tion de travail. Dans le cas particulier d'un joint gonflable
entourant une paroi cylindrique on evite ainsi la formation
de plis sur la partie active du joint gonflable.
De preference, le joint comporte une seconde par-
tie, rigide, de preference parallele a ladite paroi, assem-
blee a ladite partie active pour fermer celle-ci dans la
région opposée a ladite paroi et former ainsi, a l'interieur
de la partie active, une~enceinte hermetiquement close. Dans
cette enceinte, on fera régner une certaine pression, supé-
rieure a l'atmosphare, ou, au contraire, un certain vide;
l'on pourra encore faire communiquer au besoin l'interieur
de ladite enceinte directement avec l'atmosphere.
C'est dans le premier cas, la position de travail

A ~

1:~45374

du joint qui sera obtenue, dans le second, la position de
retrait, et dans le troisième la position de repos du même
joint.
La partie active du joint est confectionnée dans
un matériau à la fois souple et resistant, par exemple en une
gomme elastomère, permeitant d'assurer d1une part l'etanchéité
du joint au contact de la surface rugueuse de la structure, en
épousant les irrégularités de cette surface, ledit-matériau
permettant, dlautre part, à ladite partie active du joint de
prendre la position retractee voulue. En raison même de la
forme du joint selon l'invention, l'élasticité de la partie
active de celui-ci doit être anisotrope et différentielle.
Dans le cas d'un joint présentant une forme de révolution,
cette élasticité devra se manifester seulement dans le sens
circonférentiel, et aller en croissant de la péripherie vers
le centre; elle doit être pratiquement nulle dans le sens
radial. C'est seulement de cette manière que, dans le cas
dont il s'agit, la partie active du joint pourra le mieux sup-
porter la pression de gonflage à laquelle ledit joint devra
être soumis dans sa position de travail, de même que les
efforts que la même partie active aura à subir, lorsqu'un cer-
tain vide sera créé à l'intérieur du joint, afin d'en provo-
quer la position rétractée. Comme les matériaux du type des
gommes elastomères ne presentent, toutefois, pas des caracte-
ristiques mecaniques suffisantes à cet egard, on fait appel,
selon l'invention, pour constituer la partie active du joint,
à un materiau composite tel qu'on l'a defini plus haut. Ce
materiau comporte, de preference, une pluralite de couches
superposees en un elastomère, avec interposition de filets ou
tissus en fibres resistantes et peu extensibles, lesdits
filets ou tissus présentant une certaine déformabilité géo-




-3a-
~;





1145374

metrique des mailles dont ils sont constitues, ce qui permet
d.'assurer la resistance mecanique de llensemble de la partie
.active du joint, aux conditions precedemment énoncees, et ce,
sans que les brins constituant les mailles du:filet aient.a
su~ir eux-mêmes un quelconque allongement.. ..

_ _ _ . . . . . _ _ _ .. . . . _ ..... .

S~
.
les couclles clc m~tél-ia~ ~lastom-re peuvcnt ctrc en c.~outcllouc ou
en un autrc materi~u ~el que du nitrylc, ~u p~lycl-loropr(:ne~ du butllyl,
du polyctl~ylcne chlorosulfané, etc... Le filet ou tissu inter~os~ elltre
deux qllclconques de ces couches est du t~pe a noeuds plats, mais p~ut
tout aussi bien etre en fibres multiples, torsad~es et croisées. Ces
fibres pcuvent ctre, par exemple, des fibres naturel~es, des fibres
synthétiques, des fibres d'acier, etc... Aux sommets des mailles, les
fibres sont nouées ou réunies par un autre moyen tel qu'une soudure.
L'ensemble est vulcanisé en autoclave, dans des moules, à une température
compatible avec la bonne tenue en service des différents matériaux cons-
tituant la feuille composite ainsi définie, dans les conditions de fonc-
tionnement correspondant aux deux positions extrêmes du joint :
- position de travail, dans laquelle l'intérieur du joint est
soumis a une pression pouvant, par exemple, être de l'ordre d'un bar
relatif, ce qui représente, en fait, 2 bars absolus, sur le côte de la
paroi du joint qui se trouve en contact direct avec une chambre a l'inté-
rieur de laquelle regne un vide poussé, par exemple de l'ordre de 10-
torr ;
- position de retrait ou un vide partiel, beaucoup moins poussé que
celui régnant dans cette chambre, est créé a l'intérieur du joint, alors
que c'est la pression atmosphérique qui regne a l'extérieur de celui-ci.
Un soin particulier doit être app~rte a la realisation de l'assemblage
entre la partie active du joint et son support rigide. De preference, cet
assembiage se fera a l'aide de goujons ~iletes, bloques a l'aide de ron-
delles et d'ecrous appropries. Afin d'eviter toute ovalisation des trous
de passage des goujons dans la paroi de la partie active du joint, on rem-
placera dans ladite zone, le filet a mailles par une armature plus resis-
tante, qui peut être par exemple en nylon, armature reliee au dit filet.
A titre d'exemple, si la capacité d'allongement du filet peut atteindre
140 a 150 %, cel~e de l'armature sera pratiquement nulle. La jonction entre
filet et armature se fera pendant la vulcanisation de l'ensemble.
Les trous de passage des goujons dans la paroi de la partie active
se feront de préférence par poinçonnage.
A noter que l'assemblage entre les deux parties du joint peut être
rcalisc par tout autre moyen connu, notamment par collage, l'étanchéité de
l'assembla~e dcvant ccpendant être respectce cn priorité.
A titre d'exemple, la paroi de la partie active du joint pourrait
êtrc constituée comm~ suit :

537~
- unc co~l(llc m(dianc, cn C.IOU~CllOIIC 011 cn c]astom(le, dlllne ~l~ai~<.cur
d'cn~iron 7/10 ll~n.
2 couchcs ex~crieul-es~, l'une de cl-arl~e co~é de la partie mcd;ane,
d'~paisseur unitaire 14/10 mm environ.
2 couches de filet à maillcs, disposces, chacune, entre l'une des
couches c~térieure et la couche centrale, et d~paisseur unitaire 3 a
4/10 m~n cnviron.
2 arm~tul~es, dans ]e prolongcmcnt des filets a mailles precitcs et
d'épaisseur sensiblement cgale à celle de ceux-ci.
On peut fermer les filets à mailles pour iormer une structure continue
par chevauchement de mailles extrêmes, ou un filet fermé peut être
réalise de maniere continue.
D'autres particularites et avantages de l'invention ressortiront
de la description qui va suivre en regard des dessins annexes, descrip-
tions et dessins etant donnes à titre d'exemple illustratif et nullement
limitatif de divers modes de realisation de l'invention.
Sur les dessins :
la figure 1 est une vue perspective schématique d'une forme de réalisa- s
tion du joint selon l'invention, en position de travail.
la figure l-a est une vue perspective schematique du joint seion la
fig. 1 en position retractée.
la figure 2 est une vue perspective schematique d'une autre forme de
réalisation du joint selon l'invention.
la figure 3 est une figure perspective de la partie active du joint dans
une autre forme de realisation du joint selon l'invention.
la figure 4 est une demi-coupe verticale schématique de la partie active
de la figure 3, en position de travail.
la figure 5 est une demi-coupe verticale schématique de la même partie
active, en position retractée.
la figure 6 est une vue perspective d'un appareillage d'ensemble mettant
en oeuvre le joint suivant l'invention, lors de l'assemblage par soudure
par faisceaux d'électrons de deux structures tubulaires entre elles.
la figure 7 est une coupe schématique partielle montrant la constitution
du tissu de la paroi de la partie active du joint selon l'invention, au
voisinage de son bord périphérique,
la figure 8 est une coupe schematique partielle, faite par un plan pa-
rallele a la face de la paroi de la partie active du joint, coupe montrant
~uclques mailles du filet dans la position de repos de celui-ci~


'~
~''''''' ^S~



,

.

~ ~537~
.
- la ~i~ull~e 9 est ;ma]o~Uc a la pr~c~3cnte et mollLrC une par~ie du meme
filet, ~ans ~a posi-;ion serrce de celui-ci.
- la ~;gul-e 10 es~ ana~ogue a la pr~c~dellte et montre une partie du meme
fi]eL, dans la position rétractee de celui-ci.
- la figure 11 représente, en demi-coupe verticale, une variante de ré~li-
sation de l'invention dans laquelle la paroi de la partie active du
joint est renforcée par une p]uralité de boudins gonflables.
- la figure 12 représente, en demi-coupe verticale, une variante de reali-
sation de l'invention dans laquelle la paroi de la partie active du joint
est renforcée par une pluralité de baleines rigides.
On voit sur la figure ] une paroi plane ]O, sur laquelle viendra
s'appliquer, par sa bande centrale 1, en position de travail, la partie
active d'un joint gonflable dont on a représenté en 8 la partie rigide. La
bande centrale 1, qui est parallèle à la paroi plane 10, se prolonge de
part et d'autre par des flasques latéraux tels que 2 et 3, lesquels viennent
s'assembler à la partie rigide 8 par des goujons dont on a représenté les
axes en 4, cet assemblage pouvant cependant s'effectuer par tout autre mo~-en
connu. La partie-active 1, 2, 3 est en un matériau élastique à mailles
déformables incorporées. Ensemble, la partie active et la partie rigide du
joint constituent une enceinte hermetiquement close qui, dans le cas de la
forme de réalisation de la figure 1, présente une forme génerale allongee
sensiblement rectiligne. En variante, la bande centrale 1 peut être renfor-
cée intérieurement par une plaque rigide, éventuellement en forme d'anneau
plat, parallèle à la paroi 10 et à la partie rigide 8 du point ; 8.a repré-
sente le raccord de mise en pression ou en dépression de ladite enceinte.
Pour simplifier, les raccords de ce genre ne seront plus représentés sur
les autres figures. On a représenté en l-a le même joint, sa partie active
étant cette fois en position rétractée. La position de la partie rigide du
joïnt par rapport a la paroi 10 étant maintenue inchangée, on voit qu'en
raison du vide créé a l'intérieur de l'enceinte close constituee par le
joint, la bande centrale de celui-ci se replie jusqu'à venir très près de
la partie rigide 8, dégageant ainsi un lar~e intervalle entre la paroi 10
et la partie rigide du joint.
La posi~ion dite de repos du joint n'a pas été représentée, car
dans cette position la bande centrale 1 pr`end une forme pratiquement iden-
tique à celle visible sur la figure 1, sauf qu'elle n'exerce aucun appui
sur la paroi 10, le contact n'étant alors point ctanche.

~ 14S374

On a rcprcsentc~ sllr la ~igure 2 une fol-tne dc r~alisa~ion de
l'invel-~ion procl~e cie ce~le des de~1x fig~res prcc~den~es, la seule diffé-
rence ctAnt qu'au lieu d'être rectilignè, la fonne gencrale du joint est
sensib~cmcnt circulaire ; la partie rigide 8 est annulaire et située dans
un p]an ~arallele a la paroi 10. ~ous cet~e forme, le joint selon l'inven-
tion peut servir a dclimi~er une chambre circulaire étanche entre deux
parois paralleles, ~O et lO.a, cette dcrnicre représentée en trait tireté.
Une particularité interessante du joint selon l'invention est de
permettre a une paroi telle que 10 d'effectuer de légers déplacemcnts dans
son plan, autour de sa position de départ, tout en conservant les qualités
d'étanchéité du joint, ceci en se déformant grâce a sa souplesse et a
l'élasticité de sa partie active, laquelle continue cependant a être for-
tement appuyée contre la paroi 10. Ce comportement du joint est particu-
lierement net lorsque la forme de sa bande centrale se rapproche de celle
d'un cercle comme sur la Fig. 2 plutôt que de celle d'un rectangle, comme
sur les figures I et l-a.
Une autre forme de réalisation du joint selon l'invention est,
comme déja exposé, celle ou l'on se propose d'enserrer, d'une maniere
étanche, une structure cylindrique, tel]e par exemple, qu'un tube ou une
barre, de section sensiblement circulaire.
On a représenté sur la figure 3 la partie active d'un tel joint,
dont on a enlevé la partie rigide. La dite partie active a alors sensible-
ment la forme d'une bobine ou d'un touret, avec une partie centrale cylin-
drique 1 et deux flasques transversaux 2 et 3. Ces flasques peuvent présen-
ter des surfaces sensiblement tronconiques, par exemple, symétriques l'un
de l'autre, ayant leurs convexités ou, au contraire, leurs concavités,
dirigées l'une vers l'autre.
Quant à la partie rigide du joint, visible en 8, sur les figures 4
et 5 qui seront décrites ci-après, elle présente une forme sensiblement
cylindrique, enve~oppant extéricurement la dite partie active et s'assem-
blant d'une maniere étanche à celle-ci par des parties rabattues appro-
priées en forme de brides dans lesquelles des percages correspondent aux
perçages de réference 4 de la figure 3, perçages dans lesquels viendront se
loger les goujons d'assembla~e des dites deux parties active et rigide du
joinL, comme cela sera exposé plus loin.
On a egalement représenté sur la même figure l'un des fi~ets à
mailles que com~orte le tissu dont est constituée la dite partie active,
les fibres dont est constituce la maille etant representées en 5 et l'ansle
aigu d'un des losanges formes par ces fibres etant représente en 6.


'.

~.
~537~ -
~ ur ]a l)e--ipll~ric de la partic active, ]e filct a mail]es est
rcnforce par une arlna~lre visible en 7, armatl~re dont la rcsistance m~ca-
niqlle est supericllre à cel]e dudit filet. De la manière dont est constituce
la paroi dc la p3rtie active du joint, on voit que l'élasticité de celui-ci
est8nisotrOpe et différent;elle, qu'elle se manifeste uniqucment dans le
sens circonfércntiel et qu'elle va en crqissant de la périphcrie ver le
ccntre des deux flasques; cette élasticite est a peu pres nulle dans le sens
raclial.
On a represente sur la figure 4 le joint selon la présente invention
en position de travail On apercoit ainsi la partie active du joint composée
d'une partie centrale ] qui est ici cylindrique et des deux flasques 2 et 3,
l'ensemble etant continu et se terminant, du côte de la partie rigide 8 du
joint~pour venir s'assembler sur les bords rabattus 9 de ladite partie rigide
a l'aide de goujons non représentes destines à venir se loger dans les ouver-
tures 4. On voit en 15 et 16 deux contrebrides annulaires venant consolider
les assemblages étanches supérieur et inferieur de la partie active sur la
partie rigide de ce dernier.
La partie centrale I du joint vient s'appuyer fortement contre la
structure traversante 10 sous l'effet d'une surpression creee a l'intérieur
de l'espace en forme de tore 13, surpression dont la valeur est de l'ordre
d'un bar par exemple, ce qui équivaut à une pression d'environ 2 bars abso-
lus. En considerant une paroi cylindrique 14 coaxiale avec la structure
traversante 10, et en supposant que l'on rapporte, assemble au bord inferieur
de ladite paroi 14 un autre joint selon l'invention, d'une manière identique
a l'assemblage représenté sur la figure 4 et réalise au bord supérieur de la
dite paroi 14, on conçoit que l'espace en forme de tore~désigné par 12 et
compris entre d'une part la structure 10, d'autre part la ~aroi 14, et, haut
et bas, les deux joints selon l'invention, constitue une chambre
de soudure dont il a été question plus haut et à l'interieur de laquelle
l'on se propose de faire regner un vide très pousse, par exemple de l'ordre
de 10-2 torr, ceci afin de pouvoir réaliser, à l'intérieur de cette chambre,
des assembla~es par soudure à l'aide de faisceau d'electrons.
On a representé sur la figure 5 le joint selon l'invention, en posi-
tion de retrait. On retrouve sur cette fi~ure les mêmes elements rigides
que sur la fi~ure précédcnte. C'est essentiellement .le profil de la partie
active du joint qui se trouve être modifie du fait du vide partiel cree
l'interieur de l'espace 13 ct de l'action qui resulte, sur ladite partie
a.Live, de la pression a~mosphérique.
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- ~14S374

Il est remi1r~u.~b?e 1ue du fait de l'élasticitc de la ~aroi de
ladite partie active, l'espace libre dé~agé var le joint se~on
l'in\~cntion, dans sa position rétractec,présente un rayon du même ordre
de grandeur que celui de la structure cylindrique.
~ a représcnté sur la figure 6 un appareillage d'ensemble complexe
destinc à réaliser l'assemblage par soudure entre deux éléments tubulaires
constituant, après assemblage, ~a s~ructure traversante dont il a été
question précédemment, ledit appareillage faisant précisément appel à deux
30ints selon l'invcntion. On a désigné par 17 l'élément tubulaire inférieur
sur lequel l'appareillage est fixé et par 18 l'élément superieur a assem-
bler a l'element 17. ~es deux sommiers a trois branches designes par 19 et
20 sont reunis par trois verins tels que 21, pivotant chacun autour d'axes
tels que 22 et 23. On a represente la chambre de soudure par faisceau
d'electrons, chambre dont on apercoit en 14 la paroi cylindrique exterieure,
coaxiale avec la structure traversante 17-18, deux flasques tels que 14a
limitant, haut et bas, ladite chambre. C'est sur chacun de ces flasques que
sera monte l'un des joints selon l'invention, seul le joint superieur etant
visible sur la figure, et notamment par sa partie rigide en 8, le bord '~
rabattu 9 de celle-ci et le flasque superieur 2 de la partie active du dit
joint. 24 et 25 sont les tuyauteries par lesquelles l'on realise le vide
poussé à l'intérieur de la chambre de soudure 12 ; pour simplifier, l'on n'a
pas représenté les tuyauteries analogues qui permettent de réaliser tour à
tour la surpression et le vide a l'interieur de l'espace en forme de tore
13 de chacun des joints.
La figure 7 donne un aperçu de la structure du tissu élastique et
résistant dont est constituée la partie active du joint. On voit en 26 la
couche centrale faite par exemple en caoutchouc ou en un élastomere, ainsi
q~'en 27 et 28 les deux couches extremes faites en une matiere analogue. Gn
voit en 29 et 30.~es deux filets à larges mailles deformables intercalés
entre les couches précedentes. On voit aussi en 31 et 32 les armatures
reliées respectivement aux filets 29 et 30 et constituant la partie péri-
phérique des flasques du joint. On a représenté en 4, comme deja exposé,
les per~ages obtenus de préférence par poin~onnage, percages à l'intérieur
desquels vicndra se loger le goujon fileté d'assemblagc non rcprcscnté et
son écrou de serrage, par dessus la contrebride ~5. ~
Les fi~ures 8, 9 et 10 representen~ le ilet à larges mailles
d-formables faisant partie du tissu dont est constituée la partie active du
joint. Comn~ déja prccisé, on a reprcsenté en 5 l'un des fils du filet et

~1~5374

cn 6 et 6.a l'un dcs an~lcs du losan~e forn,c par qua~:re de ces fils en
position voisine, ]Cdi~ ang]e eta~lt ai~u, sur les fip7ures 8 et 9, corrcs-
pondant respcctivcment aux ~ositions dc repos et de travail, alors que
l'angle 6.a correspondant est, commc visible sur la figure 10, un angle
obtus car il correspond à la posi~ion de retrait du joint. En pOsitioll de
travail et en position de rcpos, la petite diagonale du losan~e formc par
chaque maille est de préférence oricntée dans le sens où se produit la plus
grande déformation de la ~artie active lorsque celle-ci vient en position
de retrait. Dans le cas de la Fig. 3,dans la portion cylindrique 1, la
grande diagonale du losange est ainsi parallèle à l'axe de celle-ci.
Par ailleurs, un perfectionnement a apporter 3 la présente invention
peut consister en l'interposition, entre la partie active du joint et la
paroi de la structure traversante sur laquelle le joint doit prendre appui,
d'une pluralite de joints pleins auxiliaires, répartis axialement, de tels
joints venant de vulcanisation avec le joint selon L'invention, ou bien
étant rapportés sur celui-ci, par tous moyens c:onnus, par collage, par
exemple. Les dits joints auxiliaires pouvant être de tout type connu, notam-
ment des joints-toriques.
Deux autres variantes de joint selon l'invention ont, enfin, eté
représentées sur les figures 11 et 12.
La disposition d'ensemble est toujours celle de la figure 4.
Seuls ont été rajoutés, dans le cas de la figure 11, des boudins
gonflables, tels que 33, de section telle que 34, destinés a renforcer
l'appui de la paroi du joint contre celle de la structure traversante.
Dans le même but, des baleines rigides telles que 35 (figure 12)
peuvent être rapportées aux mêmes endroits. .'A
La fixation des dits boudins et baleines sur la paroi du joint peut
être réalisée par tout moyen connu.
Si l'on éprouve le besoin de réduire l'amplitude de la retraction de
la partie active' du joint selon la presente invention, on pourra interposer,
entre celle-ci et la partie rigide, un element sensiblem~nt plan, de contour
approprie, parallele à cette derniere partie, et lui-même rigide. Ce dernier
element pourra être assemble à la partie rigide proprement dite du joint,
sans nullemcnt préjudicier a l'efficacite de l'étanchement procuré par le
dit joint.
.


~a~
` A~

S374
Si par ail~eurs on soullaite pouvoir obtcnir tres rapi(lement un
- dc~,a~cll-ellt par~iel entre ~aroi et joint, lton pourra equipcr celui-ci demoyells permett~nt de retr.~cter tres rapidernent le joint, par excmp~e, en
disposant a proximite une capaciLe spcciale à l'interieur de laquelle
rè~ne un certain vide et en mettant, au moment voulu, cette capacite en
communication directe avec le joint. `




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.



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Title Date
Forecasted Issue Date 1983-04-26
(22) Filed 1980-04-11
(45) Issued 1983-04-26
Expired 2000-04-26

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Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Drawings 1994-01-20 9 219
Claims 1994-01-20 4 118
Abstract 1994-01-20 1 30
Cover Page 1994-01-20 1 14
Description 1994-01-20 13 576