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CA 02833651 2013-10-18
WO 2012/163888 PCT/EP2012/059982
B 1 0 - 5182EXT
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Bride de raccordement d'une tuyauterie hydraulique ou
pneumatique d'une machine industrielle
L'invention concerne, de manière générale, le raccordement
d'une tuyauterie de machines dans des installations industrielles,
notamment dans le domaine des industries chimique, pétrolière,
minière, ou autres.
Elle concerne plus particulièrement le raccordement d'une
tuyauterie de machines industrielles de type pompe, vanne, turbine
dans un circuit dans lequel elles sont destinées à fonctionner.
La bride de raccordement peut, dans diverses applications, être
utilisée pour le raccordement d'une tuyauterie hydraulique, dans
laquelle circule un liquide, ou d'une tuyauterie pneumatique, dans
laquelle circule un gaz.
Les machines de ce type sont classiquement pourvues d'un
corps qui, au niveau de leur entrée et/ou de leur sortie par laquelle
elles doivent être raccordées, est doté d'une conduite pourvue d'un
collet d'extrémité pour son raccordement au reste de l'installation.
On a représenté sur la figure 1 un premier exemple de mise en
oeuvre dans lequel le collet 1 est venu de matière avec la conduite 2 de
raccordement de la machine pour former une bride dotée d'un certain
nombre de trous axiaux, tels que 3, ici au nombre de huit, pour le
serrage du collet 1 contre un collet correspondant, avec interposition
d'un joint d'étanchéité.
On a représenté sur la figure 2 un autre mode de réalisation de
la bride dans laquelle les trous axiaux 3 sont remplacés par des
encoches radiales 4 permettant l'insertion latérale de boulons.
Dans certaines applications, en particulier en ce qui concerne
le pompage de minerais, le matériau destiné à être manipulé est
particulièrement abrasif de sorte que le corps de la pompe doit être
réalisé en un matériau suffisamment dur pour résister à l'abrasion.
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Elle est souvent, dans ce cas, réalisée en fonte au chrome ou de
fonte Ni-hard.
De tels matériaux sont particulièrement durs à usiner et
atteignent même la limite d'usinabilité, de sorte que la réalisation de
trou et d'encoches est une opération particulièrement délicate. Ce type
de matériau, bien que résistant à des efforts de compression, est en
outre relativement cassant, de sorte que la bride ainsi réalisée n'est
pas capable de résister à des efforts de serrage trop importants.
Pour pallier cet inconvénient, il a été proposé de réaliser la
bride sous la forme d'un élément séparé dissocié de la conduite sur
laquelle elle vient se monter.
En se référant à la figure 3, sur laquelle on reconnaît la
conduite 2 dotée de son collet 1 d'extrémité, la bride 5 est réalisée en
deux parties 5a et 5b, globalement semicirculaires et qui sont destinées
à être assemblées, par boulonnage, pour former une bride globalement
annulaire dont le diamètre interne est inférieur au diamètre externe du
collet 1.
Bien qu'avantageux dans la mesure où il permet de réaliser la
bride en un matériau plus résistant à la flexion due au serrage et plus
facile à usiner, cet agencement nécessite d'appareiller des éléments de
bride relativement volumineux et lourds, ce qui complique l'opération
de raccordement de la machine industrielle.
Il est donc proposé de pallier les inconvénients liés à
l'utilisation des brides conventionnelles.
L'invention concerne donc, selon un premier aspect, une bride
de raccordement d'une machine industrielle qui est destinée à venir en
appui sur un collet prévu sur le corps de la machine et à coopérer par
serrage avec une bride de raccordement correspondante.
Cette bride comporte un corps de bride monobloc annulaire et
une pièce de verrouillage fendue venant se monter autour d'une partie
cylindrique du corps de la machine, la pièce de verrouillage
comprenant une première face destinée à venir en appui sur une portée
prévue sur le collet, et une deuxième face constituant une butée sur
laquelle vient en appui le corps de bride lors du serrage.
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Dans un mode de réalisation, la première face est généralement
tronconique de manière à venir en appui sur une portée tronconique du
collet.
Selon une autre caractéristique de la pièce de verrouillage, la
deuxième face est plane et s'étend généralement perpendiculairement à
l'axe de serrage du corps de bride sur la pièce de verrouillage.
La pièce de verrouillage comporte, par exemple, des surfaces
périphériques interne et externe cylindriques.
Selon encore une autre caractéristique, le corps de bride
comporte un épaulement annulaire radial par lequel il vient en appui,
au serrage, contre l'élément de verrouillage.
Le corps de bride peut, par exemple, comporter une surface
périphérique interne comportant un premier alésage ayant un diamètre
inférieur à un diamètre externe de l'élément de verrouillage et une
deuxième alésage ayant un diamètre supérieur audit diamètre externe
de l'élément de verrouillage, l'épaulement annulaire s'étendant entre
les premier et deuxième alésages.
Le corps de bride peut en outre être percé d'un ensemble de
trous axiaux pour son serrage, par exemple au moyen de boulons, sur
la bride correspondante.
Dans un mode de réalisation, le corps de bride et la pièce de
verrouillage sont chacun réalisés en une seule pièce en acier.
L'invention concerne également, selon un deuxième aspect, un
procédé de raccordement d'une machine industrielle comprenant un
corps de machine doté d'une conduite de raccordement pourvue d'un
collet d'extrémité, au moyen d'une bride telle que définie ci-dessus.
Ce procédé comporte les étapes de :
- montage du corps de bride autour de la conduite de
raccordement par insertion de ladite conduite dans
ledit corps de bride ;
- insertion de l'élément de verrouillage fendu autour
de la conduite, au voisinage du collet ; et
- serrage du corps de bride contre l'élément de
verrouillage.
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D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention
apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement
à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins
annexés, sur lesquels :
- les figures 1, 2 et 3, dont il a déjà été fait mention,
illustrent des exemples de brides selon l'état de la
technique ;
- la figure 4 est une vue en perspective d'une bride de
raccordement selon l'invention ;
- la figure 5 est une vue éclatée de la bride de la figure
4 ; et
- la figure 6 est une vue en coupe de la bride des
figures 4 et 5, selon un plan s'étendant selon l'axe
général d'une conduite de raccordement de la
machine.
En référence aux figures 4 à 6, on va décrire un exemple de
réalisation d'une bride de raccordement d'une machine industrielle.
Dans l'exemple envisagé, cette bride est destinée à assurer le
raccordement d'une machine de type pompe, vanne, turbine, ..., dans
un circuit d'une installation industrielle.
La bride est ainsi destinée à venir se monter sur le corps de la
machine, et en particulier sur une extension du corps formant une
conduite 2, fictivement tronquée sur les figures 4 à 6, qui est pourvue
d'un collet 1 d'extrémité.
Dans le but de permettre au corps de la machine, ainsi qu'à la
conduite de raccordement, de résister à l'abrasion due à la nature des
matériaux utilisés, l'ensemble du corps de la machine, y compris la
conduite 2, est réalisé en un matériau dur, de type fonte au chrome, ou
de fonte Ni-hard.
La bride, quant à elle, est réalisée en deux parties, à savoir un
corps de bride 6 et une pièce de verrouillage 7.
Comme on le voit sur la figure 5, le corps de bride 6 à une
forme annulaire et délimite intérieurement un passage P permettant son
insertion autour de la conduite. A cet effet, le plus petit diamètre
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interne dl de la bride 6 est supérieur au diamètre externe d2 du collet
1.
La pièce de verrouillage 7 est réalisée sous la forme d'un
anneau fendu. Elle est destinée à venir s'appuyer contre une portée 8
5 prévue au niveau de la face postérieure du collet 1. Elle constitue ainsi
une cale contre laquelle vient buter le corps de bride 6 au serrage.
En se référant également à la figure 5, on voit en effet que la
pièce de verrouillage 7 comporte une face antérieure 9 tournée vers le
collet 1, de forme complémentaire de celle de la portée 8 du collet sur
laquelle elle vient s'appuyer.
Dans l'exemple de réalisation représenté, la face d'extrémité
antérieure 9 est généralement tronconique de manière à venir
s'appuyer sur une portée 8 également tronconique. Mais, bien entendu,
on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque la portée 8 est réalisée
sous la forme d'un siège annulaire dont le plan s'étend
perpendiculairement à l'axe de serrage ou, en d'autres termes, à l'axe
général de la conduite 2.
Toutefois, le mode de réalisation dans lequel la face antérieure
9 de la pièce de verrouillage 7 est tronconique, est avantageux dans la
mesure où, dans ce cas, les efforts de serrage appliqués sur la conduite
2 s'exercent essentiellement en compression et peuvent dès lors être
aisément supportés par le collet 1.
En ce qui concerne la face postérieure 10 de la pièce de
verrouillage 7, celle-ci constitue une butée contre laquelle vient
prendre appui le corps de bride 6. Elle a une forme généralement
annulaire s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe de serrage.
La pièce de verrouillage 7 comporte encore une surface
périphérique externe 11 et une surface périphérique interne 12 toutes
deux cylindriques. Le diamètre interne d3 de la surface périphérique
interne 12 est légèrement supérieur au diamètre externe de la conduite
2, tout en restant inférieur au diamètre externe d2 du collet 1, tandis
que le diamètre d4 de la surface périphérique externe est sensiblement
supérieur au diamètre d2 du collet 1, et au diamètre dl du passage P
pour constituer une butée pour le corps de bride 6.
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La pièce de verrouillage 7 est de préférence réalisée en une
seule pièce annulaire d'acier et est fendue, au montage, par exemple
au moyen d'une disqueuse, de manière à permettre, par déformation,
son montage autour de la conduite 2.
En ce qui concerne le corps de bride 6, celui-ci comporte,
intérieurement, un premier alésage 13, qui délimite le passage P et
dont le diamètre dl est supérieur au diamètre interne d3 et inférieur au
diamètre externe d4 de la pièce de verrouillage 7 tout en restant
supérieur au diamètre d2 du collet 1, et un deuxième alésage 14, de
diamètre sensiblement supérieur au diamètre externe d4 de la pièce 7.
Les deux alésages 13 et 14 délimitent ainsi un épaulement
annulaire 15 qui vient en appui, au serrage, contre la face d'extrémité
postérieure 10 de la pièce de verrouillage 7 (figure 6).
Comme on le voit sur les figures 4 à 6, le corps de bride 6 est
encore doté d'un ensemble de trous, tels que 16, ici au nombre de huit,
mais pouvant être compris entre quatre et douze, voire seize trous pour
les brides de grande dimension, ces trous 16 étant destinés à recevoir
une vis de serrage.
Le corps de bride 6 est par exemple réalisé en acier, de sorte
que l'opération de perçage des trous 16 est relativement aisée à mettre
en oeuvre. En outre, elle peut aisément supporter les efforts de flexion
engendrés au serrage. Tel est également le cas de la pièce de
verrouillage 7, réalisée de préférence en acier.
Le raccordement d'une machine industrielle au moyen de la
bride qui vient d'être décrite est relativement aisé à mettre en oeuvre.
Pour ce faire, il convient simplement de monter le corps de
bride 6 autour de la conduite 2, en passant par le collet 1, puis
d'insérer la pièce de raccordement 7, par déformation en l'écartant par
élasticité, autour de la conduite 2, au voisinage du collet. La même
opération est effectuée sur l'élément de canalisation à raccorder. On
applique alors le corps de bride 6 en butée contre la pièce 7 elle-même
en appui contre la portée 8. Il convient alors simplement de serrer les
brides l'une contre l'autre, par boulonnage, avec interposition d'un
joint d'étanchéité.
