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Dans de nombreux travaux souterrains, l'air est amené aux chantiers par des conduites mises en surpression ou en dépression au moyen de ventilateurs, lesdites conduites étant constituées à l'aide de buses généralement cylindriques, assem- blées bout à bout, au fur et à mesure de l'avancement desdits chantiers.
Les conditions actuelles d'exploitation des mines ou de creusements de tunnels exigent souvent des canalisations de plusieurs centaines, voire plusieurs milliers de mètres de lon- gueur, ayant donc des centaines de jonctions.
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Ces jonctions entre buses présentent généralement, à l'usage, dans les conditions pratiques des travaux souterrains, des fuites qui se manifestent - selon que la conduite est en surpression ou en dépression, par des sorties ou des entrées d'air aux joints - et qui prennent de l'importance notamment sur les canalisations de grandes longueurs.
Ce manque d'étanchéité est très préjudiciable puis- qu'il correspond à un gaspillage d'énergie et il complique la réalisation des appareillages d'évacuation des produits toxiques tels que des fumées ou du grisou, particulièrement dans les mines de houille. la présente invention a pour objet un dispositif de raccordement des buses d'aérage (appelées canars en terme de métier) qui assure une étanchéité pratiquement totale et un allongement rapide des canalisations, dans les conditions imposées notamment dans les travaux souterrains.
Selon la présente invention, les embouts de conduites sont pourvus d'un renfort nervuré, raccordé de façon étanche au bord de la conduite au moins, lesdits embouts coopérant avec les lévres également nervurées d'un manchon élastique, ce manchon élastique étant serré extérieurement par un collier à bords rabattus, leditcollier assurant le serrage mutuel des surfaces nervurées, collier dont les bords rabattus viennent coiffer les tranches internes des embouts nervures pour empê- cher tout éloigement mutuel ou tout écart angulaire mutuel des buses, supérieurs à une limite donnée.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention est mise en pratique tout en faisant ressortir d'autres particularités avantageuses, les formes d'exécution décrites faisant bien entendu partie de l'invention.
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La fig. 1 montre une vue en coupe du dispositif d'assemblage.
La fig. 2 montre avec un arrachement partiel une vue extérieure du collier dtassemblage.
La fig. 3 montre la disposition des pièces en coupe, lorsque les tubes sont soumis à une déviation.
La fig.4 montre en coupe partielle et à plus grande échelle le détail du dispositif de serrage du collier.
La fig. 5 'montre en coupe le manchon élastique de jonction.
Le dispositif de raccordement représenté est des- tiné à la jonction de canars 1 et 2 réalisés en tôle soudée.
Les embouts des canars sont constitués par des anneaux ner- vur6s 3, 4 fabriqués à partir de bandes plates profilées et cintrées à froid. Ces embouts sont fixés sur les canars par des cordons- de soudure continue le long de leurs bords, créant ainsi une ligne d'étanchéité double.
Lesdits embouts pré- sentent un bord plan 5 raccordés par une nervure arrondie 6 à une gorge 7 dont le fond est appuyé sur le canar, ladite gorge étant raccordée elle-même à une nervure interne 8 plus haute que la nervure cette nervure 8 étant réunie à un bord plat circulaire
Les cordons de soudure réunissent les bords 5 et
9 à la surface extérieure des buses..'
Le manchon de raccordement 10 est constitue à l'aide d'une matère élastique moulée.
Ce manchon laisse apparaître, en section, un voile 11 qui relie deux nervures marginales 12 et 13. Les boudins sensiblement toriques qui constituent cas nervures sont raccordés par tangence exté- rieure avec le, surface externe 14 du voile 11 alors que le raccordement intérieur est effectué par un arrondi 15 de
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rayon relativement grand par rapport à celui des tores.
Comme montré sur la fig. l, les boudins 12 et 13 sont insérés avec facilité dans les gorges 7 en passant par dessus les nervures 6.
Le manchon une fois mis en place est alors ceinturé par un collier 16 de serrage, réalisé économiquement lui aussi par profilage et cintrage à froid.
Ce collier comporte des flancs inclinés 17 externes qui viennent coiffer les nervures 8 avec jeu. Les flancs 17 sont raccordés à des logements 18 qui forment des nervures dans lesquelles viennent se loger les parties dorsales des boudins 12 et 13; la partie centrale 19 du collier, en dé- pression, vient s'appliquer sur la surface 14 du manchon.
Les raccords 20, de conicités opposées, viennent s'incruster entre les boudins 12 et 13 dans la région centrale de la surface 14.
La longueur du collier est supérieure à la longueur d'enveloppement de façon que les deux extrémités du collier se recouvrent. Sur la partie interne du collier est rapportée par soudure une patte 21 terminée par un oeil 22 fendu* Cet oeil reçoit la barrette transversale 23 d'une tige filetée 24. La tige filetéepeut être amenée par basculement entre les dents 25 d'une fourche solidaire d'une plaquette 26 rapportée par,soudure sur l'extrémité externe du collier.
La surface interne de ces dents 25 forme une boutonnière sur laquelle vient s'appliquer l'embout à collet, conique ou arrondi d'un écrou 27 vissé sur la tige 24., écrou solidaire d'une rallonge tubulaire 28 percée d'un trou 29 pour serrage à la broche.
L'oeil fendu 22 est de'préférence obtenu par roulage et soudure de l'extrémité libre de la patte 21. De même, la fourche d'appui 25 est obtenue par découpage, cambrage et
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soudure de 1'extrémité de la patte 26.
La région centrale 19 du collier maintient la surface 14 du manchon et la préserve de toute extension préjudiciable sous l'effet de la pression du fluide trans- porté. L'étendue de cette surface 19 est telle qu'elle vienne entourer les sommets des nervures 6. des deux conduites ad- jacentes.
Comme on le voit sur la fig. 3, les dispositions adoptées permettent un léger écart angulaire des axes des conduites adjacentes 1 et 2.
Cet écart angulaire est limité extérieurement par le contact des ondulations 8 des conduites adjacentes et des flancs 17 du collier. Intérieurement, l'écart angulaire est limité par la compression maximum qui peut être infligée aux boudins 12 et 13 appuyés contre les surfaces 20 par les flancs ,de la gorge 7. Un tel coude reste faible mais peut néanmoins être utile dans de nombreux cas, coude résultant simplement d'un changement dans la répartition des contraintes internes du manchon.
La présence des embouts ondulés aux extrémités des canars rigidifie- ces extrémités et les protège contre l'ovali- sation. Le double caisson ainsi formé, résiste aux bosselle- ments localisés qui sont généralement cause de fuites prati- quement irrémédiables. La gorge médiane de l'embout impose d'ailleurs au manchon correspondant une position précise qui facilite le montage. Le profil ainsi constitué fait en outre disparaître le bord coupant du canar, facilitant ainsi les manipulations.
Le manchon d'étanchéité est d'une mise en place facile qui assure un assemblage rapide. Les formes et épaisseurs choisies permettent un serrage important du collier sans risque de contact entre ce dernier et l'embout
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du canar, ce qui pourrait provoquer ou dissimuler un défaut de serrage du manchon, provocateur de fuites. La matière élastique choisie d'une dureté et d'une nervosité prédé- @ terminées évite, au serrage, un écrasement excessif, éliminant ainsi les inconvénients de fuites précitées, notamment par hystérésis exagérée susceptible de survenir à l'usage. L'élas- ticité est néanmoins suffisante pour épouser au mieux les formes de l'embout et pallier, le cas échéant, à certains bossellements et déformations accidentels.
Le collier de serrage, faisant le tour complet avec recouvrement du manchon d'étanchéité, ne pouf coincer ni endommager le manchon. Les bords latéraux sont recourbés sans pouvoir entrer, même après serrage énergique, en contact avec les buses, tout en rendant cependant impossible l'échappe- ment des embouts. Le profil des colliers a une forme qui leur procure une bonne résistance à la déformation et qui, par ail- leurs, tend à diriger, lors du serrage, les.boudins du manchon vers leurs gorges respectives sur les embouts.
Le filetage de la tige 24 et de l'écrou 27 est de @ préférence à filet rond. La cote de l'axe constitué par la barrette 23, au-dessus de la surface du collier, est détermi- née de façon que la tige ne soit soumise à aucune contrainte de flexion.
Le manchon est réalisé de préférence à l'aide d'un caoutchouc dont la dureté est de l'ordre de 30 à 40 shore.
Le diamètre intérieur des,boudins est d'environ 6% inférieur au diamètre extérieur des canars.
Il va de soi en outre que, sans sortir du cadre de être l'invention, des modifications pourraient apportées aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites.
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In many underground works, the air is brought to the sites by conduits placed in overpressure or in depression by means of fans, said conduits being formed by means of generally cylindrical nozzles, assembled end to end, as and when. as the said sites progress.
The current operating conditions of mines or tunneling often require pipes several hundred, or even several thousand meters in length, thus having hundreds of junctions.
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These junctions between nozzles generally exhibit, in use, in practical underground working conditions, leaks which manifest themselves - depending on whether the pipe is in overpressure or in depression, by air outlets or inlets at the joints - and which are gaining in particular importance on very long pipes.
This lack of tightness is very detrimental since it corresponds to a waste of energy and it complicates the production of equipment for the evacuation of toxic products such as fumes or firedamp, particularly in coal mines. the present invention relates to a device for connecting the ventilation nozzles (called canars in terms of trade) which ensures practically total sealing and rapid elongation of the pipes, under the conditions imposed, in particular in underground work.
According to the present invention, the pipe ends are provided with a ribbed reinforcement, connected in a sealed manner to the edge of the pipe at least, said end pieces cooperating with the lips also ribbed with an elastic sleeve, this elastic sleeve being clamped externally by a collar with folded edges, the said collar ensuring the mutual tightening of the ribbed surfaces, the collar of which the folded edges cover the internal edges of the ribbed end pieces to prevent any mutual separation or any mutual angular deviation of the nozzles, greater than a given limit.
The description which will follow, with reference to the accompanying drawing by way of non-limiting example, will make it possible to clearly understand how the invention is put into practice while highlighting other advantageous features, the embodiments described of course being part of the invention.
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Fig. 1 shows a sectional view of the assembly device.
Fig. 2 shows, partially broken away, an external view of the assembly collar.
Fig. 3 shows the arrangement of the parts in section, when the tubes are subjected to a deflection.
Fig.4 shows in partial section and on a larger scale the detail of the clamp tightening device.
Fig. 5 'shows in section the elastic junction sleeve.
The connection device shown is intended for the junction of canars 1 and 2 made of welded sheet metal.
The ends of the canars are made up of rib rings 3, 4 made from cold-bent profiled flat bands. These end caps are attached to the canars by continuous weld seams along their edges, creating a double seal line.
Said end pieces have a flat edge 5 connected by a rounded rib 6 to a groove 7 whose bottom rests on the canar, said groove itself being connected to an internal rib 8 higher than the rib, this rib 8 being joined. with a circular flat edge
The weld seams join the edges 5 and
9 on the outer surface of the nozzles .. '
The connecting sleeve 10 is made from a molded elastic material.
This sleeve reveals, in section, a web 11 which connects two marginal ribs 12 and 13. The substantially toroidal flanges which constitute the ribs are connected by external tangency with the external surface 14 of the web 11 while the internal connection is carried out by rounding 15 of
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relatively large radius compared to that of the tori.
As shown in fig. 1, the flanges 12 and 13 are inserted with ease into the grooves 7 by passing over the ribs 6.
Once in place, the sleeve is then surrounded by a clamp 16, also produced economically by cold profiling and bending.
This collar has inclined outer flanks 17 which cover the ribs 8 with play. The flanks 17 are connected to housings 18 which form ribs in which the dorsal parts of the tubes 12 and 13 are housed; the central part 19 of the collar, in depression, comes to rest on the surface 14 of the sleeve.
The couplings 20, of opposite taper, are embedded between the flanges 12 and 13 in the central region of the surface 14.
The length of the collar is greater than the wrap length so that the two ends of the collar overlap. On the internal part of the collar is attached by welding a tab 21 terminated by a split eye 22 * This eye receives the transverse bar 23 of a threaded rod 24. The threaded rod can be brought by tilting between the teeth 25 of an integral fork a plate 26 attached by welding on the outer end of the collar.
The internal surface of these teeth 25 forms a buttonhole on which is applied the collared, conical or rounded end piece of a nut 27 screwed onto the rod 24., nut integral with a tubular extension 28 pierced with a hole 29 for spindle tightening.
The split eye 22 is de'préférence obtained by rolling and welding the free end of the tab 21. Similarly, the support fork 25 is obtained by cutting, bending and
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weld end of tab 26.
The central region 19 of the collar maintains the surface 14 of the sleeve and preserves it from any detrimental extension under the effect of the pressure of the transported fluid. The extent of this surface 19 is such that it surrounds the tops of the ribs 6 of the two adjacent pipes.
As seen in fig. 3, the arrangements adopted allow a slight angular deviation of the axes of the adjacent pipes 1 and 2.
This angular difference is limited on the outside by the contact of the corrugations 8 of the adjacent pipes and the flanks 17 of the collar. Internally, the angular deviation is limited by the maximum compression which can be inflicted on the tubes 12 and 13 pressed against the surfaces 20 by the sides of the groove 7. Such a bend remains small but can nevertheless be useful in many cases, elbow resulting simply from a change in the internal stress distribution of the sleeve.
The presence of corrugated end pieces at the ends of the canars stiffens these ends and protects them against ovalization. The double casing thus formed resists localized dents which are generally the cause of practically irremediable leaks. The median groove of the end piece moreover imposes on the corresponding sleeve a precise position which facilitates assembly. The profile thus formed also eliminates the cutting edge of the canar, thus facilitating handling.
The sealing sleeve is easy to install which assures quick assembly. The shapes and thicknesses chosen allow a significant tightening of the collar without risk of contact between the latter and the end piece
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of the canar, which could cause or conceal a faulty tightening of the sleeve, causing leaks. The elastic material chosen with a predetermined hardness and nervousness avoids, on tightening, excessive crushing, thus eliminating the drawbacks of the aforementioned leaks, in particular by exaggerated hysteresis liable to occur in use. The elasticity is nevertheless sufficient to match the shapes of the end piece as closely as possible and to compensate, if necessary, for certain accidental dents and deformations.
The hose clamp, going all the way around with the sealing sleeve overlapped, will not jam or damage the sleeve. The side edges are curved without being able to come into contact with the nozzles, even after forceful tightening, while making it impossible, however, to escape from the tips. The profile of the collars has a shape which gives them good resistance to deformation and which, moreover, tends, during tightening, to direct the ends of the sleeve towards their respective grooves on the end pieces.
The thread of the rod 24 and the nut 27 is preferably round thread. The dimension of the axis formed by the bar 23, above the surface of the collar, is determined so that the rod is not subjected to any bending stress.
The sleeve is preferably produced using a rubber the hardness of which is of the order of 30 to 40 shore.
The inner diameter of the sausages is about 6% smaller than the outer diameter of the canars.
It also goes without saying that, without departing from the scope of being the invention, modifications could be made to the embodiments which have just been described.
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