Brevet FR2003270A1 — publié le 19691107

0608Q -1- 2Ô0327Ô L3invention concerne des joints pour conduits à fluide qui peuvent s'adapter à un mouvement relatif des deux éléments qu'ils relient. Ce mouvement relatif peut comporter un coulisse-ment, un mouvement d1 articulation à cardan ou un pivotement et 5 un Joint selon l'invention est capable de s'adapter aux trois mouvements. Suivant l'invention, on prévoit un joint pour conduits à fluide comprenant un ensemble de deux pièces pouvant coulisser télescopiquement et deux raccords d'extrémité servant à relier 10 les extrémités de l'ensemble à des éléments qu'il s'agit de relier, les raccords d'extrémité étant reliés à l'ensemble de manière à permettre à la fois un mouvement de cardan et un pivotement des pièces coulissantes relativement aux raccords d*extrémité, des moyens d'étanchéité étant prévus ©atre les deux pièces 15 coulissantes ainsi qu'entre celles-ci et les raccords d'extrémité pour empêcher la sortie de fluide» Cette disposition peut s'adapter à de petits mouvements relatifs d'éléments réunis par le conduit, quelle que puisse être la direction des mouvements. Un tuyau flexible, souvent employé 20 dans un but similaire, ne permet pas un pivotement des plans perpendiculaires à la base. D'autre part, la détérioration du joint suivant l'invention se traduirait seulement par une perte d'étanchéité entraînant des fuites tandis que la détérioration d'un tuyau flexible causerait une perte complète de fluide. 25 Avantageusement, les raccords d'extrémité sont reliés à l'ensemble par des joints à rotule. Les moyens d'étanchéité prévus à l'endroit des joints à rotule peuvent comprendre des anneaux toriques élastiques entourant les rotules. Avantageusement, les deux pièces coulissantes présentent 30 entre elles un espacement constituant une chambre de compensation et communiquant avec l'intérieur de l'ensemble de sorte que du fluide afflue à celle-ci, la disposition étant telle que la pression de fluide qui règne à l'intérieur de la chambre tend à solliciter les pièces coulissantes à se télescoper l'un dans 35 l'autre. On peut y parvenir au moyen de deux anneaux toriques élastiques constituant les moyens d'étanchéité entre les pièces coulissantes et formant les extrémités de la chambre, les anneaux toriques étant portés paï les pièces coulissantes respectives de manière à augmenter et à diminuer le volume de la chambre 40 lorsque les raccords d'extrémité se rapprochent et s'éloignent 69 06080 -2- 2003270 l'un de l'autre. Quand le volume de la chambre est diminué, un espacement est ménagé entre les deux pièces coulissantes. Avantageusement, un troisième anneau torique élastique bouche cet espacement à 5 son extrémité opposée à la chambre et l'espacement est en communication avec l'atmosphère par un passage muni d'un filtre. Avantageusement, les deux pièces coulissantes sont usinées à une forme tubulaixe. La pièce coulissante extérieure peut porter me lèvre élastique de manière à balayer la surface de la *10 pièce coulissante intérieure. On décrira maintenant à titre d'exemple un mode d'exécution de l'invention en se référant aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une élévation latérale en coupe partiel-15 le d'un joint de conduit à fluidej la figure 2 montre une portion de la figure 1 à échelle agrandie, et la figure 3 ©st une perspective d'un composant du joint des figures 1 et 2. 20 Les dessins montrent un joint de conduit à fluide compre nant un ensemble de deux pièces usinées tubulaires pouvant coulisser télescopiquement, 11 et 12. Des joints à rotule 13 sont prévus aux extrémités extérieures des pièces coulissantes 11 et 12 et comprennent des pièces en portion de sphère 14 soudées aux 25 extrémités des pièces coulissantes 11 et 12 et situées dans des cavités en portion de sphère prévues dans des raccords d'extrémité 16 et 17 conçus pour être reliés à des éléments que le joint doit raccorder. Les pièces en portion de sphère 14 sont entourées par des anneaux toriques flottants 18 situés entre des taa-30 pons en polyamide 19 montés dans les raccords d'extrémité 16 et 17 de manière à former les cavités en portion de sphère et maintenus en place dans les raccords d'extrémité 16 et 17 au moyen de chapeaux filetés 21. L'ensemble de pièces coulissantes comprend une pièce 35 tubulaire usinée 22 fixée à la pièce coulissante 12 par un filetage comme on l'a représenté. Une lèvre élastique en polytétra-fluoréthylène, 23, est portée par la pièce tubulaire 22 à son extrémité opposée à la pièce coulissante 12 et est maintenue en place par un jonc 24. La lèvre 23 balaie et protège la surface 40 extérieure de la pièce coulissante 11 pendant le mouvement de 69 06080 -3- 2003270 coulissement du joint. Une encoche 26 prévue dans la pièce tubulaire 22 contient un anneau torique élastique 27 qui assure l'é-tanchéité vis-à-vis des pièces 11 et 22 et un anneau anti-éjection 28 en polytétrafluoréthylène. 5 Au centre du joint, deux autres anneaux toriques élas tiques 31 et 32 assurent l'étanchéité respectivement entre la pièce coulissante 11 et la pièce tubulaire 22 et entre la pièce coulissante 11 et la pièce coulissante 12. L'anneau 31, ainsi qu'un anneau anti-éjection 33 es. polytétrafluoréthylène et un 10 organe de retenue 34 en acier inoxydable qui lui sont associés, sont portés par la pièce coulissante 11 entre lesénneaux fendus 36 et 37, respectivement en polyamide et en acier inoxydable, adaptés dans des gorges de la pièce coulissante 11. L'anneau torique 32, ainsi qu'un anneau anti-éjection associé 38 en poly-15 tétrafluoréthylène, sont portés par la pièce coulissante 12 et la pièce tubulaire 22, entre un organe de retenue 39 en bronze phosphoreux présentant un rebord 39' (figure 3) qui bute contre un épaulement 40 de la pièce tubulaire 22 et un épaulement 41 de la pièce coulissante 12, des portions du rebord 39® étant 20 évidées en 39" pour permettre à l'air de dépasser l'organe de retenue 39* Une ouverture 42 mène de l'atmosphère baignant la surface extérieure de la pièce coulissante 12 à un espacement 44 situé à l'intérieur du joint, entre les anneaux 31 et 32, mais 25 est recouverte par un filtre 43. Une chambre de compensation 46 est formée entre la pièce coulissante 11 et la pièce tubulaire 22, les extrémités de la chambre de compensation 46 étant formées par les anneaux toriques 27 et 31. La chambre de compensation est reliée à l'intérieur de la pièce coulissante 11 par un pas-30 sage 47. En service, les raccords d'extrémité 16 et 17 sont reliés aux éléments qui doivent être raccordés par le joint. Le fluide peut alors passer entre les éléments à travers le joint. Le fluide qui passe à travers le joint peut affluer à la chambre 35 de compensation 46 par le passage 47 mais est empêché de quitter la chambre de compensation par les anneaux toriques 27 et 31» le fluide est empêché de s'échapper à l'endroit des joints à rotule 13 par les anneaux 18 et il est empêché d'atteindre l'espacement 44 en passant autour de l'extrémité droite de la pièce coulis-40 santé 11 (telle qu'on la voit sur le dessin) par l'anneau to 69 06080 -4- 2003276 rique 32. Le joint est ainsi étanche. Le joint peut s'adapter à un mouvement axial de rapprochement ou d'éloignement entre les raccords d'extrémité 17 et 18 grâce au fait que la pièce coulissante 12 et la pièce tubulaire 22 peuvent coulisser télescopique-5 ment relativement à la pièce coulissante 11. En outre, les joints à rotule 13 peuvent s'adapter à un mouvement de cardan aussi bien qu'à un mouvement de pivotement. Le joint peut s'adapter à de petits mouvements relatifs des raccords d'extrémité 16 et 17 quelle que puisse être la direction des mouvements. Le fluide 10 contenu dans la chambre de compensation 46 exerce une pression dirigée vers l'extérieur à la fois sur l'anneau torique 27 porté par la pièce tubulaire 22 et sur l'anneau torique 31 porté par la pièce coulissante 11. L'effet de cette pression tend donc à solliciter les pièces coulissantes 11 et 12 à se télescoper l'une 15 dans l'autre. Cela tend à contrarier les forceséxercées par le fluide qui passe à travers le joint et qui tendent à solliciter les pièces coulissantes 11 et 12 à sortir l'une de l'autre. Quand la distance entre les raccords d'extrémité 16 et 17 est accrue, la chambre de compensation 46 diminue bien enten-20 du de grandeur. En même temps, l'espacement 44 compris entre les anneaux 31 et 32 augmente de grandeur. Pour éviter qu'il ne se forme un vide ou un vide partiel dans l'espacement 44, celui-ci communique 'avec l'atmosphère par l'ouverture 42. L'air peut ainsi entrer dans l'espacement 44 et en sortir lorsque la gran-25 deur de celui-ci augmente ou diminue par le télescopage des pièces coulissantes 11 et 12. Le filtre 43 assure que l'air qui entre dans l'espacement 44 soit propre. 69 0608Q -5- 2003270 - BEVBHDICAIIOHS - 1 5 les extramités de l'ensemble aux éléments qu'il s'agit de raccorder, des moyens de liaison qui relient les raccords aux pièces intérieure et extérieure de manière à permettre un mouvement de cardan et un mouvement de pivotement des raccords, un premier dispositif d'étanchéité entre les pièces coulissantes et un deu-10 xième dispositif d'étanchéité prévu dans les moyens de liaison entre les pièces coulissantes et les raccords. 2 - Ensemble selon 1, caractérisé par le fait que les moyens de liaison sont sous la forme de joints à rotule. 3 - Ensemble selon 1 ou 2, caractérisé par le fait que 15 les pièces coulissantes définissent entre elles une chambre annulaire de compensation reliée par un passage à l'intérieur de l'ensemble pour permettre l'application d'une pression de fluide aux parois terminales de la chambre de compensation en vue de solliciter les pièces coulissantes l'une vers l'autre. 20 4 - Ensemble selon 3» caractérisé par le fait que le premier dispositif d'étanchéité comprend deux anneaux toriques élastiques espacés dont l'un est porté par la pièce coulissante intérieure et l'autre par la pièce coulissante extérieure. 5 - Ensemble selon 4, caractérisé par le fait qu'un 25 troisième anneau torique élastique est porté par la pièce coulissante extérieure et est en contact d'étanchéité avec la pièce coulissante intérieure de manière à définir entre les pièces coulissantes une chambre annulaire supplémentaire qui est reliée à l'atmosphère par un passage.