Brevet FR2258584A1 — publié le 19750818

L'invention concerne une jonction destinée à relier de façon étanche deux canalisations ou deux enceintes. Le problème est de réaliser une jonction facilement démontable, utilisable dans des canalisations pouvant être soumises à un vide poussé ou à de hautes pressions, ou à de hautes températures. Une jonction connue, destinée à de telles applications, est constituée par un joint métallique interposé entre les faces terminales des brides respectivement solidaires des deux canalisations à relier, et présentant des faces d'appui munies de stries lui conférant une certaine élasticité. Une telle disposition présente des inconvénients. On constate en effet que la jonction ne conserve pas ses propriétés d'étanchéité au cours du temps par suite d'une altération de la surface des brides en contact avec le joint, surtout lorsque, pour des raisons diverses, ces brides sont en un métal léger. Une premiere cause d'altération est le déplacement des lignes de contact des ondulations du joint sur les brides à la suite de dilatations ou de retraits dûs à des écarts de température, de pression, à l'utilisation de matériaux différents, à l'application de forces extérieures, etc. Une seconde cause d'altération est le marquage des brides par les ondulations du joint à la suite d'un excès de la pression de serrage qui n'est souvent fonction que de la force de l'opérateur. De plus un exces de la pression de serrage, à supposer qu'il ne provoque pas instantanément une détérioration de la bride, entraine un écrasement du joint tel que les limites de déformation élastique soient dépassées Les détériorations conjuguées du joint proprement dit et des brides qui l'enserrent ont pour effet l'apparition d'un défaut d'étanchéité de la jonction. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. La présente invention a pour objet une jonction, destinée à assurer une liaison étanche entre deux canalisations terminées par deux brides, et comportant un joint en forme de coupelle ondulée ; une telle jonction est remarquable notas ment par le fait que les faces d'appui de ladite coupelle sont munies chacune d'une armature constituée par une plaque en un matériau moins dur que celui de la coupelle et que celui des brides. Selon un mode de réalisation préférentiel, au moins un des-bords intérieur et extérieur de cette coupelle coopère avec une rondelle de limitation d'écrasement qui lui est concentrique. Les armatures ont pour fonctions, d'une part d'absorber les inégalités présentées par les surfaces des brides, et d'autre part d'empêcher la détérioration de ces brides par les ondalations de la coupelle. Les rondelles intérieure et extérieure ont pour fonction de définir un espace entre les brides dans lequel la coupelle munie de ses armatures reste soumise à une déformation élastique permanente sous l'effet de la pression de serrage à laquelle s'ajoutent éventuellement d'autres pressions extérieures ; les rondelles garantissent cette élasticité qui permet d'assurer l'étanchéité de la jonction. Les autres particularités et les avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante qui sera faite à l'aide du dessin annexé donné à titre illustratif mais nullement limitatif. Les figures 1 et 2 sont des vues schématiques semi-coupées d'un exemple de jonction selon l'invention respectivement avant et après le serrage des brides auxquelles elle est associée. On a représenté sur la figure 1 deux brides 1 et 2 destinées à relier deux enceintes ou deux canalisations d'axe 7. Les brides présentent respectivement des alésages 3 et 5, 4 et 6, disposés en regard l'un de l'autre en vue de leur fixation, par des vis 17 et 18. Une jonction selon l'invention, interposée entre les faces 15 et 16 des brides 1 et 2, est constituée par une coupelle ondulée 8 séparée des faces 15 et 16 par deux armatures 9 et 10 formées par des plaques dont le matériau présente une dureté inférieure à celle du matériau de la coupelle 8, et dans le cas général du matériau des brides 1 et 2 également.La périphérie de la coupelle est entourée par une rondelle 14 en matériau approprié aux conditions de température et de pression, susceptible d'être rendue solidaire des brides 1 et 2, et destinée à bloquer la périphérie de l'ensemble constitué par la coupelle ondulée et les armatures en vue d'une limitation de leur écrasement. Ainsi, lorsque le serrage est réalisé, (voir figure 2), la rondelle péri phérique extérieure 14 définit un intervalle minimum entre les faces 15 et 16 des brides I et 2, permettant de maintenir la coupelle 8 à l'intérieur du logement constitué par les armatures 9 et 10 dans des conditions de déformation correcte, c'est-à-dire en deçà des limites de déformation élastique.Les deux armatures 9 et 10 sont destinées à compenser les rayures, cavités ou tout autre inégalité, présentées par les faces 15 et 16 ; par ailleurs elles protègent ces faces contre les pressions locales exercées par les sommets des ondulations de la coupelle 8. Dans ces conditions une jonction selon l'invention permet de réaliser l'étanchéité entre les deux brides 1 et 2. On a décrit dans cet exemple une jonction présentant une rondelle périphérique de limitation d'écrasement 14. Mais il est possible selon une autre variante de réalisation de mettre en oeuvre une rondelle intérieure de limitation d'écrasement concentrique aux deux brides 1 et 2 ; si les configurations de ces brides le nécessitent, il est envisageable d'utiliser simultanément une rondelle périphérique et une rondelle intérieure, ou bien de prévoir une cavité pour la coupelle et les armatures dans l'une des brides ou dans les deux brides. Une jonction selon l'invention est avantageusement utilisée dans les conduites hydrauliques, ou les conduites destinées à véhiculer des combustibles, des produits liquifiés, des produits acides ou corrosifs. Elle peut être mise en oeuvre dans une gamme de températures s'étendant par exemple de -2000C à 16000C les pressions subies peuvent varier de l'extrême vide aux très hautes pressions, par exemple de 10 à 10.000 bars. Bien entendu, les différentes applications qui viennent d'être citées exigent un choix des matériaux à utiliser pour la réalisation de la coupelle, des armatures et de la rondelle associées. On peut utiliser des matériaux qui sont aux-mêmes inertes au milieu chimique environnant, ou recouverts d'un métal approprié les rendant résistants vis-à-vis de ce milieu. Parmi ces revêtements on peut indiquer des dépôts protecteurs choisis parmi le cuivre, le cadmium, le nickel, le chrome, l'argent, l'or, le platine etc. Comme indiqué plus haut, le matériau constituant la coupelle ondulée présente une dureté supérieure à celle du matériau des armatures. A titre d'exemple on peut employer pour les coupelles les matériaux suivants : acier, acier inoxydable, inconel, inconel X, monel, hastelloy, ou waspalloy, acier au titane, etc ; pour les armatures on peut utiliser un large choix de matériaux plus plastiques que les matériaux des coupelles et des brides, notamment des métaux non ferreux et éventuellement des matieres plastiques. Il est à remarquer qu'une jonction selon l'invention peut être montee, démontée et remplacée facilement car elle ne nécessite qu'un remplacement des armatures ; en effet, les surfaces des brides protégées par les armatures demeurent intactes, ainsi que la coupelle ondulée qui a gardé ses propriétés élastiques. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté ; on pourra sans sortir du cadre de l'invention mettre en oeuvre des coupelles ondulées de profils variés et adapter ladite jonction sur des brides présentant des configurations quelconques. REVENDICATIONS 1/ Jonction destinée à assurer une liaison étanche entre deux canalisations terminées par des brides et comprenant un joint en forme de coupelle ondulée, caractérisée par le fait que les faces d'appui de ladite coupelle sur lesdites brides sont munies d'armatures constituées chacune par une plaque en un matériau moins dur que celui de ladite coupelle. 2/ Jonction selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'au moins un des bords intérieur et extérieur de ladite coupelle coopère avec une rondelle fixe de limitation d'écrasement qui lui est concentrique. 3/ Jonction selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ladite rondelle fait partie intégrante d'une desdites brides. 4/ Jonction selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les matériaux susceptibles de constituer ladite coupelle sont choisis parmi les matériaux suivants : acier, acier inoxydable, inconel, inconel X, monel, hastelloy, waspalloy, acier au titane, métaux non ferreux. 5/ Jonction selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les matériaux susceptibles de constituer lesdites armatures- sont choisis parmi les métaux non ferreux et les matières plastiques.