Brevet FR2399603A1 — publié le 19790302

La présente invention concerne un joint d'étanchéité pour tuyaux à emboîtement, constitué par deux parties en matériaux différents. Il existe diverses possibilités pour éviter une réduction de l'efficacité d'un joint-d'étanchéIté pour tuyaux à emboîtement apres une durée de service prolongée, soit par addition de substances spéciales dans le mélange à base de caoutchouc, soit par emploi de films protecteurs ou autres produits similaires. L'objectif, dans les deux cas, consiste à augmenter la résistance du joint au fluide transporté dans la conduite ; par exemple, la demande de brevet de la République fédérale d'bllemagne, publiée sous le n0 2.157.162, décrit un joint d'étanchéité pour tuyaux à emboîtement qui comporte intérieurement un film protecteur en polytétrafluoréthylene pour que la partie du joint assurant l'étanchéité ne soit pas en contact avec le fluide contenu dans la conduite et ne soit pas soumise à son influence qui est nuisible à l'élasticité. Indépendamment des coûts élevés de production du film et de sa fixation au joint, l'insertion de l'extrémité du tuyau dans le manchon, le joint étant comprimé,fait que l'on soumet la liaison entre le film et le joint, à une contrainte extr & mement élevée qui risque d'entraîner la séparation partielle du film et du joint ; la protection du joint contre le fluide agressif est ainsi partiellement perdue.Après montage, la compression du joint a pour effet de soumettre ladite liaison à une contrainte L'invention a pour objet un joint d'étanchéité pour tuyaux à emboîtement qui présente une résistance efficace et permanente contre les fluides agressifs et qui ne perd pas son étan chéité, Selon une caractéristique essentielle de l'invention une bague d'étanchéité présente un bourrelet se situant après montage à proximité de l'extrémité du tuyau et comporte une pièce annulaire, éventuellement fixée à ladite bague par collage ou vulcanisation qui est placée dans la zone située entre le bourrelet et la partie de la bague d'étanchéité appliquée sur le tuyau. Cette réalisation présente notamment l'avantage que la fixation par vulcanisation ou collage de la pièce annulaire à la bague d'étar.chéité n'est soumise à aucune contrainte du fait de la déformation lors de l'insertion de l'extrémité du tuyau dans le manchon Cela est d'autant plus important qu'une liaison entre deux mélanges à base de caoutchoucs différents est généralement fragile et ne supporte pas des contraintes élevées. Ici, les seules|contrain- tes résultant de l'assemblage sont les forces de frottement de la pièce annulaire sur le tuyau ; la réalisation particulière de la pièce annulaire de façon que sa face interne soit inclinée par rapport au tuyau et, éventuellement, de façon que sa section ait grossièrement la forme d'un L permet de faire que cela soit sans inconvénient. Il est particulièrement avantageux que le bourrelet flexible exerce après montage une pression plus grande sur la a partie de la pièce annulaire* à I'axe du tuyau, de mime que sur la partie de la pièce annulaire normale à l'axe du tuyau pour éviter une action du fluide agressif sur la bague d'étanchéité flexible. Selon une autre caractéristique de l'invention, une réalisation du joint d'étanchéité particulièrement avantageuse pour le transport de chaleur à distance est obtenue avec une pièce annulaire en polymère synthétique fluoré, de préférence un élastomère fluoré, et une bague d'étanchéité en caoutchouc à base d'éthylène propylène. Il est possible de s'opposer aux actions sur la bague d'étanchéité du fluide caloporteur transporté dans les conduites (par exemple température élevée, hydrolyse, déformation permanente) une formulation spécifique d'un mélange à base de caoutchouc minimisant durablement les influences extérieures auxquelles le joint est soumis particulièrement dans:le cas considéré, l'agressivité de l'oxygène de l'air chaud. Afin dfaméliorer l'étanchéité entre le manchon et la bague d'une part, la bague et l'extrémité du tuyau d'autre part, et selon une autre caractéristique de l'invention, il est avantageux que la bague d'étanchéité soit en retrait par rapport à la pièce annulaire, de façon que, après compression, la bague d'étanchéité, qui est plus molle, n'exerce pas sur le manchon ou l'extrémité du tuyau, une pression supérieure à celle de la pièce annulaire qui est plus dure. Selon une autre caractéristique de l'invention, la paroi interne de la pièce annulaire est dans sa partie située vers l'extrémité du manchon inclinée par rapport au tuyau d'un angle de 20 à 400, et de préférence de 300 3 cela permet de centrer le tuyau, et d'appliquer, à la bague d'etanchéité, de la fa çon la plus favorable les contraintes résultant de l'introduction de ce dernier. Selon une autre caractéristique de l'invention, la section de la pièce annulaire a sensiblement la forme d'un L et d'un coin ouvert vers l'extrémité du manchon, afin d'éviter que lors de la mise en place du tuyau, le frottement ne fasse s'enrouler la pièce annulaire qui adhère faiblement à la bague d'étanchétté. Selon une autre caractéristique de l'invention, de préférence la paroi interne de la pièce annulaire est, dans sa partie la plus proche du tuyau inclinée d'un angle de 10 à 200 et de préférence de 150 environ pour que, malgré l'angle relativement grand entre la pièce annulaire et le tuyau, l'étan chéité se fasse par une surface aussi grande que possible. D'autres caractéristiques et avantages de llinven- tion seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous et de la figure unique, représentant un exemple de réalisation. Les courbes en tirets représentent le manchon 1 et l'extrémité du tuyau 2, le joint d'étanchéité 3 pour tuyau à sm- boitement selon l'invention est représenté avant compression. Il est constitué par la bague d'étanchéité 4, assumant La fonction d'étanchéité entre le manchon 1 et l'extrémité du tuyau 2, et par la partie annulaire 5 qui a, en section sensiblement une forme de L et qui protège la bague d'étanchéité 4 contre le fluide. Le bourrelet annulaire 6 sert essentiellement à fixer le joint d'étanchéité en s'opposant à une translation de ce dernier lors de l'assemblage des tuyaux. Une réalisation appropriée de la gorge du manchon du tuyau recevant le bourrelet annulaire 6 permet en outre de prévoir un surdimensionnement de la partie 7, de sorte qu'après montage, le bourrelet 6 exerce, sùr la partie annulaire 5, une pression axiale et une pression radiale, garantissant ainsi une étanchéité sure entre le manchon t et la partie correspondante de la partie annulaire 5 d'une part, l'extrémité du tuyau 2 et la partie correspondante de la partie annulaire 5 d'autre part. Il est particulièrement avantageux de réaliser la partie annulaire 5 dans un polymère synthétique fluoré, un élastomère fluoré de préférence, et la bague d'étanchéité 4 dans un caoutchouc à base d'éthylène-propylène. L'emploi d'un polymère synthétique fluoré assure une bonne résistance à la chaleur à l'oxygène, aux hydrocarbures, aux acides et aux alcalins. L'élastomère fluoré, commercialisé sous la marque déposée "Viton", est un exemple de matériau convenant à cet usage (il s'agit d'un copolymère linéaire de fluore de vinylidène et de hexafluoropropylène, vulcanisable à l'aide de polyamides, peroxydes organiques ou par rayonnement). L'emploi d'un caoutchouc à base d'éthylène-propylène comme bague d'étanchéité présente l'avantage d'assurer des forces de rappel élastiques élevées tet une grande résistance à la vapeur d'eau, en l'absence d'oxygène à haute temperature dans la vapeur ou dans l'eau. Un tel caoutchouc résoudrait par exemple les problèmes posés par les températures élevées et la présence simplta- née d'eau dans le transport de chaleur à distance. Lorsque du pé trole, par exemple, doit être transporté dans les conduites, il est avantageux de réaliser la bague d'étanchéité 4 en caoutchouc nitrile et la partie annulaire 5 en caoutchouc éthylène-propylène-butyle ou en "Viton". Outre une bonne étanchéité, un caoutchouc nitrile souple présente une remarquable résistance aux hydrocarbures comme ceux contenus dans le gaz naturel par exemple. Les combinaisons des deux parties d'un joint d'étanchéité pour tuyau à emboîtement en caoutchoucs différents qui ont été précédemment indiquées en fonction des fluides venant en contact avec le joint, ne limitent absolument pas l'invention, mais constituent simplement un exemple des multiples possibilités d'emploi du joint. Il est particulièrement avantageux que la partie annulaire 5 fasse saillie par rapport à la bague d'étanchéité 4, de serte que la pression exercée sur les extrémités 9 de la partie annulaire 5 soit toujours supérieure à celle exercée sur la partietoisine de la bague d'étanchéité 4. REVENDICATIONS 1. Joint d'étanchéité pour tuyaux à emboîtement, constitué de deux parties en matériaux différents et caractérisé en ce qu'une bague d'étanchéité présente un bourrelet annulaire, se situant après montage à proximité de l'extrémité du tuyau, et comporte une partie annulaire, éventuellement fixée par collage ou vulcanisation, qui est disposée dans la zone située entre le bourrelet et la partie de la bague d'étanchéité appliquée sur l'extrémité du tuyau. 2. Joint d'étanchéité selon revendication 1, caractérisé en ce que la partie annulaire est en un polymère synthétique fluoré, un élastomère fluoré de préférence, et que la bague d'étanchéité est en un mélange élastomérique à base d'éthylène-propylène. 3. Joint d'étanchéité selon une quelconque des revendications i et 2 caractérisé en ce que la bague d'étanchéité est en retrait par rapport à la partie annulaire. 4. Joint d'étanchéité selon une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que la partie annulaire à une section sensiblement en forme de B. o 5. Joint drétanchéite selon une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la section de la partie annulaire à sensiblement une forme de coin ouvert vers l'extrémité du manchon. 6. Joint d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la paroi interne de la partie annulaire fait, dans sa partie situé vers l'extrémité du manchon, un angle de 200 à 400 et de préférence de l'ordre de 300 avec le tuyau. 7. Joint d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la paroi interne de la partie annulaire fait, dans sa partie la plus proche du tuyau un angle de 10 à 200 et de préférence d'environ 150 avec le tuyau.