Brevet FR2478257A1 — publié le 19810918

L'invention concerne un joint à bride dans lequel l'extrémité du tuyau à relier comporte un épaulement péri- phérique contre lequel une bride, destinée à être serrée au moyen de boulons ou autres organes, est conçue pour porter. Des techniques classiques concernant les joints à bride consistent à disposer une bride autour de l'extrémité d'un tuyau de manière que cette bride bute contre un épaule- ment situé à l'extrémité du tuyau, sur tout le pourtour de ce dernier. En général, la bride est réalisée d'une seule pièce. Dans des joints réalisés sur des branchements fixes, par exemple sur des pompes, présentant des trous taraudés destinés à recevoir des boulons de serrage, la bride est souvent constituée de deux moitiés afin de faciliter la pose. Dans chaque cas, des brides spécialement dimension- nées sont nécessaires pour chaque dimension de tuyau et, en outre, l'écartement des boulons de serrage et leur nombre diffèrent. Un exemple d'une telle situation est constitué par la norme SAE (J 518 c) qui, pour des tuyaux de diamètres compris entre 1,25 et 25,5 cm, exige quinze brides différen- tes. De plus, les brides sont en grande partie utilisées dans des branchements soumis à des pressions relativement basses, inférieures à environ 50.10 5Pa, par exemple dans des pompes à eau, sur le côté de l'aspiration d'applications hydrauli- ques, etc., auquel cas seule une partie de la capacité de maintien de la bride est utilisée. L'invention a pour objet un joint à bride perfectionné, conçu pour éliminer les inconvénients indiqués ci-dessus. Le joint à bride selon l'invention est caractérisé principalement par le fait que chaque boulon de serrage est monté dans une pièce de bridage séparée, destinée à buter axialement contre l'épaulement périphérique de l'extrémité du tuyau. Ainsi, chaque pièce de bridage ne porte que contre une partie relativement petite de l'épaulement périphérique de l'extrémité du tuyau, ce qui est cependant tout à fait suffisant sous des pressions relativement basses, atteignant au maximum environ 50.10 5Pa. Cependant, l'invention peut également être appliquée à des pressions plus élevées par la mise en place, entre les boulons de serrage et les pièces de bridage, d'une plaque continue de support qui augmente la capacité de retenue. Un avantage essentiel de l'invention réside dans le fait que les pièces séparées de bridage peuvent être réali- sées de façon à être identiques les unes aux autres et que, par conséquent, elles peuvent être utilisées avec pratique- ment toutes les dimensions existantes de tuyaux. De plus, une économie substantielle de matière est obtenue par rap- port aux brides entourant totalement les tuyaux. Les pièces de bridage sont en outre peu coûteuses à fabriquer dans les machines automatiques actuelles, en particulier si elles sont constituées de deux parties cylindriques de diamètres différents. Dans ce cas, la pièce de bridage porte axiale- ment contre l'épaulement périphérique de l'extrémité du tuyau, par la surface extrême de la partie ayant le plus grand diamètre, et elle porte de préférence radialement contre l'épaulement par la surface du corps de la partie de plus faible diamètre. Le joint à bride selon l'invention est également facile à démonter dans la direction radiale. Par exemple, dans le cas de quatre pièces de bridage espacées uniformé- ment sur le pourtour de l'extrémité du tuyau, ce démontage peut consister à enlever une pièce de bridage et à desser- rer les boulons des autres pièces. Il est possible de donner des formes excentrées aux pièces de bridage individuelles, par l'un quelconque des moyens suivants: 30. réalisation d'un alésage excentré dans les deux parties cylindriques concentriques de la pièce de bridage; disposition excentrée de la partie cylindrique de plus faible diamètre par rapport à la partie cylindrique de plus grand diamètre, traversée concentriquement par l'alé- sage. La dernière forme de réalisation citée présente l'avantage de demander un minimum de matière et d'espace. Une caractéristique commune aux formes de réalisation à différentes dispositions excentrées est qu'un contact précis entre les pièces de bridage et l'épaulement périphérique de l'extrémité du tuyau est obtenu quelle que soit la variation de largeur de l'épaulement ou les irrégularités des posi- tions des trous taraudés dans lesquels les boulons respec- tifs de serrage sont destinés à être vissés. Toute erreur d'écartement des trous taraudés peut être aisément rattrapée. Des formes autres que cylindriques peuvent évidemment être prises en considération. Si les boulons de serrage comportent deux tronçons ayant des filetages de pas opposés, chaque pièce de bridage peut présenter avantageusement un trou taraudé lui permet- tant d'être serrée contre l'épaulement périphérique de l'ex- trémité du tuyau par l'intermédiaire de ce trou taraudé. Cette forme de réalisation présente un certain avantage par rapport aux pièces de bridage à trou lisse, car le jeu entre la pièce de bridage et les filets du boulon est minimal, ce qui permet au boulon de mieux supporter les forces latérales apparaissant lors du serrage. Cependant, il convient de sou- ligner que la réalisation d'un trou lisse dans les pièces de bridage ne soulève aucun problème à cet égard, car l'é- paulement périphérique de l'extrémité du tuyau est en géné- ral relativement mince (dans la direction axiale du tuyau). Le joint à bride selon l'invention est destiné prin- cipalement à des branchements dans lesquels une extrémité de tuyau doit être reliée à une pièce fixe de raccord présentant des trous taraudés dans lesquels les boulons de serrage sont destinés à être vissés. Cependant, l'invention peut également être appliquée à des joints à aboutement si une bague de maintien, empêchant les brides de glisser radialement vers l'extérieur, est disposée autour des-parties cylindriques des pièces de bridage de plus faible diamètre. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: les figures 1 et 2 sont respectivement une élévation avec coupe partielle et une vue en bout du joint à bride selon l'invention, ces vues montrant le concept de base de l'invention; les figures 3 à 5 sont des vues de dessus montrant des formes préférées de réalisation de pièces de bridage utilisées dans le joint selon l'invention; la figure 6 est une coupe longitudinale partielle d'une forme de réalisation du joint selon l'invention dans laquelle les boulons de serrage comportent deux tronçons ayant des filetages de pas opposés; la figure 7 est une coupe longitudinale partielle montrant l'application de l'invention à un joint à aboutement; et la figure 8 est une élévation, avec coupe partielle, d'une forme de réalisation du joint selon l'invention conçue pour être utilisée sous des pressions supérieures à celles convenant aux formes de réalisation représentées sur les fi- gures 1 à 7. L'extrémité du tuyau à relier est indiquée par la référence numérique 1 et la pièce fixe de branchement à laquelle le-tuyau doit être relié est, par exemple, une pompe indiquée par la référence numérique 11. L'extrémité du tuyau 1 portant contre la pièce 11 de branchement comporte un épau- lement périphérique 2. Le joint est serré au moyen de boulons 3 qui sont vissés dans des trous ménagés dans la pièce 11, ces trous n'étant cependant pas représentés sur la figure 1. Contrairement aux joints à bride existants, le joint selon l'invention n'utilise pas une bride qui porte sur toute la longueur de l'épaulement 2, autour du tuyau 1, mais il com- porte une pièce séparée 4 de bridage associée à chaque bou- lon 3 de serrage. Dans les formes de réalisation représentées sur les figures, les pièces de bridage comprennent deux par- ties cylindriques 5 et 6 de diamètres différents de manière que la surface extrême 7 de la partie cylindrique 5 de plus grand diamètre porte axialement contre l'épaulement 2 alors que la surface extérieure 8 du corps de la partie cylindri- que 6 de plus faible diamètre porte radialement contre l'é- paulement 2. Ainsi qu'il ressort clairement de la figure 2 par exemple, les pièces 4 de bridage ne s'appliquent, au total, que sur une partie relativement petite de l'épaule- ment 2, cette partie étant cependant tout à fait suffisante pour les pressions concernées principalement, à savoir des pressions atteignant au maximum environ 50.105Pa. L'étan- chéité entre l'extrémité 1 du tuyau et la pièce 11 est réalisée de manière classique par un joint annulaire 10 logé dans une gorge ménagée dans la surface de l'extrémité du tuyau. Les mêmes pièces 4 de bridage peuvent être utilisées pour des tuyaux de différents diamètres. Ainsi, les dix- sept brides différentes, mentionnées précédemment et indi- quées par la norme SAE (I 518 c), peuvent être remplacées par seulement six pièces de bridage différentes, du type décrit, qui, de plus, sont aisées et peu coûteuses à fabri- quer au moyendes machines automatiques actuelles. La figure 2 représente une forme de réalisation dans laquelle les deux parties cylindriques 5 et 6 des pièces 4 de bridage et le trou 9 les traversant sont concentriques. La figure 3 représente une forme de réalisation selon l'invention dans laquelle chaque pièce 4a de bridage comporte des parties cylindriques concentriques 5a et 6a traversées par un trou excentré 9a. La figure 4 représente une forme de réalisation dans laquelle chacune des pièces 4b de bridage comporte une par- tie cylindrique 5b de plus grand diamètre, traversée concen- triquement par un trou 9b, et une partie cylindrique 6b de plus faible diamètre, qui est excentrée. La figure 5 repré- sente une autre forme de réalisation dans laquelle les par- ties correspondantes 5c, 6c et 9c de la pièce 4c de bridage sont toutes excentrées les unes par rapport aux autres. Ces différentes formesd'excentricité permettent toujours, au moyen d'une rotation appropriée, un ajustement précis contre l'épaulement 2. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 5, les cercles de coupe des parties cylindriques 5c et 6c sont tangents entre eux, ce qui se traduit par me utilisa- tion minimale de matière et un encombrement minimal. Lorsque l'alésage des formes de réalisation montrées sur les figures 3 et 5 est convenablement positionné, il est également pos- sible de faire tourner la pièce de bridage tout à fait li- brement par rapport à l'épaulement périphérique 2 de l'ex- trémité du tuyau. La figure 6 représente une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle un goujon fileté particulier 3d est utilisé et comprend deux tronçons 12 et 13 ayant des fi- letages de pas opposés. Le trou ménagé dans la pièce 4d de bridage présente un taraudage qui correspond au filetage 12 du goujon 3d. Le joint est serré au moyen du tronçon fileté 12 et du filetage intérieur correspondant de la pièce 4d de bridage, par rotation du goujon 3d. Cette forme de réalisa- tion a pour avantage de minimiser le jeu entre le filetage 12 et le taraudage de la pièce de bridage, de sorte que des forces latérales apparaissant au cours du serrage se répar- tissent de manière plus uniforme sur l'ensemble du goujon, ce qui est avantageux si la réalisation est relativement haute. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 7, la pièce fixe il de branchement précitée est remplacée par un raccord soudé lia qui constitue le joint classique à aboutement lia, llb. Dans ce cas, les liaisons sont serrées au moyen d'un écrou 14 et les pièces séparées de bridage du joint sont maintenues en place, de manière à ne pas pouvoir se déplacer radialement vers l'extérieur, par un.anneau 15 de retenue qui est disposé à l'extérieur des parties 6 des pièces de bridage de plus faible diamètre. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 8, une plaque 16 de support est placée entre les têtes des écrous 3 de serrage et les pièces 4 de bridage. Cette pla- que présente, d'une part, un trou central lui permettant d'être enfilée sur l'extrémité 1 du tuyau et, d'autre part, - des trous destinés au passage des boulons 3 de serrage. De cette manière, la liaison est mieux maintenue dans la direc- tion radiale, ce qui permet l'utilisation des pièces séparées 4 de bridage dans des raccords soumis à des pressions plus élevées et demandant un moment de serrage proportionnelle- ment plus grand. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au joint décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Joint à bride dans lequel l'extrémité d'un tuyau (1) à relier comporte un épaulement périphérique (2) contre lequel une bride, destinée à être serrée au moyen de bou- lons (3) ou d'organes analogues, est destinée à porter, caractérisé en ce que chaque boulon (3) de serrage est associé à une pièce séparée (4) de bridage conçue pour por- ter axialement contre l'épaulement périphérique de l'extré- mité du tuyau. 2. Joint à bride selon la revendication 1, caracté- risé en ce que chaque pièce de bridage estconçue pour porter axialement et radialement contre l'épaulement périphérique. 3. Joint à bride selon la revendication 2, caracté- risé en ce que les pièces individuelles (4a) de bridage com- portent deux parties cylindriques (5,6) de différents dia- mètres, chaque pièce de bridage portant axialement, par la surface extrême de sa partie (5) de plus grand diamètre, contre l'épaulement périphérique de l'extrémité du tuyau et de préférence radialement, par la surface du corps de sa partie (6) de plus faible diamètre, contre ledit épaulement. 4. Joint à bride selon la revendication 3, caracté- risé en ce que chaque partie cylindrique de la pièce de bri- dage et le trou (9) qui la traverse sont concentriques. 5. Joint à bride selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les deux parties cylindriques (5a, 6a) de la pièce de bridage sont concentriques, alors que le trou (9a) qui les traverse est excentré. 6. Joint à bride selon la revendication 3, caracté- risé en ce que la partie cylindrique (5b) de la pièce (4b) de bridage, quiest deplus granddiamètre, etle trou (9b1 qui la traverse sont concentriques, alors que la partie cylindrique (6b) de plus faible diamètre est excentrée. 7. Joint à bride selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les parties cylindriques (5c, 6c) de la pièce de bridage et le trou (9c) qui les traverse sont tous excen- trés entre eux. 8. Joint à bride selon la revendication 7, caracté- risé en ce que les cercles de coupe des deux parties cylindriques de la pièce de bridage sont tangents entre eux, lorsque cette pièce est considérée dans la direction axiale. 9. Joint à bride selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le trou traversant la pièce (4d) de bridage présente untaraudage dont le pas est opposé à celui du filetage de fixation du boulon (3d) de serrage. 10. Joint à bride selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, formant un joint à aboutement, caracté- risé en ce qu'un anneau (15) de retenue est disposé autour des parties cylindriques de plus faible diamètre des pièces de bridage afin de les empêcher de se déplacer radialement vers l'extérieur. 11. Joint à bride selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, conçu pour de hautes pressions, caracté- risé en ce qu'une plaque séparée (16) de support, réalisée d'une seule pièce, est disposée entre les boulons de serrage et les pièces individuelles de bridage.