Brevet FR2517015A1 — publié le 19830527

L'invention se rapporte aux raccords pour tuyaux notamment pour tuyaux métalliques dans lesquels circulent des fluides d haute pression, du type comportant une bague å sertir sur le tuyau sous l'action du vissage de l'écrou sur le corps du raccord. On sait que les raccords de ce type général par exemple conforment a la norme allemande DIN 2353, le corps comprend un premier alésage cylindrique, suivi d'un deu xibme alésage cylindrique servant de logement au ~tuyau, l'épaulement constitué par la différence de diambtres de ces deux alésages assurant le centrage et la butée du tube a raccorder, ce deuxième alésage aboutissant à un cône de 240. Extérieurement le corps est fileté a sa partie postérieure. Par ailleurs l'écrou creux se vissant sur celle ci comporte un cône intérieur. La bague à sertir, enfilée sur le tuyau comporte une face avant destinée å prendre appui sur l'extrémité arrière du corps, Dans sa partie arriere elle est conique en vue d'appliquer contre le cône intérieur de l'écrou, et évidée intérieurement de manière å constituer la ou les lèvres de sertissage. Il est bien connu que pour obtenir celui-cX on visse l'écrou sur le corps. La coopération du cône extérieur de la bague et du cône intérieur de l'écrou, conjuguée a la réaction de la face avant de cette bague sur l'extrémité du corps fait que la partie postérieure portant la ou les levres de sertissage, s'incline en direction du tuyau dans lequel elle s'incrustera. On observe que ce résultat est obtenu par un basculement de la partie avant de la bague en direction de l'arrière. Reste alors a résoudre le probleme de l'étanché- ité avant c'est-à-dire entre bague-corps et tuyau. On a déjA proposé de placer d l'intérieur du cône de 240 un joint en matière déformable solidaire ou non de la partie antérieure de la bague. Le Brevet Fran çais Legris n0 2461186 propose de pousser ce joint dans ce cône en munissant la partie antérieure de la bague d'un cône court de même inclinaison que celui du corps (qui s'oppose au basculement de la bague) ; ce cône court étant précédé d'un appendice dont la section constitue une lèvre mince annulaire adjacente au tube. Ce dispositif utilise un joint préformé conique# dont la face postérieure est pourvue d'un alésage de forme et de dimensions complémentaires à celle de l'appendice précité. En fait, un tel joint agit comme un coin plus ou moins compressible à fluage pratiquement nul. Il s'agit d'une sorte de compactage. La présente invention propose une solution d'étanchéité tout autre, dans laquelle le joint se déforme sans que la bague à sertir soit bridée par le cône du corps. D'autres particularités et avantages appara#- tront a la lecture de la description et des revendications qui suivent, faites en regard des dessins sur les quels - la figure 1 représente en coupe longitudinale un raccord selon l'invention avant serrage de l'écrou sur le corps - la figure 2 est unecoupe.similalre faite sur le même raccord après serrage ; - les figures 3A, 3B 3C, 3D montrent différentes formes de joints possibles ; - les figures 4 et 5 sont des schémas montrant les positions de l'angle de la saillie de déformation du joint. Comme on le voit sur ces figures, le raccord selon l'invention est du type comportant un corps C fileté extérieurement en C4 et alésé intérieurement d'aval en amont, d'une première partie cylindrique Ct d'une seconde partie cylindrique C2 faisant avec Ct un épaule- ment K contre lequel vient buter le tuyau T àraccorder, un écrou creux E fileté intérieurement en Ei en vue de visser sur la partie C4 du corps, cet écrou étant alésé dzun cône intérieur E2 et à l'intérieur de l'écrou une bague B en métal dont la partie postérieure B1 comporte au moins un cône B1 de pente identique d celle du cône E2 et intérieurement un évidement B2 délimitant une ou deux saillies annulaires formant lèvres de sertissage B3 destinées à être incrustées dans le tube T, afin de réaliser l'accrochage mécanique ; cette bague a sa partie frontale comportant un plan radial B4 destiné a venir s' appliquer antre l'extzémitd du corps C, et un alésage B5 traverse par le tube T. Avantageusement, l'arête arrière du cône délimitée par le c#ne C3 et le plan B4 doit être cassée ou mieux remplacée par un arrondi Cs. En effet, si l'on examine la géométrie du système, on voit sur la Fig.2 que la force F due au serrage de l'écrou sur le corps, donc parallèle â l'axe longitudinal du raccord, produit une flexion de centre A, et de direction F1, produisant le sertissage de B3 dans le tube. Cette flexion arrière s' accompagne d'un basculement vers l'avant autour du point C5, basculement qui déplace le point A vers l'extérieur selon F3 et incline la surface extérieure de la saillie selon F2. Selon l'invention la face B4 porte une saillie annulaire S de section triangulaire destinée à déformer le joint J (J1, J2 J3 J4, des figures 3A à 3D inclus) dans le volume limité par le cône C3 et le tube T. Si l'on utilise par exemple un joint torique du type J4 (fiv. 3D) on constate que celui-ci a déjà flué avant la phase de serrage de l'écrou sur le corps, déformant la bague B. En fait, le joint s'est surtout.déformé en glissant le long des parois de C3 et de T pour prendre une section en forme de poire (fig. 1). Après le serrage, la partie postérieure du joint tend a remonter dans le logement annulaire à section doublement conique délimité par le tube, le cône du corps et la saillie annulaire S, car les surfaces latérales externe et interne de cette saillie pousse la matière à s'écraser contre les parois extérieures du logement. Bien entendu cela suppose que l'arête S1 de lasaillie 8 ne soit pas coupante. Avantageusement, cette arête est remplacée par un arrondi, mais en sus on donne à l'angle a de cette arête une valeur comprise entre 60 et 1350 avec une préférence pour unevaleur approximative de 900. La position de la saillie S dans le cône C3 la plus judicieuse est celle pour laquelle la bissectrice de l'angle de l'arête SI est parallèle a la génératrice du tube T. Pour un cône normalisé de 240, et un angle d'arête S1 de 900, l'angle ss de la figure 4, c'est à dire celui du volume délimité par la paroi de ce cône normalisé et la paroi extérieure de la saillie, est sensiblement de 330. Bien entendu, pour un angle de S1 égal à 60 , l'angle minimal ss serait de 180. Cet angle ss et par voie de conséquence l'angle y formé par la paroi interne de la saillie et le tube (fiv.5) peuvent varier en fonction du matériau utilisé pour le joint J (de préférence en élastomère fluoré) mais aussi en raison de l'état de surface du tube T. Forcément, ils varient aussi en fonction du matériau constituant la bague B du fait de la variation de l'importance du basculement. Toutefois, l'angle y ne doit pas être inférieur à 240 et donc compris entre 24 et 450. En définitive, la présente de la saillie à section triangulaire permet d'obtenir une étanchéité bien supérieure à celle d'une face de compression plate ou d'une lèvre comme dans le cas Legris précité. En effet, comme il a été déjà dit, la saillie en amorçant sa pénétration dans le joint pousse l'exc6- dent de matière dans l'espace cône/tube par un fluage an térieur à fortes pressions agissant normalement par rap- port aux surfaces métalliques de contact. Le serrage provoque un fluage du joint vers l'arrière tant contre le tube que contre le cône. Une répartition des contraintes dans toute la masse du joint permet de limiter l'ac tion dynamique de celui-ci sous pression cyclique. Par ailleurs, le fluage arrière peu soumis aux contraintes mécaniques (vibrations par exemple) permet de maintenir l'étanchéité et d'assurer une grande fiabilité. REVENDICATIONS 1. - Raccord pour tuyau comprenant un corps (C) alésé d'une première partie cylindrique tC1) de diamètre égal au diamètre intérieur dudit tuyau, une seconde partie cylindrique (C2) dont le diamètre est à peine supérieure au diamètre extérieur de ce même tuyau (T), cette partie cylindrique se poursuivant vers l'arrière par un cône (C3), ce corps étant fileté extérieurement en (C), une bague métallique (B) dont la partie arrière comporte au moins une partie conique extérieure (B1) et une partie coupante intérieure (B3) destinées a être incrustées dans le tuyau (T), un écrou (E) dont la partie antérieure (E1) est filetee intérieurement pour coopérer avec le filetage du corps et la partie postérieure alésée d'un cône (E2) dont la pente est compatible avec celle de la bague, un joint d'étan- chéité (J) étant engagé entre le cône (C3) du corps et le tuyau (T), aaractSrisd en ce que ce joint d'étanchéité est comprimé par une saillie annulaire (S) de section triangulaire portée par la bague (B). 2.- Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle (d) de la saillie annulaire est compris entre 600 et 1350. 3.- Raccord selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle ( ) de la saillie annulaire est sensiblement de 900. 4.- Raccord selon l'une des revendications précédentes, earaetérisé en ce que les génératrices extérieures de la saillie font un angle minimal (p) d'environ 180 dans le cas d'un angle(&alpha;) de 60 , avec les génératrices du cone (C3) du corps (C) ou de 330 pour un angle ( ) de 900. 5.- Raccord selon l'une des revendications précédentes, caractdrisd en ce que les génératrices intérieures de la saillie font un angle minimal (Y) de 240 avec les génératrices du tuyau (T). 6.- Raccord selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que cette saillie se poursuit extérieurement par une partie radiale (B4) servant de surface de butée de la bague sur le corps et intérieurement par l'alésage (B5) de ladite bague.