Brevet FR2550310A1 — publié le 19850208

La présente invention concerne les raccords pour fluides, et en particulier les raccords isolants pour fluides. Dans une application, un raccord est utilisé pour relier de façon étanche des tubes ou des tuyaux métalliques destinés à convoyer des liquides ou des gaz Dans certaines installations, la tuyauterie peut être reliée à des appareils ou dispositifs à différents potentiels électriques, un courant électrique pouvant ainsi circuler dans la tuyaute10 rie. Dans certaines installations, comme celles dans lesquelles la tuyauterie est enterrée dans le sol, des courants électriques peuvent être induits dans celle-ci pour diverses raisons A titre d'illustration, la tuyauterie peut 15 être située sur le trajet de courants de terre, comme lorsqu'un appareil électrique utilise un système de retour par la terre Si le trajet de retour électrique normal est gêné ou interrompu, par exemple par rupture ou par corrosion du conducteur de retour électrique, le courant peut utiliser la 20 tuyauterie enterrée comme conducteur du trajet de retour. Une telle circulation d'un courant électrique à travers des tuyauteries présente un sérieux problème du fait qu'elle tend à corroder ou à ronger les parties métalliques de la tuyauterie. Une solution qui a été tentée pour résoudre ce problème ennuyeux a consisté à prévoir des isolants électriques en des intervalles espacés de la tuyauterie Les dispositifs isolants de ce type disponibles actuellement sont relativement grands et onéreux, du fait qu'ils utilisent des organes en matière élastomère relativement épais pour assurer l'étanchéité vis à vis du fluide et l'isolation électrique. En outre, du fait que les garnitures d'étanchéité utilisées sont relativement grandes et molles, elles sont incapables de supporter des pressions élevées, et sont donc à l'origine 35 d'une limitation indésirable de la pression admissible du système d'écoulement de fluide. La présente invention concerne un raccord isolant perfectionné destiné à être utilisé pour le raccordement et pour assurer l'étanchéité de plusieurs tubes de canalisa5 tion de fluide. Le raccord perfectionné est agencé pour supporter des pressions relativement élevées, des conditions de température variables, et des vibrations. Le raccord procure un raccordement positif é10 tanche entre des tubes même lors de l'application sur celuici d'efforts et de charges externes substantiels. Le raccord utilise des moyens d'étanchéité à joint torique agencés pour être protégés des forces extérieure. Le raccord utilise une partie isolante qui est soumise dans le raccord principalement à des efforts de compression, et qui est efficacement enfermée pour empêcher son refoulement indésirable sous l'action d'une charge. Le raccord utilise une nouvelle garniture d'é20 tanchéité frontale par joint torique éliminant la nécessité d'une gorge pour bague d'étanchéité conventionnelle. Dans la forme de réalisation illustrée, l'isolation est assurée par des moyens à rondelle et manchon qui coopèrent. Dans la forme de réalisation illustrée, la rondelle tient en outre lieu de moyen de positionnement du joint torique d'étanchéité frontale et de limitation de son refoulement vers l'extérieur sous pression. Dans la forme de réalisation illustrée, la ron30 delle et le manchon sont chacune pourvus de rebords coudés reçus entre des parties coopérantes situées face à face du raccord, pour le montage précis des éléments isolants dans le raccord. La structure du raccord est extrêmement simple 35 et de fabrication économique, tout en fournissant un raccord isolant hautement perfectionné d'une manière nouvelle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique est une élévation latérale partielle d'un raccord selon l'invention, une partie de celui-ci étant arrachée pour en illustrer une coupe diamétrale. Dans la forme de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple et représentée sur la figure, un raccord isolant globalement indiqué en 10 est destiné au raccor10 dement d'un premier tube 11 à un second tube 12, pour une circulation de fluide entre ceux-ci L'extrémité du tube 11 est relié de façon étanche à une extrémité extérieure 13 d'un premier corps 14 au moyen d'un écrou de montage 15 d'un connecteur de tube étanche conventionnel L'extrémité du tube 12 est 15 de la même manière reliée à une extrémité extérieure 16 d'un second corps 17 au moyen d'un écrou de montage 18 d'un connecteur de tube étanche conventionnel similaire. Comme le montre le dessin, le premier corps 14 comporte un alésage traversant 19 comportant une extrémité extérieure 20 en communication avec l'extrémité du tube 11, et une extrémité intérieure 21 De même, le second corps 17 présente un alésage traversant 22 comportant une extrémité extérieure 23 en communication avec un fluide par le tube 12 et une extrémité intérieure 24 radialement élargie Comme repré25 senté, l'extrémité intérieure 24 comporte une partie extérieure cylindrique plus large 25, une partie intermédiaire taraudée 26 et une partie intérieure tronconique 27 s'élargissant vers l'intérieur. Le raccord 10 comprend en outre un connecteur 30 annulaire 28 reçu entre l'extrémité intérieure 29 du premier corps 14, et l'extrémité intérieure 30 du second corps 17 Le connecteur 28 présente un troisième alésage traversant 31 comportant une première extrémité 32 en communication avec l'alésage 19 du premier corps 14 et une seconde extrémité 33 en com35 munication avec le second alésage 22 du second corps 17, et destiné à assurer le raccordement d'écoulement du fluide entre les alésages 19 et 22, et ainsi entre les tubes 11 et 12 Des moyens sont prévus pour fixer de façon étanche et amovible le connecteur 28 au second corps et, dans la présente réalisation, comprennent une partie extérieure tubulaire filetée 55 du raccord vissé sur la partie taraudée 26 de l'alésage 22 du second corps, ainsi qu'une bague d'étanchéité 56 Le connecteur comprend en outre une partie axialement intérieure 34 dirigés vers l'extérieur définissant une surface cylindrique périphérique 35. Des moyens sont prévus pour fixer de manière électriquement isolante le conneçteur au corps 14 du joint, et comprennent une rondelle annulaire isolante 36 et un manchon annulaire isolant 37 La rondelle comprend une partie 38 en forme de disque annulaire et un rebord coudé 39 périphérique 15 radialement extérieur Le manchon comprend une partie 40 en forme de disque annulaire et un rebord 41 coudé radialement intérieur. Un écrou tubulaire 42 comprend une première partie 43 pourvue d'un taraudage 44 vissé sur un filetage 45 20 du premier corps 14 -L'écrou présente en outre un rebord 46 tourné radialement vers l'intérieur. Comme le montre la figure, la partie en forme de disque 38 de la rondelle est comprimée entre une surface d'extrémité intérieure plane 47 du corps et une surface plane 25 lui faisant face 48 du connecteur La partie en forme de disque 40 du manchon est comprimée entre une surface extérieure plane 49 de la partie 34 du connecteur et une surface intérieure plane 50 du rebord 46 de l'écrou du fait du serrage par vissage de l'écrou sur le filetage 45 du corps. Le rebord 39 de la rondelle a un ajustage serré radialement vers l'extérieur-avec une surface interne cylindrique 51 de la première partie 43 de l'écrou à l'extérieur de la partie taraudée 44, et un ajustage serré radialement vers l'intérieur avec la surface périphérique 35 de la partie 34 35 du connecteur Le rebord 41 du manchon a un ajustage serré radialement vers l'intérieur avec la surface externe 52-de la partie d'extrémité intérieure 30 du second corps 17,et un ajustage serré radialement vers l'extérieur avec la surface d'extrémité 53 opposée tournée radialement vers l'intérieur du rebord 46 de l'écrou. La rondelle et le manchon sont constitués chacun d'un matériau électriquement isolant, et coopèrent ainsi pour définir des moyens pour isoler electriquement le premier corps et l'écrou du connecteur, etl'écrou du second corps et du connecteur. Comme représenté en outre sur le dessin, un joint torique 54 d'étanchéité est comprimé entre la surface 47 du premier corps et la surface plane 48 du rebord du connecteur, radialement à l'intérieur de la partie en forme de disque 38 de la rondelle, en conséquence du serrage par vissage 15 de lécrou sur le filetage 45 du premier corps Le diamètre de la section transversale du joint torique à l'état non déformé est de préférence supérieur à lépaisseur à l'état non comprimé de la partie en forme de disque 38 de la rondelle, le joint torique étant ainsi substantiellement comprimé avant la com20 pression de la partie formant garniture d'étanchéité 38, pour ainsi assurer de la part du joint torique une étanchéité posible aux hautes pressions Le refoulement vers l'extérieur du joint torique est limité par la partie 38 de la rondelle, comme le montre le dessin, et l'invention propose de cette manière 25 un nouvel agencement de garniture d'étanchéité frontale évitant la nécessité d'une gorge de joint torique ou analogue tout en assurant dans le joint une étanchéité positive aux hautes pressions. Comme le montre encore la figure, le connecteur 30 présente une partie en forme de tige 57 s'étendant axialement vers l'extérieur, sur laquelle est prévu radialement vers l'extérieur le filetage 55 La garniture d'étanchéité 56 est emprisonnée entre la tige 57, la partie 34 du rebord du connecteur et la surface en biseau 27 située à l'extrémité intérieure 35 de l'alésage 22 du second corps La compression d'étanchéité de la bague d'étanchéité 56 contre ces surfaces est contrôlée par le vissage de la partie 57 en forme de tige dans le taraudage 26 du corps. Dans la forme de réalisation illustrée, le corps 14, le corps 17, le connecteur 28 et l'écrou 42 sont formés de métal, tel que de l'acier inoxydable type 316 La rondelle 36 est constituée d'un matériau isolant résistant, tel qu'une résine époxyde renforcée d'un tissu de verre Le manchon est constitué d'un matériau isolant résistant, tel 10 que des fibres comprimées ou une matière thermoplastique à base de copolymère acétylé Dans la forme de réalisation illustrée, le joint torique 54 a une section transversale nominale de 1,59 mm ( 1/16 e de pouce), et la partie en forme de disque 38 de la rondelle a une épaisseur à l'état non com15 primé de 1, 016 mm ( 0,04 pouce). L'invention prévoit que le rebord 46 de l'écrou présente une capacité à se déformer élastiquement prédéterminée en conséquence du serrage de l'écrou sur le filetage 45 du corps Ceci est atteint dans le joint 10 en contrôlant l'é20 paisseur de l'écrou à l'extérieur de la surface 51 Dans la forme de réalisation illustrée, un caractère élastiquement déformable approprié est obtenu en utilisant un écrou présentant un taraudage de 5/818 UN ménagé sur une tige d'acier inoxydable de 3/16 de type hexagonal de 27 mm ( 1-1/16 pouce) et 25 serré sur le filetage du corps avec un couple de 8,3 kgm ( 60 pieds-livres). Dans la forme de réalisation illustrée, la garniture d'étanchéité 56 est constituée d'un joint torique en matière élastomère Cependant, il apparaîtra à l'homme de l'art que d'autres moyens d'étanchéité peuvent être utilisés, tels qu'une garniture d'étanchéité à contact de surface métalmétal, une garniture d'étanchéité de coin ou en biseau, ou l'utilisation d'un composé liquide de garniture du filetage. Le joint est agencé pour faciliter l'assemblage 35 tout en assurant une étanchéité et une isolation électrique positives et sous haute pression entre les tubes raccordés 11 et 12 L'assemblage est effectué en montant tout d'abord l'écrou, le manchon, le connecteur et la bague d'étanchéité 56 sur le second corps 17 La rondelle isolante 36 est ensuite montée contre les surfaces 48 et 35 du connecteur et le rebord 51 de l'écrou est amené contre la partie 40 du manchon Le joint torique 54 est mis en place à l'intérieur de l'alésage de la partie 38 de la rondelle et le corps 14 est alors vissé dans l'écrou et serré jusqu'à ce que le joint torique soit comprimé et 10 que la partie 38 de la rondelle soit amenée sous la charge de compression souhaitée. La description ci-dessus de formes de réalisation spécifiques n'est donnée qu'à titre d'exemple non limitatif de l'invention. REVENDICATIONS 1 Raccord isolant pour le raccordement d'un premier tube ( 11) à un second tube ( 12) pour établir une circulation de fluide entre ceux-ci, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier corps ( 14) présentant un premier alésage traversant ( 19) comportant-une extrémité extérieure ( 20) et une extrémité intérieure ( 21); des moyens ( 15) pour de relier de façon étanche le premier tube ( 11) à l'extrémité extérieure ( 13) du pre10 mier corps ( 14) pour mettre l'écoulement d'un fluide en communication avec le premier alésage ( 19); un second corps ( 17) présentant un second alésage traversant ( 22) comportant une extrémité extérieure ( 23) et une extrémité intérieure ( 24) radialement élargie; des moyens ( 18) pour relier de façon étanche le second tube ( 12) à l'extrémité extérieure ( 16) du second corps ( 17) pour mettre l'écoulement du fluide en communication avec le second alésage ( 22); un connecteur annulaire ( 28) reçu entre l'extré20 mité intérieure ( 29) du premier corps ( 14) et l'extrémité intérieure ( 30) du second corps ( 17), et présentant un troisième alésage traversant ( 31) comportant une première extrémité ( 32) en communication avec le premier alésage ( 19) et une seconde extrémité ( 33) en communication avec le second alésage ( 22) 25 pour mettre l'écoulement du fluide, en communication entre ceux-ci; des moyens ( 55,26,56) pour fixer de façon étanche et amovible le connecteur ( 28) au second corps ( 17); et -des moyens pour fixer de façon électriquement 30 isolante le premier corps ( 14), comprenant une rondelle annulaire isolante ( 36), un manchon annulaire ( 37), un écrou tubulaire ( 42) comportant une première partie ( 43) pourvue de moyens à filetage ( 44) vissés de façon amovible autour du pre- mier corps ( 14), et un rebord ( 46) coudé radialement vers l'intérieur, ladite rondelle étant comprimée entre ledit corps ( 14) et le connecteur ( 28), et le manchon ( 37) étant comprimé entre le rebord de l'écrou ( 42) et le connecteur ( 28) en conse5 quence du serrage par vissage de la première partie de l'écrou ( 42) sur le corps ( 14), la rondelle présentant des moyens ( 39) pour isoler électriquement le premier corps ( 14) et l'écrou ( 42) du connecteur ( 28), et le manchon présentant des moyens ( 41) pour isoler électriquement l'écrou ( 42) du second corps ( 17) 10 et du connecteur ( 28), et un joint torique d'isolation ( 54) comprimé de façon étanche entre le premier corps ( 14) et le connecteur ( 28) disposé radialement à l'intérieur de la rondelle ( 36), également en conséquence du serrage par vissage de la première partie ( 43) de l'écrou ( 42) sur le corps ( 14). 15 2 Raccord isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le connecteur ( 28) comprend une partie extérieure en forme de tige ( 57) reçue dans l'extrémité intérieure ( 27) du second alésage traversant ( 22). 3 Raccord isolant selon la revendication 1, carac20 térisé en ce que le connecteur ( 28) comprend une partie extér rieure en forme de tige ( 57) reçue dans l'extrémité intérieur re ( 27) du second alésage traversant ( 22) et un rebord ( 34) constitué d'une partie axialement intérieure coudée radialement vers l'extérieur du connecteur ( 28). 4 Raccord isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle ( 36) comporte une partie périphérique radialement extérieure ( 39) ajustée avec la première partie ( 43) de l'écrou ( 42). Raccord isolant selon la revendication 1, carac30 térisé en ce que le manchon( 37) comporte une partie annulaire radialement intérieure ( 41) ajustée avec le second corps ( 17). 6 Raccord isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon ( 37) présente une épaisseur axiale inférieure au diamètre de la section transversale du joint 35 torique ( 54). 7 Raccord isolant selon la reyendication 1, caractérisé en ce que le rebord ( 46) de l'écrou est réuni à la première partie ( 43) de l'écrou ( 42) de manière élastiquement déformable afin d'assurer une compression d'étanchéité sur le joint torique ( 54) situé entre le connecteur ( 28) et le premier corps ( 14). 8 Raccord isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le connecteur ( 28) et le premier corps ( 14) présentent des surfaces planes opposées et espacées ( 48,47), le 10 joint torique ( 54) étant comprimé de façon étanche entre lesdites surfaces planes. 9 Raccord isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le connecteur ( 28) et le premier corps ( 14) présentent des surfaces planes opposées et espacées ( 48,47), 15 le joint torique ( 54) étant comprimé de façon étanche entre lesdites surfaces planes et la rondelle ( 36) présentant des moyens ( 38) pour limiter le refoulement radial du joint torique ( 56) à l'état comprimé. Raccord torique selon la revendication 1, carac20 térisé en ce que la rondelle ( 36) est constituée d'une résine synthétique à fibres de renforcement * 11 Raccord isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon ( 37) est constitué de fibres imprégnées. 12 Raccord isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon ( 37) est constitué d'une résine synthétique à fibres de renforcement. 13 Raccord isolant pour le raccordement d'un premier tube ( 11) à un second tube ( 12) pour établir une circu30 lation de fluide entre ceux-ci, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier corps ( 14) présentant un premier alésage traversant ( 19) comportant une extrémité extérieure ( 20) et une extrémité intérieure ( 21); des moyens ( 15) pour relier de façon étanche le premier tube ( 11) à l'extrémité extérieure ( 13) du premier corps ( 14) pour mettre l'écoulement d'un fluide en communication avec le premier alésage ( 19); un second corps ( 17) présentant un second alé5 sage traversant ( 22) comportant une extrémité extérieure ( 23) et une extrémité intérieure ( 24) radialement élargie; des moyens ( 18) pour relier de façon étanche le second tube ( 12) à l'extrémité extérieure ( 16) du second corps ( 17) pour mettre l'écoulement du fluide en communication avec le second alésage ( 22); un connecteur annulaire ( 28) reçu entre l'extrémité intérieure ( 29) du premier corps ( 14) et l'extrémité intérieure ( 30) du second corps ( 17), et présentant un troisième alésage traversant ( 31) comportant une première extrémité ( 32) 15 en communication avec le premier alésage ( 19) et une seconde extrémité ( 33) en communication avec le second alésage ( 22) pour mettre l'écoulement du fluide en communication entre ceux-ci; des moyens ( 55,26, 56) pour fixer de façon é20 tanche et amovible le connecteur ( 28) au second corps ( 17); et des moyens pour fixer de façon électriquement isolante le connecteur ( 28) au premier corps ( 14), comprenant une rondelle isolante ( 36) comportant une partie'en forme de disque annulaire ( 38) et un rebord coudé ( 39) périphérique radialement extérieur, un manchon annulaire isolant ( 37) comportant une partie en forme de disque annulaire ( 40) présentant un rebord coudé ( 41) radialement intérieur, un écrou tubulaire ( 42) comportant une première partie ( 43) pourvue de moyens à filetage ( 44) vissés de façon amovible autour du premier corps ( 14), un rebord ( 46) coudé radialement vers l'intérieur, ladite partie en forme de disque ( 38) de la rondelle ( 36) étant comprimée entre le corps ( 14) et le connecteur ( 28), et ladite partie en forme de disque ( 40) du manchon ( 37) étant comprimée entre le rebord ( 46) de l'écrou ( 42) et le connec35 teur ( 28) en conséquence du serrage par vissage de la première partie ( 43) de l'écrou ( 42) sur le corps ( 14), le rebord ( 39) de la rondelle ( 36) étant reçu radialement entre la première partie ( 43) de l'écrou ( 42) et la périphérie ( 35) du connecteur ( 28), et le rebord ( 41) du manchon ( 37) étant reçu radialement entre le rebord ( 43) de l'écrou ( 42) et le second corps ( 17), la rondelle ( 36) présentant des moyens ( 39) pour isoler électriquement-le premier corps ( 14) et l'écrou ( 42) du connecteur ( 28) , et le manchon présentant des moyens ( 41) pour isoler électriquement l'écrou ( 42) du second corps ( 17) et du connec10 teur ( 28), et un joint torique isolant ( 56) comprim é-de façon étanche entre le premier corps ( 14) et le connecteur ( 28) radialement à l'intérieur de la partie en-forme de disque ( 38) de la rondelle ( 36), également en conséquence du serrage par vissage de la première partie ( 43) de l'écrou ( 42) sur le corps 15 ( 14). 14 Raccord isolant selon la revendication 13, caractérisé en ce que le rebord ( 39) de la rondelle ( 36) est ajusté étroitement avec la partie de l'écrou ( 42) située entre les moyens à filetage ( 44) et le rebord ( 46) de l'écrou. 15 Raccord isolant selon la revendication 13, caractérisé en ce que le rebord ( 41) du manchon ( 38) ajusté étroitement avec le connecteur ( 28). 16 Raccord isolant selon la revendication 13, caractérisé en ce que le connecteur ( 28) présente un rebord axiale25 ment intérieur coudé radialement vers l'extérieur ( 34) disposé entre les parties en forme de disques ( 38,40) de la rondelle ( 36) et du manchon ( 37). 17 Raccord isolant selon la revendication 13, caractérisé en ce que le connecteur ( 28) présente un rebord axiale30 ment intérieur coudé radialement vers l'extérieur ( 34) disposé entre les parties en forme de disques( 38,40) de la rondelle ( 36) et du manchon ( 37) et en ce que ledit rebord ( 34) du connecteur ( 28)présente une surface périphérique ( 35) ajustée étroitement avec le rebord ( 39) de la rondelle ( 36). 18 Raccord isolant selon la revendication 13, carac- térisé en ce que le connecteur ( 28) présente un rebord axialement intérieur coudé radialement vers l'extérieur ( 34) disposé entre les parties en forme de disques( 38,40) de la rondelle ( 36) et du manchon ( 37) lesdits moyens pour fixer de fa5 çon étanche le connecteur( 28) au second corps ( 17) comprenant des moyens d'étanchéité annulaire ( 56) assurant une étanchéité entre le rebord ( 34) du connecteur et le second corps ( 17). 19 Raccord isolant selon la revendication 13, caractérisé en ce que le connecteur ( 28) présente un rebord axia10 lement intérieur coudé radialement vers l'extérieur ( 34) disposé entre les parties en forme de disques ( 38,40) de la rondelle ( 36) et du manchon ( 37) et en ce que l'extrémité intérieure ( 24) de l'alésage ( 22) du second corps ( 17) présente une surface d'étanchéité évasée opposée ( 27), les moyens pour fixer 15 de façon étanche le connecteur ( 28) au second corps ( 17) comprenant des moyens d'étanchéité annulaires ( 56) assurant une étanchéité entre le rebord ( 34) du connecteur et ladite surface ( 27) d'étanchéité évasée. Raccord isolant selon la revendication 13, carac20 térisé en ce que le rebord ( 39) de la rondelle est ajusté étroitement radialement vers l'intérieur avec le connecteur ( 28), et radialement vers l'extérieur avec l'écrou ( 42) 21 Raccord isolant selon la revendication 13, caracterisé en ce que le rebord ( 41) du manchon est ajusté 25 étroitement radialement vers l'intérieur avec le second corps ( 17) et radialement vers l'extérieur avec le rebord ( 43) de l'écrou ( 42).