Brevet FR2704041A1 — publié le 19941021

A2704041 L'invention se rapporte à un raccord vissé pour tubes pour la liaison étanche d'un tube, comportant un manchon, un élément de retenue réalisé en tant que bague de serrage ou bague coupante, un écrou d'accouplement et une bague d'étanchéité, l'élément de retenue étant placé avec une première surface extérieure conique dans un perçage conique qui va en se rétrécissant en partant d'une la face frontale du manchon, perçage auquel se joint un premier perçage cylindrique et à celui-ci un second perçage cylindrique réduit en diamètre, l'élément de retenue présentant une seconde surface extérieure conique s'étendant en sens opposé à la première surface extérieure conique et un perçage dans lequel est reçu le tube avec sa surface extérieure, l'écrou d'accouplement pouvant être vissé sur le manchon et sollicitant la seconde surface extérieure conique de l'élément de retenue au moyen d'une surface d'appui, et la bague d'étanchéité étant agencée en outre entre la face frontale du tube, face qui pénètre dans le manchon, et la surface de butée formée entre son premier perçage cylindrique et son second perçage cylindrique. Un tel raccord vissé est décrit dans le document DE-AS 22 23 417. Il existe entre la surface échelonnée des deux perçages cylindriques du manchon et la face frontale du tube un agencement d'étanchéité constitué d'une bague d'étanchéité et d'une bague de support en équerre. Cet agencement nfest approprié que pour de tels raccords vissés dans lesquels le tube n'a pas besoin d'être appuyé contre une butée solidaire pour le serrage du raccord. Dans les raccords vissés à bague de serrage, le tube parcourt ensemble avec l'élément de retenue un trajet défmini lors du serrage de l'écrou d'accouplement. Une partie du trajet doit être encaissée par une déformation de la bague de support en équerre. Lorsqu'on utilise un tel agencement d'étanchéité dans des raccords vissés dont l'élément de retenue est réalisé en tant que bague coupante qui effectue un mouvement relatif par rapport au tube lors du serrage et que le tube doit être supporté, il apparaît le danger qu'une telle étanchéité soit surchargée. Ceci est encore renforcé par le fait que la pression du fluide à mener agit en supplément sur l'étanchéité et ainsi sur le tube en direction axiale. L'objectif sous-jacent à l'invention est de réaliser un raccord vissé comportant une bague d'étanchéité entre le manchon et le tube, qui offre une étanchéité améliorée également pour l'utilisation ensemble avec des bagues coupantes en tant qu'éléments de retenue. Conformément à l'invention l'objectif est atteint par le fait que la bague d'étanchéité présente un noyau et un revêtement appliqué sur ce dernier, qui, à l'état monté, exerce un effet d'étanchéité et est en contact contre la face frontale du tube et la surface de butée du manchon. L'avantage de cette réalisation est que la bague d'étanchéité peut également être soumise à des forces axiales élevées sans que ceci soit désavantageux pour l'effet d'étanchéité. Le revêtement n'a besoin d'être réalisé qu'avec une épaisseur telle que les tolérances qui surgissent d'habitude quant à la planéité, la rugosité et la position angulaire de la face frontale du tube sont compensées. Grâce au raccord avec le noyau stable, on empêche un écoulement de matériau d'étanchéité ou également un détachement de celui-ci et ainsi un arrachement de celui-ci par le fluide mené dans le tube et le raccord vissé. De préférence, le noyau de la bague d'étanchéité est fabriqué en métal, en particulier en acier, acier à ressort, acier inoxydable ou en matière plastique. Pour le revêtement on prévoit que le revêtement soit constitué en caoutchouc, en caoutchouc butadiène-acrylonitrile (NBR), en caoutchouc fluoré (FPM), en caoutchouc éthylène-propylène-diène (EPDM), en polyoxyméthylène (POM), en polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou en peinture. Afn d'augmenter encore la solidité du revêtement ce dernier peut présenter une part de fibres de verre et/ou de carbone. En outre, le revêtement peut consister en une colle microencapsulée qui est libérée lors de l'exercice d'une pression et qui durcit ensuite. De préférence, l'épaisseur du revêtement est de l'ordre de 0,02 mm à 0,7 mm. Dans un premier mode de réalisation on prévoit que le noyau soit réalisé en tant que disque plan annulaire. Du moins ses deux surfaces planes s'étendant radialement comportent le revêtement. Selon un autre mode de réalisation le noyau est réalisé par une bague pliée en coupe transversale sous la forme d'un U ou d'un V inversé. L'avantage de cette réalisation est que du moins lorsque le premier montage a été effectué, la bague d'étanchéité est fermement retenue par rapport au manchon par coopération de friction. Grâce à ceci on empêche une perte de la bague d'étanchéité lorsqu'on répète le montage. Ici, au moins la face extérieure du noyau est revêtue. L'avantage d'une telle réalisation est que même des inexactitudes axiales importantes peuvent être compensées. Ceci est également le cas pour un autre mode de réalisation, selon lequel le noyau est réalisé sus la forme d'une bague présentant en coupe transversale une forme en C. En outre, ceci est également le cas pour une réalisation dans laquelle le noyau est réalisé en tant que bague ayant en coupe transversale la forme d'un V couché sur le côté. Dans les deux modes de réalisation mentionnés auparavant le noyau est pourvu tout autour du revêtement. Afin d'obtenir une sécurité anti-perte de la bague d'étanchéité même avant le premier montage, on prévoit que celle-ci soit placée par coopération de friction dans le premier perçage cylindrique du manchon avant le serrage de l'écrou d'accouplement. Des exemples de réalisation préférés de l'invention sont illustrés schématiquement dans les dessins. Les figures montrent: fig. 1 un raccord vissé à l'état monté en coupe longitudinale, fig. 2 le détail X avec un premier mode de réalisation de la bague d'étanchéité en échelle agrandie par rapport à la fig. 1, fig. 3 le détail X avec un second mode de réalisation de la bague d'étanchéité, également en échelle agrandie par rapport à la fig. 1, fig. 4 le détail X avec un troisième mode de réalisation de la bague d'étanchéité, également en échelle agrandie par rapport à la fig. 1, fig. 5 le détail X avec un quatrième mode de réalisation de la bague d'étanchéité, également en échelle agrandie par rapport à la fig. 1, fig. 6 le détail X avec un cinquième mode de réalisation de la bague d'étanchéité, également en échelle agrandie par rapport à la fig. 1 et fig. 7 le détail X avec un sixième mode de réalisation de la bague d'étanchéité, également en échelle agrandie par rapport à la fig. 1. Dans la fig. 1 on voit un raccord vissé comportant le manchon 1, l'élément de retenue 3 serré entre le manchon 1 et l'écrou d'accouplement 4, et la bague d'étanchéité 5. L'élément de retenue 3 reçoit le tube 2. Il sert à sa fixation par rapport au manchon 1. La bague d'étanchéité 5 sert à obtenir une étanchéité fine entre le manchon 1 et le tube 2. Le manchon 1 présente à l'extérieur des surfaces de clé 6 pour l'attaque au moyen d'une clé de serrage. Un perçage conique 7 part d'une face frontale 8 du manchon 1. Ce perçage va en se rétrécissant en partant de la face frontale 8. Le perçage conique 7 est suivi par un premier perçage cylindrique 9. Celui-ci est suivi par le second perçage cylindrique 10 dont le diamètre est réduit par rapport à celui du premier perçage cylindrique 9. A l'extrémité du premier perçage cylindrique 9 se forme une surface de butée 11 qui s'étend radialement. En outre, le manchon 1 présente une section filetée 12 avec un filetage extérieur. Cette section filetée 12 part également de la face frontale 8 depuis laquelle s'étend le perçage conique 7. Dans l'exemple de réalisation illustré l'élément de retenue 3 est réalisé en tant que bague coupante. Le tube 2 est reçu par sa surface extérieure 13 dans le perçage 17 de l'élément de retenue 3. Il dépasse de l'élément de retenue 3 axialement en direction du manchon 1. La face frontale 14 du tube 2 est en face de la surface de butée 11. Entre les deux est agencée la bague d'étanchéité 5. Le raccord vissé est illustré dans la position serrée, les tranchants 16 de l'élément de retenue 3 ayant pénétré dans la surface extérieure 13 du tube 2. L'élément de retenue 3 présente une première surface extérieure conique 15 qui coopère avec le perçage conique 7 du manchon 1, et qui, à l'état serré du raccord vissé, s'adapte au perçage conique 7 par déformation. Vers l'écrou d'accouplement 4 l'élément de retenue 3 présente une seconde surface extérieure conique 18 qui s'étend en sens opposé à la première surface extérieure conique 15. Cette surface 18 coopère avec une surface d'appui 21 de l'écrou d'accouplement 4. L'allure du perçage conique 7 du manchon 1 et celle de la surface d'appui 21 de l'écrou d'accouplement 4 peuvent être réalisées selon les normes en vigueur. L'écrou d'accouplement 4 présente à l'extérieur des surfaces de clé 19 pour la pose d'une clé de serrage et un perçage taraudé 20 pour le vissage sur la section filetée 12 du manchon 1. En serrant l'écrou d'accouplement 4 l'élément de retenue 3 est déplacé axialement par rapport au tube 2 en appui contre la bague d'étanchéité 5, de telle sorte que les tranchants 16 sont déviés et coupent les surfaces extérieures 13 du tube, l'élément de retenue 3 étant pressé plus profondément dans le manchon 1 jusqu'à ce qu'un certain serrage prédéterminé soit atteint. Pour que l'élément de retenue 3 puisse effectuer vers le tube 2 le déplacement axial relatif, nécessaire pour la pénétration des tranchants 16 dans les surfaces extérieures 13 du tube 2, la bague d'étanchéité 5 qui sert à l'étanchement de la fente d'étanchéité entre le manchon 1 et le tube 2 doit pouvoir exercer la contre-force nécessaire. A cet effet sert la réalisation de la bague d'étanchéité 5 comme elle est décrite en relation avec les modes de réalisation illustrés dans les figs. 2 à 5. Dans le mode de réalisation selon la fig. 2 on prévoit en tant que noyau 22 un disque annulaire constitué en acier, qui est réalisé de façon plane. Sur les deux surfaces planes 23, 24 est respectivement appliqué un revêtement 25 par exemple en NBR. L'épaisseur du revêtement est comprise respectivement entre 0,02 à 0,7 min. La bague d'étanchéité s'appuie avec son revêtement 25 situé sur la surface plane 23 gauche contre la surface de butée 11, tandis que le revêtement 25 associé à la surface plane 24 droite sert au contact de la face frontale 14 du tube 2. 6 2704041 Lors du serrage de l'écrou d'accouplement 4 on presse d'abord le tube 2 en contact ferme par rapport à la bague d'étanchéité 5. Le revêtement 25 sert à compenser d'éventuelles inégalités, ondulations ou un décalage angulaire de la face frontale 14 et exerce un étanchement de la fente, de sorte que le fluide situé dans le tube ou dans le perçage 10 du manchon 1 ne peut pas passer la fente. En outre, on obtient grâce à ceci que l'ensemble de la face frontale du tube 2 soit recouvert et ainsi la pression qui se forme éventuellement dans le fluide à mener reste limitée par sa surface d'attaque au diamètre intérieur du tube 2 ou au diamètre intérieur du manchon 1 et ainsi aucune force résultante n'est exercée sur le système de raccordement. Dans l'exemple de réalisation selon la fig. 3 on prévoit également un disque plan annulaire en tant que noyau 22. Le noyau 22 est cependant pourvu tout autour d'un revêtement 25. En outre, la bague d'étanchéité 5 est retenue par coopération de friction via sa surface extérieure sur la paroi du premier perçage cylindrique 9 du manchon 1. Grâce à ceci on obtient une sécurité anti-perte. Comme dans l'exemple de réalisation selon la fig. 2 le revêtement 25 sert au contact contre la surface de butée 11 ou la face frontale 14 du tube 2. Dans la fig. 4 on voit un mode de réalisation dans lequel la bague d'étanchéité 5 possède, vue en coupe transversale, une forme en U inversé Il s'agit d'un noyau 22 en acier à ressort. Le noyau 22 est pourvu tout autour d'un revêtement 25. L'extrémité du bras 26 de la bague détanchéité 5 s'appuie contre la surface de butée 11 du manchon 1 et l'extrémité du bras 27 contre la face frontale 14 du tube 2. Grâce à cette réalisation la bague peut faire ressort en direction axiale. On obtient par ceci que des écarts élevés résultants d'une ondulation de la face frontale ou une position angulaire différente de 90 peuvent être compensés. De plus, une telle bague d'étanchéité 5 peut également avantageusement être utilisée dans des raccords vissés qui présentent une bague de serrage en tant qu'élément de retenue 3, qui, lors du serrage, parcourt un trajet axial défini ensemble avec le tube. Des bagues détanchéité selon les figs. 5 à 7 sont appropriées également pour l'utilisation dans de tels raccords vissés. Dans le mode de réalisation selon la fig. 5 le noyau 22 de la bague d'étanchéité 5 est également fabriqué en acier à ressort. Il présente en coupe transversale une forme d'un V inversé. Le noyau 22 est pourvu tout autour du revêtement 25. Il s'appuie avec l'extrémité du bras 26 contre la surface de butée 11 du manchon 1 et avec l'extrémité du bras 27 contre la face frontale 14 du tube 2. La bague d'étanchéité 5 selon la fig. 6 présente un noyau 22 en forme de C. De préférence, il est pourvu tout autour du revêtement 25. L'agencement par rapport au manchon 1 est choisi de telle façon que les extrémités de bras 26 et 27 s'appuient contre des diamètres différents de la face frontale 14 du tube 2. Le dos avec son revêtement 25 est prévu pour le contact contre la surface de butée 11 du manchon 1. La fig. 7 montre un mode de réalisation de la bague d'étanchéité 5 dans lequel le noyau 22 est réalisé en coupe transversale en tant que V couché. De plus, le noyau 22 est pourvu tout autour d'un revêtement 25. Ici, la bague d'étanchéité est agencée par rapport au manchon 1 et au tube 2 de préférence de telle sorte que sa pointe s'appuie contre la surface de butée 11 du manchon 1 et les deux extrémités de bras 26, 27 contre des diamètres différents sur la face frontale 14 du tube 2. Dans les modes de réalisation selon les figs. 6 et 7 un montage de la bague d'étanchéité peut également être effectué de telle sorte que les extrémités de bras 26, 27 s'appuient contre la surface de butée 1 1 du manchon 1. Revendications 1. Raccord vissé pour tubes pour la liaison étanche d'un tube (2), comportant un manchon (1), un élément de retenue (3) réalisé en tant que bague de serrage ou bague coupante, un écrou d'accouplement (4) et une bague d'étanchéité (5), l'élément de retenue (3) étant placé avec une première surface extérieure conique (15) dans un perçage conique qui va en se rétrécissant en partant d'une face frontale (8) du manchon (1), ledit perçage étant suivi par un premier perçage cylindrique (9) et celui-ci par un second perçage cylindrique (10) réduit en diamètre, l'élément de retenue (3) présentant une seconde surface extérieure conique (18) qui s'étend en sens opposé à la première surface extérieure conique (15) et un perçage (17), dans lequel est reçu le tube (2) avec sa surface extérieure (13), l'écrou d'accouplement (4) pouvant en outre être vissé sur le manchon (1) et sollicitant avec une surface d'appui (21) la seconde surface extérieure conique (18) de l'élément de retenue (3), et la bague d'étanchéité (5) étant en outre agencée entre la face frontale (14) du tube (2), ladite face frontale pénétrant dans le manchon (1), et la surface de butée (11) formée entre son premier perçage cylindrique 1(9) et son second perçage cylindrique (10), caractérisé en ce que la bague d'étanchéité (5) présente un noyau (22) et un revêtement (25) appliqué sur ce dernier, qui, à l'état monté, exerce un effet d'étanchéité et est en contact contre la face frontale (14) du tube (2) et contre la surface de butée (11) du manchon (1). 2. Raccord vissé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau (22) de la bague d'étanchéité (5) est constitué en métal, en particulier en acier, en acier à ressort, en acier inoxydable ou en matière plastique. 3. Raccord vissé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le revêtement (25) est constitué en caoutchouc, en caoutchouc butadiène-acrylonitrile (NBR), en caoutchouc fluoré (FPM), en caoutchouc éthylène-propylène-diène (EPDM), en polyoxyméthylène (POM), en polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou en peinture. 4. Raccord vissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le revêtement (25) présente une part en fibres de verre et/ou de carbone. 5. Raccord vissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le revêtement (25) est constitué par une colle microencapsuiée qui est libérée lors de l'exercice d'une pression. 6. Raccord vissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le revêtement (25) présente une épaisseur entre 0, 02 mm et 0,7 mm. 7. Raccord vissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le noyau (22) est réalisé en tant que disque plan annulaire, dont au moins les surfaces planes (23, 24) qui s'étendent radialement comportent le revêtement (25). 8. Raccord vissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le noyau (22) est illustré par une bague pliée en coupe transversale sous la forme d'un U ou d'un V inversé, au moins la face extérieure de celle-ci portant le revêtement (25). 9. Raccord vissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le noyau (22) est réalisé par une bague ayant en coupe transversale la forme d'un C ou la forme d'un V couché et en ce que le noyau (22) est pourvu tout autour du revêtement (25). 10. Raccord vissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la bague d'étanchéité (5) est placée, avant le serrage de l'écrou d'accouplement (4), en coopération de friction dans le premier perçage cylindrique (9) du manchon (1).