Brevet FR2729453A1 — publié le 19960719

La presente invention concerne un dispositif de raccordement étanche d'une canalisation de fluide à un corps d'appareil, tel qu'un capteur de mesure ou de contrôle. On connaît, actuellement, des dispositifs de raccordement étanche comprenant, notamment, un embout solidaire de la canalisation et pourvu d'un filetage conique destiné à être vissé dans un orifice du corps d' appareil pourvu dun taraudage conique complémentaire du filetage conique de l'embout. Un dispositif de ce type a été représenté sur la figure 1, dans le cas d'un raccordement à un capteur de mesure de pression CM dont on a représenté l'enceinte et la membrane M. Sur cette figure 1, l'embout a été référence par E, l'orifice taraudé du capteur par O et la canalisation dont l'embout E est solidaire par C. La conicité du filetage de l'embout E et du taraudage de l'orifice O interdit l'utilisation de joints d'étanchéité classiques en raison de l'incertitude de la profondeur de pénétration de l'embout E dans l'orifice . Aussi, letanchdite entre l'embout fileté E et l'orifice taraudé O est généralement obtenue par une pâte spéciale appliquee préalablement sur l'embout fileté E ou par un ruban en polytétrafluoréthylène ou similaire dont on entoure préalablement l'embout fileté E et dont la présence vise à interdire, au fluide véhiculé, de pénétrer dans la rampe helicoïdale en bout de filet. Si de tels dispositifs procurent l'étanchéité souhaitée, par contre, ils présentent le grave inconvénient de polluer le fluide par les particules de pâte ou de ruban. Dans certains cas, la pâte utilisée est incompatible avec le fluide, la pression, la température. En outre, il n'est pas certain qu'avec le vieillissement de la pâte ou du ruban, ces dispositifs conservent 1 'étanchéité désirée. Egalement, 1 'étanchéité réalisée par la pâte ou le ruban n'est pas contrôlable. Par ailleurs, rien n'est prévu pour assurer le blocage de l'embout fileté dans l'orifice taraudé, ce qui, en présence de vibrations, peut permettre leur dés accouplement . La présente invention vise à remédier à tous ces inconvénients. A cet effet, le dispositif qu'elle propose est du type précité et son embout présente, entre son filetage conique et la zone de raccordement de la canalisation, et en partant du premier en direction de la seconde, d'une part, un segment cylindrique lisse d'un diamètre sensiblement égal au grand diamètre du filetage conique, et, d'autre part, un segment cylindrique fileté d'un diamètre supérieur à celui du segment lisse et sur lequel est vissé un écrou qui presente, au droit du segment lisse de l'embout, un épaulement dont l'alésage présente un diamètre sensiblement égal à celui du segment lisse ; un premier joint d'étanchéité étant comprimé entre un plan d'appui que présente le corps de l'appareil recevant ce dispositif et la face frontale de l'écrou, tandis qu'un deuxième joint d'étanchéité est comprimé entre l'épaulement interne de l'écrou et le segment lisse de l'embout. Dans un tel dispositif, le filetage conique permet de positionner l'embout tandis que le serrage de l'écrou met en contrainte les filets coniques et compresse les joints. Ainsi, en se bloquant par serrage contre la surface d'appui du corps de l'appareil l'écrou assure une étanchéité parfaite entre l'embout et le corps d'appareil en même temps qu'il joue le rôle de contre écrou et s'oppose au desaccouplement de 1 'embout et dudit corps d ' appareil, meme en présence de vibrations. En outre, le raccord réalise est propre et non polluant à la fois pour la canalisation et 1 'appareil sur lesquels il est monté, et pour l'environnement externe dans lequel il se trouve. On notera également qu'un tel dispositif de raccordement présente 1 'avantage de pouvoir être adapte, par un simple changement du type de joint utilisé, a des conditions de fonctionnement très variées : hautes ou basses pressions, hautes ou basses températures, fonctionnement sous irradiation, etc. En particulier, pour une utilisation sous haute pression (jusqn'à 350 bars ou plus) ou haute température (jusqu'a 3500C ou plus), on utilisera avantageusement des joints en graphite. Pour une bonne tenue sous irradiation, on utilisera avantageusement des joints en EPD. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, l'écrou présente une portée frontale par laquelle il vient en contact et prend appui sur le plan d'appui précité que présente le corps de appareil, lors de son serrage par rapport à 1 'embout, le premier joint d'étanchéité étant reçu dans un logement annulaire du corps de l'appareil et/ou de la face frontale de l'écrou. Avec une telle structure, l'étanchéité du raccord est contrôlable et aisément reproductible : pour un type de joints et une rugosité de plan d'appui donnés, elle est uniquement fonction du couple de serrage sur l'écrou et elle ne varie pas dans le temps. L'appui de la portée frontale de l'écrou sur le plan d'appui que présente l'appareil confère en outre au raccord une très bonne tenue statique : la portée contribue à soutenir le dispositif de raccordement et la canalisation par rapport à l'appareil, en s'opposant notamment aux déformations et modifications de position que 1 'embout à extrémité conique pourrait subir sous l'effet de la charge de la canalisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1, qui a déjà été discutée, est une représentation schématique d'un dispositif de raccordement conforme à l'art antérieur, monté sur un capteur de pression la figure 2 est une vue de côté en élévation, avec demi-coupe axiale, illustrant une première forme d'exécution de ce dispositif les figures 3 et 4 sont des vues similaires à la figure 2 illustrant deux variantes de réalisation possibles. Le dispositif de l'invention vise à permettre le raccordement étanche d'une canalisation 2, dans laquelle est véhicule un fluide à l'état gazeux ou liquide à un corps d'appareil 3 (capteur de mesure de pression par exemple) partiellement représente sur le dessin. A cet effet, la canalisation 2 est raccordée, de façon étanche à un embout 4 présentant, du côte destiné à recevoir la canalisation 2, un filetage cylindrique 4a sur lequel est vissé un écrou épaulé 5 permettant de serrer le collet 2a dont est pourvue l'extrémité considérée de la canalisation 2 contre la face frontale 4'a du segment taraudé 4a de l'embout 4, avec compression, entre le collet 2a de la canalisation 2 et la face frontale 4'a de l'embout 4, d'un joint d'étanchéité torique 6 logé dans une gorge annulaire 7 ménagée dans ladite face frontale 4'a de 1embout 4. A son extrémité opposée à celle comportant le filetage cylindrique 4a, l'embout 4 présente un filetage conique 4b destiné à être vissé dans l'orifice 8, muni d'un taraudage conique 8a, du corps d'appareil 3 qui est destiné à recevoir cet embout 4. L'embout 4 présente, entre ses deux extrémités pourvues, respectivement, d'un filetage cylindrique 4a et d'un filetage conique 4b et, en partant de ce dernier, un segment cylindrique lisse 4c d'un diamètre sensiblement égal au grand diamètre du filetage conique 4b suivi d'un segment cylindrique fileté 4d d 'un diamètre supérieur à celui du segment cylindrique lisse 4c. Sur le segment filete 4d est vissé un écrou 9 presentant, du côte de son extrémité située du segment lisse 4c conique 4b, un épaulement interne 9a dont l'alésage 9'a possède un diamètre sensiblement égal au diamètre du segment cylindrique lisse 4c et qui recouvre partiellement ce dernier. En outre, entre l'épaulement 9a de l'écrou 9 et le segment cylindrique lisse 4c de l'embout 4 est comprimé un joint torique 11 partiellement logé dans une gorge annulaire 12 aménagée dans l'alésage 9'a de l'épaulement 9a de l'écrou 9. Ce joint torique 11 empêche le fluide qui aurait éventuellement traversé les filets du filetage conique 4b de l'embout 4 de poursuivre sa fuite en direction de l'extérieur à travers les filets du segment fileté 4d de l'embout 4. Par ailleurs, entre l'extrémité frontale 9 de l'écrou 9, tournée du côté du corps d'appareil 3, et la face d'accouplement 3' de ce corps d'appareil 3, est comprimé un joint d'étanchéité 13. Ce joint d'étanchéité 13 a pour but d'empêcher le fluide qui aurait éventuellement traversé les filets du filetage conique 4b de l'embout 4 de poursuivre sa fuite radialement vers l'extérieur, entre la face d'assemblage 3' du corps d'appareil 3 et la face terminale correspondante 9' de l'écrou 9. Egalement, l'extrémité frontale 9' de l'écrou 9 définit une portée par laquelle 1 écrou 9 vient en contact et prend appui sur le plan d'appui que présente le corps 3 de l'appareil. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, le joint d'étanchéité 13 comprimé entre l'écrou 9 et le corps d'appareil 3 est un joint torique. En outre, ce joint est logé dans un décolletage 13a prévu coaxialerent à l'alésage 9'a de l'épaulement 9a de l'écrou 9, dans la face terminale 9' de ce dernier. L'exemple illustré par la figure 3 diffère de celui illustré par la figure 2 par le seul fait que le joint torique 13 est logé dans une gorge annulaire 13b ménagée dans la face frontale 9' de l'écrou 9, tandis que l'exemple illustré par la figure 4 diffère des deux précédents par le fait que le joint d'étanchéité comprime entre le corps d'appareil 3 et l'écrou 9 est un joint 13' de section transversale rectangulaire et qutil est logé dans un décolletage 13c aménage, cooxialement à l'orifice 8 du corps d'appareil 3, dans la face de raccordement de ce dernier. Ce dispositif de raccordement peut recevoir de nombreuses aplications différentes mais il est tout naturellement destiné aux applications dans lesquelles il est fondamental de ne pas pollueur le fluide véhiculé par la canalisation 2. I1 en est ainsi, notamment lorsque le fluide véhiculé alimente des chambres de capteurs. Comme on l'aura compris, le dispositif de raccordement présente les avantages suivants : - adaptabilité à tout type de capteur ; - montage simple et aisément reproductible, de sorte que le risque d'une erreur de montage est réduit ; - tenue aux vibrations et tenue statique, ce qui lui confère en particulier une bonne tenue sismique ; - tenue aux hautes et basses pressions et températures ; - tenue aux rayonnements ionisants - tenue au vieillissement et fiabilité dans le temps. L'invention trouve avantageusement (mais non limitativement) application dans le domaine des centrales nucléaires, pour le raccordement entre des cuves de pressuriseurs et des capteurs de contrôle de pression. Dans ce cas, en effet, la défaillance d'un raccord entraine le déclenchement immédiat des protections du réacteur et provoque un arrêt dont le coût est important. Bien entendu, d'autres applications sont envisageables. En particulier, le dispositif de raccord selon l'invention trouve egalement avantageusement application dans les techniques de réalisation de composants électroniques qui mettent en oeuvre des faibles pressions, ou encore en cryogénie. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement étanche d'une canalisation (2) à un corps d'appareil (3), du type comprenant un embout (4) solidaire de la canalisation (2) et pourvu d'un filetage conique (4b) destiné à être visse dans un orifice (8) du corps d'appareil (3) pourvu d'un taraudage conique (8a) complementaire, caractérise en ce que l'embout (4) présente, entre son filetage conique (4b) et la zone de raccordement de la canalisation (2), et en partant du premier en direction de la seconde, d'une part, un segment cylindrique lisse (4c), d'un diamètre sensiblement égal au grand diamètre du filetage conique (4b), et, d'autre part, un segment cylindrique filete (4d) d'un diamètre supérieur à celui du segment lisse (4c) et sur lequel est vissé un ecrou (9) qui présente, au droit du segment lisse (4c) de l'embout (4), un épaulement (9a) dont l'alésage (9'a) présente un diamètre sensiblement égal à celui du segment lisse (4c) ; un premier joint d'étanchéité (13) étant comprimé entre un plan d'appui que présente le corps de l'appareil (3) recevant ce dispositif et la face frontale (9') de l'écrou (9), tandis qu'un deuxième joint d'étanchéité (11) est comprimé entre l'épaulement interne (9a) de l'écrou (9) et le segment lisse (4c) de l'embout (4). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écrou (9) présente une portée frontale par laquelle il vient en contact et prend appui sur le plan d'appui précite que présente le corps de l'appareil (3), lors de son serrage par rapport à l'embout (4), le premier joint d'étanchéité (13) étant reçu dans un logement annulaire du corps de l'appareil (3) et/ou de la face frontale de l'écrou (9). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le logement dans lequel le premier joint d'étanchéité (13) est reçu est une gorge annulaire (13b) ménagée dans la face frontale (9') de l'écrou (9). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le logement dans lequel le premier joint d'étanchéité est reçu est un décolletage (13c) ménagé, coaxialement à l'orifice (8) du corps d'appareil (3), dans le plan d'appui de ce dernier. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier joint d'étanchéité (13) est un joint torique. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier joint d'étanchéité (13) est de section carre ou rectangulaire. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième joint d'étanchéité (11) est un joint torique partiellement loge dans une gorge annulaire (12) ménagée dans l'alésage (9'a) de l'épaulement (9a) de l'écrou (9).