Brevet FR2777337A1 — publié le 19991015

La présente invention concerne un joint non élas- tique, notamment pour le raccordement d'appareils tels qu'un compteur à gaz, destiné à équiper des raccords dont les tolé- rances dimensionnelles sont très variables pour un même cali- bre, le diamètre intérieur de l'ouverture du joint étant conforme au calibre du joint selon les tolérances De tels joints sont fabriqués actuellement en ma- tière plastique. Ils doivent être élastiquement déformables pour jouer leur rôle de joint, mais ils ne peuvent avoir une élasticité analogue à celle du caoutchouc pour des raisons de sécurité. Ces joints ont une forme habituelle, c'est-à-dire une forme d'anneau délimité par un cercle intérieur et un cercle extérieur concentriques. Ces joints, notamment desti- nés à des applications de sécurité, telles que des installa- tions de gaz, doivent être conformes à une réglementation très stricte concernant les tolérances dimensionnelles de chaque calibre de joint pour l'épaisseur, le diamètre inté- rieur, le poids ou encore le couple de serrage du joint. De tels joints sont destinés à équiper le raccord reliant une tuyauterie à un appareil. En général, les tuyau- teries sont assemblées par des soudures et ce n'est qu'au ni- veau des appareils, tels que des compteurs qui nécessitent des travaux de maintenance comme par exemple leur remplace- ment ou leur entretien, qu'il faut pouvoir ouvrir la liaison et détacher l'appareil. A ce moment il faut changer de joint et le remplacer. Or, le parc d'appareils ou de compteurs instal- lés, soumis à de tels travaux, est extrêmement important; comme les tolérances actuelles de fabrication imposées aux équipements sont beaucoup plus stricts que celles imposées aux équipements anciens, les variations dimensionnelles d'un même calibre de raccord sont relativement importantes. Dans ces conditions, les joints de remplacement doivent pouvoir s'adapter à de telles variations dimensionnelles relativement importantes pour un même calibre, si bien que le dimensionne- ment du joint doit être relativement grand. Les conséquences sont multiples. D'une part, lorsqu'il s'agit, comme cela est souvent le cas, d'une douille pour un raccord en position verticale descendante, le joint ne tient pas de lui-même et complique considérablement la fermeture et le serrage du rac- cord. Une seconde conséquence est le décentrement du joint dans le cas d'un raccord dont les tolérances de fabrication sont très réduites. Le joint flotte et ne vient pas naturel- lement dans une position concentrique au raccord. Au moment du serrage, le joint risque d'être décentré et ce décentre- ment se traduit par un appui seulement partiel du joint entre les deux surfaces du raccord à étanchéifier par le joint. Cet appui partiel est gênant car il provoque une usure prématurée du joint. Le joint peut même être déchiré et détruit au mo- ment du serrage par l'exercice d'un couple de serrage exces- sif, pourtant nécessaire pour réaliser l'étanchéité dans de telles conditions. Une solution pour remédier à ces inconvénients consisterait à réaliser des joints élastiques déformables. Mais de tels joints ne satisferaient pas à la réglementation. Une autre solution consiste à coller le joint mais ce collage contre l'une des surfaces du raccord n'évite pas le décentre- ment et complique l'enlèvement du joint lors du démontage pour son remplacement. Une autre solution consisterait à réduire les to- lérances mais cela n'est pas possible pour les raisons déjà évoquées cidessus car des joints ne conviendraient pas pour toutes les installations. Il faudrait une multiplicité de joints pour chaque calibre si bien que cette solution serait industriellement impossible, et cela compliquerait considéra- blement le travail du personnel d'entretien. La présente invention a pour but de développer un joint non élastique, permettant son positionnement autocentré par rapport au raccord, et à tenir le joint en place quelle que soit la position d'installation du joint sur l'une des parties du raccord avant la fermeture et le serrage du rac- cord, et enfin, de permettre une excellente répartition des contraintes de serrage sur une zone active d'étanchéité du joint qui soit parfaitement régulière. A cet effet, la présente invention concerne un joint du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il com- porte un ensemble d'au moins trois ergots venant en saillie dans l'ouverture intérieure du joint et notamment le cercle passant par le sommet des ergots est concentrique à celui de l'ouverture du joint. Les ergots en saillie dans l'ouverture du joint, permettent de placer le joint non seulement dans une position concentrique à celle de la douille ou plus généralement du raccord mais ces ergots retiennent le joint à sa place, ce qui est particulièrement important dans le cas d'une instal- lation du joint sur une douille en position verticale descen- dante. Il n'est plus nécessaire que l'intervenant tente de retenir le joint avec l'un ou l'autre de ses doigts pendant qu'il s'efforce de raccorder l'appareil et de mettre en place l'écrou-chapeau sur le filetage. Cela évite tout décentrement du joint pendant le serrage puisque, dès le début du serrage, le joint est dans une position concentrique parfaite avec sa zone active d'étanchéité répartie régulièrement dans la di- rection périphérique. L'écrasement du joint entre l'écrou et la douille est régulier et cet écrasement ne risque pas de déplacer ou de décaler le joint de sa position concentrique, au fur et à mesure du serrage. Cette disposition concentrique du joint entre les deux pièces de serrage permet également une meilleure répartition des contraintes de serrage, c'est- à-dire une fatigue moindre du joint et, en outre, pour une même étanchéité, on arrive à une réduction significative du couple de serrage nécessaire à la réalisation de l'étanchéité. Enfin, lors du démontage du raccord, le joint s'enlève parfaitement et rapidement sans nécessiter d'outil particulier ou sans avoir à gratter l'une ou l'autre des sur- faces de l'assemblage pour enlever des morceaux qui seraient restés collés comme dans le cas des joints collés. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - Le cercle passant par le sommet des ergots est concentrique à celui de l'ouverture du joint. - Le cercle passant par le sommet des ergots cor- respond à un diamètre correspondant à la tolérance maximale pour le calibre. - Les ergots sont réalisés dans la masse du joint. - Les ergots sont répartis de façon équiangulaire sur la périphérie de l'ouverture du joint. - Les ergots ont l'épaisseur du joint. - Les ergots ont un contour arrondi. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexes dans les- quels: - la figure 1 est une vue d'ensemble, en demi- coupe, d'un raccord, - la figure 2 est une vue de détail à échelle agrandie d'un raccord, - la figure 3 est une vue en plan d'un joint se- lon l'invention. La figure 1 montre une application possible d'un joint selon l'invention à un raccord formé d'une douille 1 à collerette portant un écrou-chapeau 2 qui se visse sur l'extrémité filetée d'une tubulure 3 solidaire d'un appareil non représenté. La douille 1 est en général soudée à la tuyauterie non représentée située au-dessus et la tubulure 3 est solidaire de l'appareil 4 représenté très schématique- ment. L'étanchéité entre la douille 1 et la tubulure 3 se fait à l'aide d'un joint 5. La forme de ce joint, selon l'invention, et sa disposition dans cet assemblage apparaissent plus clairement aux figures 2 et 3. La vue à échelle agrandie de détail de la figure 2 montre la douille 1 munie d'une collerette périphérique il près de son extrémité 12 pour servir d'appui au joint 5. La tubulure 3 comporte un manchon extérieur à décrochement 31 muni d'un filetage 32. Ce décrochement permet à l'extrémité 12 de la douille 1 de venir (sans appui) dans l'épaulement 33 ainsi formé par la tubulure 3. L'écrou-chapeau 2 comprend une collerette supé- rieure 21 qui vient s'appuyer contre la collerette 11 de la douille 1 et un filetage intérieur 22 destiné à recevoir le filetage 32 de la tubulure 3. Enfin, l'écrou 4 se termine à l'extérieur par une collerette inférieure 23. Le joint 5 ap- paraît dans une position parfaitement concentrique à l'axe XX du raccord bien que les moyens du joint qui permettent ce po- sitionnement n'apparaissent pas directement à cette figure. La tubulure 1, représentée aux figures 1 et 2, est dans une position verticale descendante. Le joint 5 selon l'invention, représenté à la fi- gure 3, possède un diamètre extérieur Dex et un diamètre in- térieur Din. Le joint 5, dont la forme générale est celle d'un anneau, présente un cercle intérieur 51 délimitant l'ouverture intérieure et correspondant au calibre. Ce cercle intérieur 51 est muni d'ergots 52, 53, 54 venant en saillie dans l'ouverture intérieure. Les sommets des ergots 52, 53, 54 se situent sur un cercle 55 correspondant au diamètre de tolérance maximale Dtm, c'est-à-dire au diamètre de la douille la plus petite du même calibre sur lequel doit pou- voir s'adapter le joint 5. Le cercle 55 est concentrique au centre O du joint, c'est-à-dire du cercle intérieur 51. Les ergots 52, 53, 54 sont de préférence en nom- bre égal ou supérieur à trois puisque trois sommets d'ergots suffisent pour définir un cercle. Le cercle 55 constitue éga- lement le cercle d'autocentrage du joint 5. Lorsque le joint 5 est placé sur une extrémité de douille 1 de diamètre supérieur à celui du cercle 55 (dans les limites des tolérances définies par la réglementation), les sommets des ergots 52, 53, 54 s'écrasent légèrement mais le joint conserve sa position concentrique par rapport à la douille et aux autres éléments du raccord garantissant la ré- partition régulière de la surface active d'étanchéité sur toute la périphérie du joint. R E V E N D I C A T ION S 1 ) Joint non élastique, notamment pour le raccordement d'appareils tels qu'un compteur à gaz, destiné à équiper des raccords dont les tolérances dimensionnelles sont très varia- bles pour un même calibre, le diamètre intérieur de l'ouverture du joint étant conforme au calibre du joint selon les tolérances, caractérisé en ce qu' il comporte un ensemble d'au moins trois ergots (52, 53, 54) venant en saillie dans l'ouverture intérieure (51) du joint (5). 2 ) Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cercle (55) passant par le sommet des ergots est concen- trique (0) à celui (51) de l'ouverture du joint (5). 3 ) Joint selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cercle passant par le sommet des ergots correspond à un diamètre correspondant à la tolérance maximale pour le cali- bre. 4 ) Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ergots (52, 53, 54) sont réalisés dans la masse du joint. ) Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ergots (52, 53, 54) sont répartis de façon équiangulaire sur la périphérie de l'ouverture du joint. 6 ) Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ergots ont l'épaisseur du joint. 7 ) Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ergots ont un contour arrondi.