Brevet FR2826088A1 — publié le 20021220

deux jeux de valeurs limltes poten11els. L' invention concerne un système d'étanchéité pour des liaisons couvercle/bride soumises à des pressions éle- vées. Pour des liaisons couvercle/bride, il existe une multiplicité de types possibles d'étanchéité. Dans la tech nique des hautes pressions, on a développé un type dans lequel une arête de coupe arrondie légèrement surélevée, situce d'un côté, produit lors du serrage de la liaison une faible déformation dans la surface plane du côté opposé. Cet agencement élastique-plastique dans la zone d'étanchéi té garantit en permanence une étanchéité fiable vis-à-vis de gaz et de liquides dans la gamme des hautes pressions, pour lesquelles on considère qu'il s'agit de pressions atteignant jusqu'à plusieurs fois 108 Pa. La liaison peut très souvent être desserrée et à nouveau serrée sans que la zone d'étanchéité ait à être à nouveau usinée, même si un endommagement mécanique apparaissait. Des endommagements mécaniques ou des attaques chimiques requièrent, comme cela a été décrit, un réusinage dans la zone d'étanchéité. Pour cette raison, on a créé une garniture d'étanchéité selon le même principe, qui peut être remplacée sur place et dans laquelle une bague métallique massive insérce dans la gorge semi- circulaire s' applique complètement après le serrage de la liaison vissée et conduit à une faible disposition en saillie par rapport à la surface de base du couvercle. Cette disposition en saillie forme le bord de coupe arrondi surélevé de la garniture d'étanchéité à haute pression décrite plus haut. Un inconvénient dans une bague d'étan chéité de ce type est le démontage. Au moyen de l'opération de pressage, la bague est montée de façon fixe dans la gorge de telle sorte qu'elle doit être ouverte au burin en un endroit. Le reste peut alors être retiré à l' aide d'une pince approprice. Mais plus précisément, le processus d'attaque au burin inclut le risque important selon lequel la gorge ou la surface environnante soit endommagée. Alors le travail complémentaire, par exemple celui d'un grand couvercle d'une tête de compresseur à membrane, devient une opération très coûteuse. Dans CH 374256, US 4410186, DD 29633A5 et GB 1009221 on décrit assurément des dispositifs comportant des corps d'étanchéité insérés dans des gorges, dont les fonds sont reliés au moyen de percages à l'environnement, mais qui servent uniquement à contrôler la fuite des corps d'étanchéité insérés. Dans DE 848128C et dans GB 950440 les canaux, qui aboutissent au fond de la gorge, servent uniquement à amener du fluide sous pression, de manière à produire la précontrainte d'étanchéité nécessaire pour la fonction du dispositif d'étanchéité. En outre il existe des dispositifs, qui sont décrits dans DE 106534C, dans DE 1959561B et DE 1888462U et dans lesquels il existe des bagues massives comparables, qui sont insérces dans des gorges, mais qui ne comportent aucune rainure arrière ni aucun canal arrière pourvu de percages. L' invention a pour but de créer un dispositif d'étanchéité, qui réunit les avantages indiqués de l'état de la technique, mais qui peut être à nouveau démonté encore très bien et sans risque d'endommagement. Le problème est résolu à l' aide d'une gorge semi-circulaire, usinée au tour concentriquement dans le couvercle, comportant une gorge de détente beaucoup plus petite usinées autour dans le fond de la gorge précédente, un petit percage d'amenée du fluide sous pression, qui débouche dans cette gorge de détente à partir du côté arrière du couvercle, et une bague métallique massive, qui, après son insertion dans la gorge et après la précontrainte de la liaison à vis, remplit complètement la gorge semi circulaire et uniquement une faible partie de la gorge de détente et présente une faible hauteur de saillie sur la surface de base du couvercle, qui établit, conjointement avec la surface de bride antagoniste, l'étanchéité à la haute pression. D'autres caractéristiques et avantages de la pré sente invention vont être expliqués ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une garniture d'étan- chéité à haute pression standard comportant un bord d'étan- chéité usiné au tour; - la figure 2 représente un couvercle qui com porte, à la place d'une arête d'étanchéité formée au tour, un couvercle pourvu d'une gorge annulairei et - les figures 3 et 4 représentent l'agencement de la partie de la gorge annulaire conformément aux caracté ristiques de l' invention. En ce qui concerne les figures 1 et 2, il s'agit d'exemples de réalisation de l'état de la technique. La liaison couvercle/bride représentée sur la figure 1 peut être désignée comme étant le type classique d'une garniture d'étanchéité à haute pression. La partie 1 du couvercle comporte un bord d'étanchéité arrondi 3 formé au tour et légèrement surélevé et qui lors du serrage ou d'une liaison vissée, laisse une empreinte plastique-élas- tique dans la surface antagoniste lisse et plane de la par tie de bride 2. Cette zone établit une étanchéité avec des caractéristiques d'étanchéité remarquables en ce qui concerne les gaz et les liquides, jusqu'aux pressions maxi- males. Une telle étanchéité peut être maintenue d'une manière illimitée et peut être réutilisce dans le sens de l'ouverture et de la fermeture de la liaison. Dans le cas d'un endommagement dû à un traitement peu soigneux ou bien en raison d'une attaque chimique, il faut alors réusiner la zone d'étanchéité, ce qui est compliqué. Un développement est fourni par la zone d'étan chéité représentée sur la figure 2, qui comporte, à la place d'un bord d'étanchéité surélevé 3 formé au tour, une gorge annulaire 4 formée au tour, dans laquelle on insère alors une bague métallique massive posséJant une section traneversale circulaire. La gorge annulaire et la bague métallique massive sont dimensionnées de manière qu'après le serrage de la liaison vissée, on obtient une faible hau- teur de saillie de l'anneau, qui correspond approximative- ment au bord d'étanchéité 3 surélevé représenté sur la figure 1. Cet agencement est particulièrement avantageux dans le cas de diamètres très importants d'étanchéité, comme par exemple dans le cas de têtes de compresseurs à membrane. Dans le cas d'un endommagement de la bague par une manipulation peu soigneuse ou bien par attaque chi- mique, on peut remplacer cette bague, auquel cas un tel processus de travail introduit également des risques éle- vés. A cet effet il faut utiliser un petit burin pour tout d'abord séparer la bague de manière à serrer les extrémités libres ensuite avec une pince appropriée, puis retirer le reste. Lors de la séparation de la bague, il importe de faire preuve d'une grande habileté de manière à ne pas endommager la gorge elle-même. Dans ce cas, il faudrait entreprendre une réparation avec une dépense élevée. Dans le ca s de la forme de réali sat ion des figures 3 et 4, une gorge de détente 5 est utilisée en sup plément au tour dans le fond de la gorge existante 4, cette gorge de détente étant reliée sur le côté arrière du couvercle à un petit perçage 6 d'amenée du fluide de pression. Ce petit pergage 6, qui est percé de façon appro- priée à partir du fond de la gorge, se prolonge alors dans le perçage de plus grande taille 7, qui est percé à partir de la surface extérieure du couvercle. Dans ce perçage une pression est appliquée au moyen d'une pompe à main lors du démontage de la bague, ce qui permet de repousser alors la bague sans risque d'endommagement. Sur la figure 4 on a représenté la bague métal lique massive 8 déjà formée par la liaison vissée et dont la partie résultante en saillie A forme le bord d'étanchéi- té. La combinaison de la gorge 4 et de la gorge sup- plémentaire 5 et du per,cage 6 d'amenée du fluide de pres- sion est la condition nécessaire pour que la hauteur de saillie A soit touj ours la même sur toute la périphérie et que par conséquent la garniture d'étanchéité soit totale- ment apte à fonctionner. La gorge supplémentaire 5 assume deux rôles importants. Tout d'abord il s'agit de la distri- bution uniforme de la pression lors du démontage de la bague, mais l'élément encore plus important est que, lors du serrage de la liaison vissée, la bague d'étanchéité ne peut pas être refoulée partiellement dans un per,cage d'amence du fluide sous pression situé directement dans le fond de la gorge 4. Ceci produirait une légère déformation dans la partie saillante A de la garniture d'étanchéité, qui conduirait à des défauts d'étanchéité insurmontables. La gorge supplémentaire 5 garantit un fluage uniforme du matériau de la bague sur toute la périphérie, mais empêche la poursuite du fluage dans le perçage 6 d'amenée du fluide sous pression étant donné que le matériau de la beque n'est pas à même de suivre un double étagement présent partiellement de petites dimensions. De ce fait la formation d' une déformation dans la zone d' étanchéité sous l'effet du fluage du matériau de la bague dans un per,cage arrière est exclue. REVEN D I CAT I ON Système d'étanchéité pour liaisons couvercle/bride soumises à des pressions élevoes, caractérisé par une gorge semi-circulaire (4), usince au tour concentriquement dans le couvercle (1), comportant une gorge de détente beaucoup plus petite (5) usinées autour dans le fond de la gorge précédente, un petit percage (6) d'amenée du fluide sous pression, qui débouche dans cette gorge de détente à partir du côté arrière du couvercle, et une bague métallique massive (8), qui, après son insertion dans la gorge (4) et après la précontrainte de la liaison à vis, remplit complètement la gorge semi-circulaire (4) et uniquement une faible partie de la gorge de détente (5) et présente une faible hauteur de saillie (A) sur la surface de base du couvercle, qui établit, conjointement avec la surface de bride antagoniste, l'étanchéité à la haute