Brevet FR2890717A1 — publié le 20070316

La présente invention concerne un joint annulaire d'étanchéité pour raccord de conduites de circulation de fluide, telles que des conduites d'air. Lorsque l'on souhaite connecter des conduites de circulation de fluide, il est important que les raccords entre ces conduites soient étanches. De nombreux raccords de conduites de circulation de fluide existent et comportent généralement des joints annulaires d'étanchéité permettant de rendre ces raccords étanches. Le document EP 0 999 397 décrit un raccord entre deux éléments tubulaires. Le raccord décrit dans ce document présente une première extrémité dans laquelle est destiné à s'emmancher un premier élément tubulaire, et une seconde extrémité sur laquelle est destiné à être emmanché un second élément tubulaire. Le raccord comporte un joint d'étanchéité de section en forme de L comprenant une base cylindrique serrée sur la surface extérieure du raccord, sensiblement au niveau de sa seconde extrémité, et une lèvre d'étanchéité s'étendant radialement vers l'extérieur depuis une extrémité de la base cylindrique. L'utilisation de ce type de raccord permet de connecter de manière étanche des conduites sans éléments complémentaires d'étanchéité ou de fixation, notamment des conduites ne présentant pas un parfait alignement. En effet, la présence de la lèvre d'étanchéité s'étendant radialement depuis la base cylindrique du joint permet de compenser cette déviation angulaire. La présence de cette lèvre d'étanchéité permet également d'assurer l'étanchéité du raccord même lorsque les différents éléments tubulaires susceptibles d'être emmanchés sur le raccord n'ont pas exactement le même diamètre intérieur ou présentent une surface intérieure d'extrémité irrégulière. Toutefois, il est important, pour assurer une parfaite étanchéité d'un raccord, que le joint d'étanchéité monté sur ce dernier reprenne toujours sa forme initiale lorsque les forces exercées sur ce dernier cessent, c'est-à-dire lorsque l'élément tubulaire contre la surface duquel le joint d'étanchéité assure l'étanchéité est désemmanché du raccord, et ce même si cette opération est répétée plusieurs fois. Cependant, la lèvre d'étanchéité du raccord décrit dans le document EP 0 999 397 n'est plus apte à reprendre sa forme initiale lorsque l'élément tubulaire contre la surface duquel elle assure l'étanchéité est désemmanché du raccord plusieurs fois, en particulier lorsque ce démontage intervient plusieurs mois après le montage initial du fait de la déformation permanente du joint. Ainsi, la lèvre d'étanchéité finit par ne plus exercer une force suffisante contre la surface interne du second élément tubulaire emmanché sur le raccord. Il en résulte donc après une certaine période d'utilisation du raccord une étanchéité imparfaite de ce dernier. De plus, étant donné que la lèvre ne peut plus reprendre sa forme initiale, elle n'est plus apte à s'étendre, au repos, radialement vers l'extérieur depuis la base du joint, et ne permet plus de préserver l'étanchéité dans les 10 conditions définies ci-dessus. La présente invention vise donc à remédier à ces inconvénients. Le problème technique à la base de l'invention est donc la réalisation d'un joint annulaire d'étanchéité pour raccord de conduites de circulation de fluide, telles que des conduites d'air, permettant de rendre parfaitement étanche, sans éléments complémentaires d'étanchéité ou de fixation, la connexion de conduites ne présentant pas un parfait alignement et assurant l'étanchéité lorsque les différents éléments tubulaires susceptibles d'être emmanchés sur le raccord n'ont pas exactement le même diamètre intérieur ou présentent une surface intérieure d'extrémité irrégulière, tout en étant apte à toujours reprendre sa forme initiale lorsque les forces exercées celui-ci cessent. A cette effet, l'invention concerne un joint annulaire d'étanchéité pour raccord de conduites de circulation de fluide, telles que des conduites d'air, destiné à être monté à l'extérieur d'un premier élément tubulaire sur lequel est destiné à être engagé un second élément tubulaire, le joint étant réalisé en matériau déformable élastiquement et comprenant une base cylindrique et une lèvre d'étanchéité s'étendant radialement vers l'extérieur depuis une extrémité de la base cylindrique, caractérisé en ce que le joint annulaire d'étanchéité comporte, au niveau de la jonction entre la lèvre d'étanchéité et la base cylindrique, une nervure annulaire tournée vers l'intérieur et ayant un profil extérieur en forme de goutte d'eau, la base cylindrique étant destinée à être serrée contre la surface extérieure d'une partie d'extrémité du premier élément tubulaire et la lèvre d'étanchéité étant destinée à assurer l'étanchéité contre la surface interne du second élément tubulaire destiné à être engagé sur le premier élément tubulaire. Lorsque le second élément tubulaire est engagé sur le premier, la lèvre d'étanchéité du joint bascule dans le sens d'engagement du second élément et prend appui contre la face extérieure de celui-ci, et la nervure en forme de goutte d'eau prend appui contre la face extérieure du premier élément tubulaire et favorise le blocage du joint vis-à-vis de ce premier élément tubulaire. Ainsi, le joint selon l'invention permet de rendre parfaitement étanche la connexion de conduites ne présentant pas un parfait alignement, du fait de la présence de la lèvre d'étanchéité s'étendant radialement depuis une extrémité de la base cylindrique. La lèvre d'étanchéité permet également d'assurer l'étanchéité du raccord même lorsque les différents éléments tubulaires susceptibles d'être emmanchés sur le raccord n'ont pas exactement la même dimension circonférentielle ou présentent une surface extérieure d'extrémité irrégulière. En outre, lorsque le joint d'étanchéité est monté sur un premier élément tubulaire, la nervure ayant un profil en forme de goutte d'eau prend appui contre la surface extérieure du premier élément tubulaire et favorise le retour de la lèvre à sa forme initiale lorsque l'élément tubulaire contre la surface duquel elle assure l'étanchéité est désemmanché du raccord. Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie bombée de la nervure annulaire est située dans le prolongement de la lèvre d'étanchéité. Avantageusement, l'épaisseur de la lèvre d'étanchéité diminue radialement depuis la base cylindrique du joint. Selon une autre caractéristique de l'invention, la face de la lèvre d'étanchéité tournée vers la base cylindrique est inclinée de l'intérieur vers l'extérieur et de haut en bas en formant un angle au moins égale à 90 par rapport à la base cylindrique et de préférence égale à 95,5 . Avantageusement, la base cylindrique comporte sur sa face tournée vers l'intérieur, au niveau de son extrémité libre, une nervure annulaire 30 ayant un profil extérieur hémisphérique. Selon une autre caractéristique de l'invention, la longueur de la lèvre d'étanchéité est plus importante que la longueur de la base cylindrique du joint. L'invention concerne également un élément tubulaire d'installation de conduites de circulation de fluide dont au moins une extrémité est destinée à être raccordée à un élément tubulaire, caractérisé en ce qu'il comporte, au niveau de l'au moins une extrémité, un retour axial tourné vers l'extérieur délimitant une gorge annulaire destinée à loger la base cylindrique d'un joint annulaire d'étanchéité, et un logement annulaire destiné à loger la lèvre d'étanchéité du joint annulaire d'étanchéité en position emmanchée des deux 5 éléments tubulaires. Cet élément tubulaire d'installation de conduites de circulation de fluide peut être un raccord en T, un coude, une réduction, un raccord male, un raccord femelle, etc. Avantageusement, le retour axial tourné vers l'extérieur a une 10 longueur qui correspond sensiblement à la longueur de la base cylindrique du joint. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce joint d'étanchéité et deux formes d'éxecution d'un raccord destiné à être équipé de ce joint. Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un joint d'étanchéité selon l'invention. Figure 2 en est une vue partielle à l'échelle agrandie, en coupe 20 longitudinale. Figure 3 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un raccord destiné à recevoir un joint d'étanchéité selon l'invention. Figure 4 est une vue partielle à l'échelle agrandie du détail B de Figure 3, le raccord étant équipé d'un joint selon l'invention. Figure 5 est une vue partielle agrandie du détail B de Figure 3, le raccord étant équipé d'un joint selon l'invention et un élément tubulaire étant emmanché sur le raccord. Figure 6 est une vue de côté et une vue en perspective de deux raccords de conduites de circulation de fluide équipés de joints d'étanchéité 30 selon l'invention. Les figures 1 et 2 représentent un joint annulaire d'étanchéité 2 pour raccord de conduites de circulation de fluide, telles que des conduites d'air. Le joint annulaire d'étanchéité 2, réalisé en matériau déformable élastiquement, a une section en forme générale de L. Le joint d'étanchéité 2 comprend une base cylindrique 3 et une lèvre annulaire d'étanchéité 4 s'étendant radialement vers l'extérieur depuis une extrémité de la base cylindrique 3. Comme montré plus particulièrement à la figure 2, le joint annulaire d'étanchéité 2 comporte, au niveau de la jonction entre la lèvre d'étanchéité 4 et la base cylindrique 3, une nervure annulaire 5 tournée vers l'intérieur et ayant un profil extérieur en forme de goutte d'eau. La partie bombée de la nervure annulaire 5 est située dans le prolongement de la lèvre d'étanchéité 4. La face de la base cylindrique 3 tournée vers l'extérieur est plane tandis que sa face tournée vers l'intérieur comporte, au niveau de l'extrémité libre de la base cylindrique 3, une nervure annulaire 6 ayant un profil extérieur hémisphérique. Comme montré également à la figure 2, la face de la lèvre d'étanchéité 4 tournée vers la base cylindrique 3 est plane et inclinée de l'intérieur vers l'extérieur et de haut en bas en formant un angle de 95,5 par rapport à la base cylindrique 3 tandis que son autre face, opposée à la base cylindrique 3, est plane et perpendiculaire à la base cylindrique 3. Ainsi, l'épaisseur de la lèvre d'étanchéité 4 diminue de l'intérieur vers l'extérieur dans une direction radiale depuis la base cylindrique 3 du joint Il est à noter que la longueur de la lèvre d'étanchéité 4 est plus 20 importante que la longueur de la base cylindrique 3. Comme montré à la figure 4, le joint d'étanchéité 2 est destinée à être serré contre la surface extérieure d'une partie d'extrémité d'un raccord 7 de conduites de circulation de fluide, telles que des conduites d'air. Comme montré aux figures 3 à 5, le raccord 7 est de forme générale cylindrique. Le raccord 7 est creux et possède une première et seconde extrémité. Le raccord 7 possède, depuis sa première extrémité jusqu'à sa seconde extrémité, une première portion cylindrique 8 faisant partie intégrante d'un accessoire de réseau tel qu'un raccord en T, un coude, une réduction, un raccord male, un raccord femelle, etc. Cette portion cylindrique 8 est prolongée par une seconde portion tronconique 10 convergente de faible longueur, elle-même prolongée par une troisième portion tronconique 11 convergente de longueur inférieure à celle de la portion cylindrique 8. Le raccord 7 possède ensuite une quatrième portion cylindrique 12 de faible longueur prolongée par une cinquième portion sensiblement cylindrique 13 dont les parois latérales sont bombées vers l'extérieur. La cinquième portion sensiblement cylindrique 13 est de longueur légèrement inférieure à celle de la troisième portion tronconique 11, et est prolongée par une sixième portion cylindrique 14 de diamètre et de longueur identiques à celles de la quatrième portion cylindrique 12, l'extrémité libre de la sixième portion cylindrique 14 formant la seconde extrémité du raccord 7. Le raccord 7 possède au niveau de sa seconde extrémité un retour axial 15 tourné vers l'extérieur, le diamètre extérieur du retour 15 étant légèrement inférieur au diamètre extérieur de la première portion cylindrique 8 du raccord 7. Il est à noter que le retour axial 15 délimite une gorge annulaire 16 destinée à loger la base cylindrique 3 du joint d'étanchéité 2, la longueur du retour axial tourné vers l'extérieur correspondant sensiblement à la longueur de la base cylindrique du joint. Les seconde et troisième portions tronconiques 10, 11 du raccord 7 forment, quant à elles, un logement 17 destiné à loger la lèvre d'étanchéité 4 du joint annulaire d'étanchéité 2 lorsqu'un second élément tubulaire 18 est emmanché sur le raccord 7. Comme montré à la figure 4, lorsque le raccord 7 est équipé du joint d'étanchéité 2, la base cylindrique 4 du joint est engagée dans la gorge annulaire 16 et s'étend axialement par rapport au raccord 7. En position montée du joint sur le raccord, la face tournée vers l'extérieur de la base cylindrique 3 coopère avec la face tournée vers l'intérieur du retour 16 tandis que sa nervure annulaire 6, ménagée sur son autre face, coopère avec la surface extérieure des cinquième et sixième portion 13, 14 du raccord 7 afin de maintenir mécaniquement la base cylindrique 3 à l'intérieur de la gorge annulaire 16. Comme montré également à la figure 4, lorsque le raccord 7 est équipé du joint d'étanchéité 2, la partie bombée de la nervure annulaire 5 ayant un profil extérieur en goutte d'eau est en appui contre la cinquième portion sensiblement cylindrique 13 du raccord 7, à proximité de la quatrième portion cylindrique 12. Lorsque le joint d'étanchéité 2 est monté sur le raccord 7, la lèvre d'étanchéité 4 s'étend sensiblement perpendiculairement vers l'extérieur par rapport à l'axe longitudinal du raccord 7. Lorsque le second élément tubulaire 18 est engagé sur le raccord 7, la lèvre d'étanchéité du joint bascule dans le sens d'engagement du second élément 18 pour venir se loger dans le logement 17. Comme montré à la figure 5, lorsque le second élément tubulaire 18 est emmanché sur le raccord 7, l'extrémité de la lèvre d'étanchéité 4 est en contact étanche avec la surface intérieur du second élément tubulaire 18. Comme montré également à la figure 5, le second élément tubulaire 18 possède un diamètre intérieur correspondant au diamètre extérieur de la première portion cylindrique 8 du raccord 7 et est emmanché sur cette dernière. Lorsque l'on désemmanche l'élément tubulaire 18 du raccord, la lèvre d'étanchéité 4 reprend sa forme initiale du fait de la présence de la nervure annulaire 5 ayant un profil extérieur en forme de goutte d'eau. La figure 6 représente, vue de côté et vue en perspective, deux raccords 19, 20 de conduites de circulation de fluide équipés respectivement de deux joints d'étanchéité 2. Le raccord 19, de section cylindrique, permet un raccord de deux conduites de circulation de fluide cylindriques ayant un diamètre identique. Le raccord 19 comporte à chacune de ses extrémités un retour axial 15 tourné vers l'extérieur délimitant une gorge annulaire logeant la base cylindrique d'un joint annulaire d'étanchéité 2 et un logement annulaire 17 destiné à loger la lèvre d'étanchéité du joint annulaire d'étanchéité respectif en position emmanchée, par exemple, d'une conduite de circulation de fluide sur le raccord 19. Le raccord 20 se différencie du raccord 19 uniquement par le fait qu'il permet un raccord de deux conduites de circulation de fluide cylindriques ayant des diamètres différents. Comme il va de soi l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce joint annulaire d'étanchéité décrite ci-dessus à titre 30 d'exemple, elle embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS 1. Joint annulaire d'étanchéité (2) pour raccord de conduites de circulation de fluide, telles que des conduites d'air, destiné à être monté à l'extérieur d'un premier élément tubulaire (7) sur lequel est destiné à être engagé un second élément tubulaire (18), le joint étant réalisé en matériau déformable élastiquement et comprenant une base cylindrique (3) et une lèvre d'étanchéité (4) s'étendant radialement vers l'extérieur depuis une extrémité de la base cylindrique, caractérisé en ce que le joint annulaire d'étanchéité comporte, au niveau de la jonction entre la lèvre d'étanchéité (4) et la base cylindrique (3), une nervure annulaire (5) tournée vers l'intérieur et ayant un profil extérieur en forme de goutte d'eau, la base cylindrique (3) étant destinée à être serrée contre la surface extérieure d'une partie d'extrémité du premier élément tubulaire (7) et la lèvre d'étanchéité (4) étant destinée à assurer l'étanchéité contre la surface interne du second élément tubulaire (18) destiné à être engagé sur le premier élément tubulaire (7). 2. Joint annulaire d'étanchéité (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie bombée de la nervure annulaire (5) est située 20 dans le prolongement de la lèvre d'étanchéité (4). 3. Joint annulaire d'étanchéité (2) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la lèvre d'étanchéité (4) diminue de l'intérieur vers l'extérieur dans une direction radiale depuis la base cylindrique (3) du joint. 4. Joint annulaire d'étanchéité (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la face de la lèvre d'étanchéité (4) tournée vers la base cylindrique (3) est inclinée de l'intérieur vers l'extérieur et de haut en bas en formant un angle au moins égale à 90 par rapport à la base cylindrique (3) et de préférence égale à 95,5 . 5. Joint annulaire d'étanchéité (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la base cylindrique (3) comporte sur sa face tournée vers l'intérieur, au niveau de son extrémité libre, une nervure annulaire (6) ayant un profil extérieur hémisphérique. 6. Joint annulaire d'étanchéité (2) selon l'une quelconque des 35 revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la longueur de la lèvre d'étanchéité (4) est plus importante que la longueur de la base cylindrique (3) du joint. 7. Elément tubulaire (7, 19, 20) d'installation de conduites de circulation de fluide dont au moins une extrémité est destinée à être raccordée à un élément tubulaire, caractérisé en ce qu'il comporte, au niveau de l'au moins une extrémité, un retour axial (15) tourné vers l'extérieur délimitant une gorge annulaire (16) destinée à loger la base cylindrique (3) d'un joint annulaire d'étanchéité (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, et un logement annulaire (17) destiné à loger la lèvre d'étanchéité (4) du joint annulaire d'étanchéité en position emmanchée des deux éléments tubulaires. 8. Elément tubulaire d'installation de conduites de circulation de fluide selon la revendication 7, caractérisé en ce que le retour axial (15) tourné vers l'extérieur a une longueur qui correspond sensiblement à la longueur de la base cylindrique (3) du joint.