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" Perfectionnements aux joints à haute pression pour tubes et organes analogues "
La présente invention concerne les joints à haute @ pression du type dans lesquels les extrémités des pièces qui doivent être assemblées ont des bords anguleux et où l'en- gagement hermétique se fait sur des surfaces extérieures opposées d'une bague lenticulaire en métal dur pourvue de
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surfaces obliques courbes ou d'une bague-cuvette en métal dur, dont les surfaces intérieures sont exposées à l'action de la haute pression, tandis que les surfaces extérieures se présen- tent avec une oonvexité aux surfaces d'assise correspondantes des parties à assembler, de manière à former un contact liné- aire ou de bande sur les points de contact.
Dans les deux cas, les pièces qui doivent être assem- blées sont serrées l'une sur l'autre,de manière à comprimer la bague lenticulaire ou la bague-ouvetteet un serrage ex- cessif peut alors se produire,et l'on a constaté, dans le cas d'emploi de la bague lenticulaire, lorsque l'on serre le joint, que celui-ci peut être soumis à des efforts dépassant la li- mite d'élasticité et qu'une déformation de la face du joint se produit à l'extrémité des pièces et un redressement de la face est nécessaire quand on doit refaire le joint ;
le cas d'emploi de la bague-cuvette, il peut se produire une dé- formation excessive de la bague et l'on a proposé de se ser- vir d'une bague intérieure placée dans la bague-cuvette comme garantie contre la déformation de la bague-ouvette au delà de la limite d'élasticité.
. Ensuite, dans le dispositif à bague-cuvette, la bague était faite plus mince sur le bord extérieur ( c'est-à-dire la circonférence extérieure de la bague ) et les bords inté- rieurs étaient oonsidérablement plus épais ; ligne de con- tact avec les surfaces obliques s'établissait sur les bords intérieurs plus épais et l'amincissement du bord extérieur provoque une dangereuse concentration d'efforts sur ce point.
L'objet de l'invention, qui est particulièrement appli- oable aux joints des tubes est de porter remède à ces inoon- vénients en empêchant la déformation excessive de la bague et de former la bague-ouvette de manière à réaliser une dé- formation uniforme et un effort uniforme.
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Conformément à la présente invention, les extrémités des pièces tubulaires qui doivent être assemblées sont oon- struites ou des organes y sont appliqués, et la bague-joint de la cuvette ou la section en U dont il sera question plus loin sous le nom de bague-ouvette a la forme et l'épaisseur requises, de manière que,quand le joint est entièrement serré, la bague-ouvette est exactement pincée étre les faces ooni- des pièces ques/tubulairesde telle sorte que la matière de la bague ne puisse pas être soumise à dès efforts anormaux.
Les surfaces de la bague-ouvette et du joint sont oon- struites de manière que les points ou les bandes de contact se,trouvent en un point approprié de la distanoe entre le bord intérieur et la périphérie extérieure de la bague.
L'épaisseur de la paroi de la bague-ouvette est graduée de manière à être proportionnelle à la racine carrée de la distance entre le point ou bande de contact et l'extérieur.
Par ce moyen, on obtient une déformation uniforme et on évite un effort inégal.
On peut se servir d'une bague de renforcement formant prolongement, d'une saillie ou de saillies à la jonotion des surfaces oourbes formées sur la bague-ouvette et formant corps avec elle.
On comprendra clairement 1'invention par la desoription qui va suivre faite aveo le secours des dessins ci-joints,, dont : la figure 1 est une coupe dans une partie des extrémi- tés de deux tubes et de la bague-ouvette montrant un exemple de réalisation; la figure 2 est une coupe pratiquée à échelle réduite dans les extrémités de deux tubes et de la bague-ouvette oon- formes à 1'exemple de la figure 1; la figure 3 est une vue analogue à la figure limais
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montre une seconde variante de bague-cuvette; la figure 4 est une coupe verticale pratiquée dans les extrémités de deux tubes et d'une bague-cuvette d'une troi - sième variante ; la figure 5 est une coupe de détail à échelle plus gran- de d'une partie de la figure 4 ;
la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 montrant une quatrième variante; la figure 7 est une vue analogue d'une autre variante et les figures 8 à 10 sont des coupes montrant d'autres variantes encore.
Dans un exemple de réalisation de l'invention et repré- senté par les figures 1, 2 et 3 des dessins ci-joints, l'ex- trémité de chaque tube 1, 2 a une surface oblique ou conique la, 2a partant de la circonférence intérieure de chaque tube et allant vers la face terminale à une petite distance de la circonférence extérieure en laissant une face annulaire plane 1b, 2b à l'extrémité du tube.
Les tubes 1, 2 peuvent être assemblés sur bout par tout moyen approprié tel que des brides 3,4 vissées sur les ex- trémités des tubes 1, 2; les brides 3,4 en question sont assemblées par des boulons 5 et des écrous; la bague-cuvette 6 a l'épaisseur requise pour que, quand les boulons 5 ou les autres organes assemblant les tubes 1, 2 sont serrés pour amener les faces annulaires planes lb, 2b des extrémités des tubes 1, 2 en contact, la bague-cuvette 6 soit prise entre les faces coniques ou obliques la, 2a, ce qui empêche de ser- rer plus fortement les tubes 1, 2 après que les faces annu- laires 1b, 2b sont entrées en contact l'une avec l'autre.
La bague-cuvette, dans la variante représentée par les figures 1 et 2, a des faces extérieures convexes 6a, 6a et
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des faces intérieures planes 6b, 6b formant un réduit intéri- eur en forme de V; les bords intérieurs 6c, 6c sont relative- ment minoes,de sorte que, quand elles se trouvent entre les faces coniques la, 2a des tubes 1, 2, les lignes ou bandes de contact A se trouvent en des endroits appropriés en dedans des bords intérieurs de la bague,'par exemple en dedans de @ l'extrême tiers intérieur de la semi-périphérie.
Dans la variante représentée par la figure 3, la bague 6 a des faces extérieures convexes 6a, 6a et une face intéri- eure semi-circulaire ou courbe 6b,de sorte que les parois intérieures sont relativement minces et que la paroi extéri- eure est relativement épaisse.
Dans les variantes représentées par les figures 4 à 7, la bague-ouvette 6 est pourvue dtune bague de prolongement 6d à la hauteur de la jonction des surfaces courbes 6a, 6a et les faces des brides 3, 4 voisines des tubes 1,2 présentent des réduits 3a, 4a ; le diamètre des réduits est calculé de manière qu'ils puissent recevoir la bague-prolongement de renforcement 6d de la bague-ouvette 6, de telle manière que la bague 6 est centrée par ce dispositif sur les faces coni- ques la, 2a des extrémités des tubes.
Dans ces variantes, les faces annulaires planes !b, 2b des extrémités des tubes sont supprimées et les brides 3, 4 ont des faces planes de contact 3b, 4b qui dépassent les réduits 3a, 4a ; quant aux extrémités des tubes 1, 2 et aux faces ooniques la, 2a, elles peuvent aller jusqu'à la périphérie des tubes comme représenté par les figures 4 et'5 ou jusqu'aux bords extérieurs des réduits 3a, 4a, comme représenté par la figure 6.
La présence de la bague-prolongement de renforcement 6d est en surcroît de la partie cuvette de la bague 6,mais n'est pas destinée à assurer l'uniformité des efforts quand la ba- gue 6 est soumise à la pression. Ltobjeotif de cette bague de
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prolongement 6a est toutefois double, à savoir : elle est destinée à assurer la rigidité radiale et à opérer la cen- tralisation.
Bien que dans les exemples représentés par les figures 1 à 7 des dessins, les brides 3,4 soient représentées vissées sur les extrémités des tubes 1, 2, il est entendu que ceci n'est indiqué qu'à titre d'exemple et que ces brides peuvent aussi être soudées sur les tubes ou former partie intégrante de ceux-ci, comme représenté par la figure 8 ou être assem- blées avec eux par tout moyen approprié; ou encore que l'on peut faire appel à tous autres moyens pour réunir les bouts des tubes; comme par exemple, ainsi qu'il est représenté par la figure 9,en formant des collets 8, 8 aux extrémités des tubes 1, 2 et en faisant appel à des brides libres 3, 4 qui entrent en engagement avec les collets 8,8; ou, enfin) on peut souder les collets sur les tubes 1, 2 ou, comme représenté par les figures 10, les visser dessus ou les y fixer d'autre manière.
Pour faire en sorte que la bague-cuvette soit exacte- ment serrée entre les faces du joint la, 2a, les faoes du joint sont usinées dans la relation requise avec les faces de contact quand les brides forment corps avec les tubes 1, 2. De même, les brides vissées portant les faces de contact peuvent être tournées pour faire en sorte que les faces de contact avanoent ou reculent par rapport aux faces du joint et ainsi donnent le réglage correct; dans le cas où l'on' fait appel à des collets qui peuvent être en toute matière appropriée, le réglage peut être obtenu par usinage ou mouve- ment du filet.
Quand on se sert d'une bague-ouvette pourvue d'une ba- gue-prolongement 6d, le réduit qui lui est réservé peut être ménagé dans les faces annulaires planes Ib, 2b des extrémités
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des tubes 1, 2 au lieu de l'être dans les brides ; dans les collets; ou bien encore les faces coniques la, 2a peuvent avoir une profondeur suffisante pour que la bague de prolonge- ment 6d se place au commet des extrémités coniques.
' Les bagues 6 peuvent être en toute matière appropriée et on peut combler l'espace compris'à 1'intérieur des bagues 6 de caoutchouc 7 ( figure 7 ), de poix, de bitumes ou d'une matière analogue ; oule remplir en partie de cette matière pour empêcher la formation dtune poohe dtair à l'intérieur de la bague sans porter préjudice à l'action de la pression intérieure sur les bords intérieurs flexibles 6c, 6c de la bague.
En usage, une bague 6 est placée entre les faces ooni- ques la, 2a des extrémités de deux tubes 1, 2 et les tubes sont serrés ltun sur l'autre jusqu'à ce que les faces annu- laires planes lb, 2b ou 3b, 4b entrent en contact et serrent exactement la bague 6 sur les lignes ou bandes de contact A.
La pression intérieure agissant sur les bords intérieurs flexl- bles 6c, 60 de la bague 6 les pousse en contact avec les faces du joint la, 2a, formant ainsi un joint étanche au flui- de sans que l'on exerce une tension excessive sur les boulons ou sur les organes de connexion entre les tubes.
REVENDICATIONS.
1) Joint à haute pression du type décrit dans lequel on utilise une bague-cuvette et dans lequel les surfaces de joint des éléments tubulaires sont construites telles ou possèdent des organes, appliqués et dans lequel la bague- ouvette est formée,en coupe, de manière à réaliser l'unifor- mité dans les efforts.
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