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Joint pour tuyaux à haute pression
La. présente invention est relative aux joints de rac- cordement de tuyaux métalliques résistant aux hautes pressions, dont l'étanchéité est assurée par une bague métallique serrée jusqu'à incrustation sur le tuyau à raccorder.
Dans les joints d.e ce genre actuellement connus, l'incrustation est limitée à une étroite zone annulaire, étant obtenue soit par enfoncement d'une arête d.e la bague dans le métal du tuyau, soit par refoulement du métal de la baque dans une rainure du tuyau. De la résistance du mince filet demétal incrusté qui unit la bague au tuyau dépendent et la solidité de l'ancrage du tuyau dans le raccord et l'étanchéité du joint, qui sont- rendues aléatoires pa.r les'efforts de cisaillement dus aux vibrations, chocs et autres sollicitations auxquelles est soumis le raccord.
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Suivant la présente invention, on accroît fortement la résistance du joint en étendant la zone d'incrustation à toute ou sensiblement toute la largeur de la bague, ce qui s'obtient en ménageant sur le tuyau et/ou dans la bague, de préférence par filetage ou taraudage, une série de rainures ou nervures qui, lors du serrage de la bague sur le tuyau, multiplient les filets de métal incrusté unissant la bague au tuyau.
Le mÉtal de la bague peut être plus doux ou plus dur que celui du tuyau. Dans le cas d'une bague en métal dur, par exemple en acier, la bague sera fendue ou segmentée d.e manière à permettre son serrage sur le tuyau sans rupture.
Il est avantageux, lorsque les rainures ou nervures d'incrustation sont formées par filetage ou taraudage, de faire le pas de vis à gauche afin que lorsqu'on serre la bague sur le tuyau à l'aide d'un écrou ayant le pas de vis à droite, la con- trariété des pas s'oppose a.u cheminement de la bague sur le tuyau.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprenore comment l'invention peut être réalisée. Sur ce dessin:
Figs. 1 et 2 sont des vues en coupe longitudinale d'un joint à bague en métal doux, respectivement avant et après serrage du joint, figs.3 et 4 sont des vues analogues d'un joint à bague en métal aur.
Fig. 5 montre une variante de ce joint, et
Figs. 6 et 7 sont des vues de face d'une bague fendue et d'une bague segmentée, respectivement-
Dans l'exemple des Figs. 1 et 2, le tuyau 1 à raccor- der est fileté à l'extrémité, sur une longueur sensiblement égale à la largeur ae la bague dâtalnchéité 2, qui est lisse
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intérieurement et faite en un métal doux, tel que du cuivre.
Le raccord 3 et son écrou 4 ont des surfaces inté- rieures coniques 5 et 6 dont la conicité correspond à celle des fa.ces la.térales de la bague 2.Lorsqu'on serre l'écrou 4, les surfaces coniques 5,6 écrasent la bague dont le métal vient s'incruster, par refoulement du métal, dans les rainures 7 de la partie filetée du tuyau 1(Fig.2). Il se concoit que le joint ainsi obtenu, d'une part entre le tuyau et la. baguqe grâce à l'incrusta.tion de la bague dans les multiples rainures 7, et d'autre part entre la bague et le raccord grâce au serrage des surfa.ces 5, 6, soit parfaitement étanche aux hautes pressions, ancre solidement le tuyau dans le raccord et puisse résister à des efforts interne brutaux.
Au lieu d'être lisse intérieurement, la bague 2 en métal doux peut être taraudée au pa.s du filetage du tuyau 1, ce qui permet de visser la bague sur le tuyau préalablement au serrage de l'écrou 4 et assure inné incrustation encore plus pa.rfaite du métal dela bague dans les rainures 7.
Dans le second exemple d'exécution, représenté sur les figs. 3 et 4, le tuyau 1 est lisse et c'est la bague 12 en métal dur, tel que de l'acier, qui est taraudée pour pré- senter intérieurement des nervures 17. Cette bague 12 peut être fendue comme le montre la fig. 6 ou segmentée comme le montre la. fig.7, de manière à se resserrer comme un mandrin sur le tuyau 1 lorscon visse l'écrou 4 du raccord. Le métal de la bague étant plus dur que celui du tuyau, les nervures 17 s'enfoncent dans la paroi du tuyau et s'y incrustent en pro- duisant un excellent ancrage du tuyau da.ns le raccord.
Afin de tenir compte des interstices pouvant subsister, après serrage du joint., entre les bouts de la bague fendue ou entre les segments de la bague segmentée, une garniture d'étanchéité 8, par exemple une rondelle de métal doux, peut être prévue
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entre l'extrémité du tuyau 1 et un epaulement du raccord 3, contre lequel l'écrase la pression axiale de l'écrou 4, trans- mise au tuyau par la bague incrustée..
La variante représentée sur la fig. 5 se distingue seulementencepuele tuyau 1 y est fileté au pas du tarau- dage de la bague 12 en métal dur, fendue ou segmentée, dont les nervures 17 trouvent dans les rainures 7 du tuyau une amorce favorable à leur incrustation dans la pa.roi du tuyau, sous l'effet du serrage de l'écrou 4.
Quelle que soit la forme d'exécution choisie, les filetages et taraudages des tuyaux et bagues ont de préférence le pas à gauche dans le cas habituel, où l'écrou du raccord se visse avec pas à droite. Ceci évite que la bague soit en- traînée en rotation par l'écrou au cours du serrage de ce der- nier.
Au lieu de rainures ou nervures hélicoïdales obte- nues par filetage ou taraudage, on peut munir le tuyau et/ou la bague de rainures ou nervures circulaires formées pa.r tour- nage ou autrement, et ces rainures ou nervures peuvent avoir un profil quelconque pour autant qu'il soit approprié à l'in- crustation.
L'invention s'applique avantageusement aux joints des tuyaux pour canalisations de gaz comprimé à haute pression, notamment pour l'alimentation des moteurs d'automobiles.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes et détails d'exécution décrits et représentés à titre d'exemple, et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifications.
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Seal for high pressure hoses
The present invention relates to the connection joints of metal pipes resistant to high pressures, the sealing of which is ensured by a metal ring tightened until encrustation on the pipe to be connected.
In joints of this type currently known, the encrustation is limited to a narrow annular zone, being obtained either by driving an edge of the ring into the metal of the pipe, or by pushing the metal of the backing into a groove of the pipe. pipe. The strength of the thin encrusted metal thread that unites the ring to the pipe depends on the strength of the anchoring of the pipe in the fitting and the tightness of the joint, which are made random by the shear forces due to vibrations. , shocks and other stresses to which the fitting is subjected.
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According to the present invention, the strength of the seal is greatly increased by extending the incrustation zone to all or substantially the entire width of the ring, which is obtained by sparing the pipe and / or in the ring, preferably by threading or tapping, a series of grooves or ribs which, when the ring is tightened on the pipe, multiply the threads of encrusted metal uniting the ring to the pipe.
The metal of the ring may be softer or harder than that of the pipe. In the case of a hard metal ring, for example steel, the ring will be split or segmented d.e so as to allow it to be clamped on the pipe without breaking.
It is advantageous, when the inlaid grooves or ribs are formed by threading or tapping, to make the screw thread to the left so that when the ring is tightened on the pipe using a nut having the pitch of screw on the right, the contrast of the pitches opposes the routing of the ring on the pipe.
The description of the accompanying drawing, given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented. On this drawing:
Figs. 1 and 2 are longitudinal sectional views of a soft metal ring seal, respectively before and after tightening the seal, Figs.3 and 4 are similar views of a ring seal in metal aur.
Fig. 5 shows a variant of this seal, and
Figs. 6 and 7 are front views of a split ring and a segmented ring, respectively -
In the example of Figs. 1 and 2, the pipe 1 to be connected is threaded at the end, over a length approximately equal to the width of the seal ring 2, which is smooth
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internally and made of a soft metal, such as copper.
The connector 3 and its nut 4 have tapered interior surfaces 5 and 6 whose taper corresponds to that of the lateral faces of the ring 2. When tightening the nut 4, the tapered surfaces 5.6 crush the ring, the metal of which becomes encrusted, by pushing back the metal, into the grooves 7 of the threaded part of the pipe 1 (Fig. 2). It is concoit that the joint thus obtained, on the one hand between the pipe and the. ring thanks to the encrusta.tion of the ring in the multiple grooves 7, and on the other hand between the ring and the fitting thanks to the tightening of the surfaces 5, 6, is perfectly tight to high pressures, firmly anchors the pipe in the fitting and can withstand sudden internal forces.
Instead of being smooth on the inside, the soft metal ring 2 can be threaded past the thread of pipe 1, which allows the ring to be screwed onto the pipe prior to tightening the nut 4 and ensures further incrustation. no longer make the metal of the ring in the grooves 7.
In the second exemplary embodiment, shown in FIGS. 3 and 4, the pipe 1 is smooth and it is the ring 12 made of hard metal, such as steel, which is threaded to present ribs 17 on the inside. This ring 12 can be split as shown in fig. . 6 or segmented as shown in. fig.7, so as to tighten like a mandrel on the pipe 1 when screwing the nut 4 of the fitting. Since the metal of the ring is harder than that of the pipe, the ribs 17 sink into the pipe wall and embed therein providing excellent anchoring of the pipe in the fitting.
In order to take into account the gaps that may remain, after tightening of the seal., Between the ends of the split ring or between the segments of the segmented ring, a seal 8, for example a soft metal washer, can be provided.
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between the end of the pipe 1 and a shoulder of the fitting 3, against which the axial pressure of the nut 4, transmitted to the pipe by the encrusted ring, crushes it.
The variant shown in FIG. 5 is distinguished only if the pipe 1 is threaded there at the thread of the tapping of the hard metal ring 12, split or segmented, the ribs 17 of which find in the grooves 7 of the pipe a start favorable to their encrustation in the wall of the pipe. pipe, as the nut 4 is tightened.
Whatever the embodiment chosen, the threads and internal threads of the pipes and rings preferably have the left-hand pitch in the usual case, where the coupling nut is screwed with a right-hand pitch. This prevents the ring from being rotated by the nut during tightening of the latter.
Instead of helical grooves or ribs obtained by threading or tapping, the pipe and / or the ring can be provided with circular grooves or ribs formed by turning or otherwise, and these grooves or ribs can have any profile. as long as it is suitable for the inlay.
The invention advantageously applies to the joints of pipes for pipelines of compressed gas at high pressure, in particular for supplying automobile engines.
Of course, the invention is not limited to the forms and details of execution described and shown by way of example, and it would not go beyond its scope to make modifications thereto.
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