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SYSTEMES DE JOINTS.
La présente invention concerne des systèmes de joints ou bourra- ges pour fermer les jointures entre éléments séparables tels que, par exemple, les éléments séparables d'un tuyau ou d'un récipient avec couvercle, et, par- ticulièrement, des systèmes de joints ou bourrages comprenant un élément élas- tique qui peut se placer entre les parties relativement télescopiques des é- léments séparables pour fixer le joint entre ces dernières.
Un but de la présente invention consiste à fournir des dispositifs du genre décrit assurant un joint étanche entre les éléments séparables avec lesquels ces dispositifs sont employés.
Un autre but de la présente invention consisté à fournir des dis- positifs efficaces du genre décrit permettant l'assemblage ou la séparation convenable des éléments associés sans devoir se servir d'outils spéciaux quel- conque se
Un autre but de la présente invention consiste à fournir des dis- positifs du genre décrit qui ne soient point endommagés lors de l'assemblage ou de la séparation des éléments associés et puissent étre réutilisés.
Un autre but encore de la présente invention consiste à fournir des dispositifs pour éléments séparables où il y a des évents faisant commu- niquer l'intérieur de ces éléments avec l'atmosphère pendant le mouvement d'assemblage ou de séparation des éléments et où les évents sont fermés auto- matiquement quand les dispositifs sont en position de jointement.
Un dernier but consiste à fournir des dispositifs du genre décrit qui soient de fabrication simple et économique, faciles à placer, et n'exi- gent qu'une force medérée pour l'assemblage ou la séparation des éléments as- sociés.
Les buts, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la description détaillée qui suit'des modèles d'exé-
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cution préférés; la description doit être lue tout en suivant les croquis qui l'accompagnent et qui en font partie intégrante.
Suivant l'invention, les buts ci-dessus sont atteints au moyen d'un dispositif, présentant sur les éléments séparables, à l'endroit de jonction de ces derniers, des parties relativement télescopiques et un joint élastique en forme de bague placé initialement sur la partie télescopique in- térieure puis déplacé par la partie extérieure jusqu'à occuper une position de jointement entre ces parties et pendant l'assemblage de celles-ci.
Dans les dessins, - la figure 1 est une coupe longitudinale de deux éléments sépa- rables, par exemple des morceaux de tube creux, possédant un système--de joint construit d'après un modèle de l'invention ; figure montre les différentes pièces dans la position qu'elles occupent avant l'assemblage des deux éléments séparables ; ., - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1, où les éléments séparables sont assemblés, le joint étant en place; - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 aveg un joint construit suivant un autre modèle de l'invention; - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2 avec joint d'une autre forme selon l'invention; - la figure 5 est une coupe verticale de deux éléments séparables - un récipient et son couvercle - avec joint d'une forme autre de la présente invention;
les pièces sont représentées dans la position qu'elles occupent avant le placement du joint; - la figure 6 est une vue similaire à celle -de la figure 5, les pièces occupant une position intermédiaire entre la position initiale et la position finale; - la figure 7 est une vue similaire à celle des figures 5 et 6, les pièces occupant leur position finale; - la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 7, le joint étant d'une forme autre encore de l'invention; - la figure 9 est une vue similaire à celle de la figure 8, le joint étant d'une forme autre de l'invention; - la figure 10 est une coupe longitudinale de deux éléments sé- parables pourvus d'un système de joint construit suivant une autre forme mo- difiée de la présente invention, les pièces étant représentées dans la posi- tion qu'elles occupent avant le placement du joint;
- la figure 11 est une vue similaire à celle de la figure 10, les pièces étant représentées dans la position qu'elles occupent après que le joint a pris sa position finale; - la figure 12 est une vue similaire à celle de la figure 10 avec un joint construit suivant une autre forme modifiée encore de la pré- sente invention; - la figure 13 est une vue similaire à celle de la figure 12, les pièces étant-représentées dans la position qu'elles occupent alors que le joint a pris sa position finale; - la figure 14 est une vue similaire à celle de la figure 13, le joint présentant une autre forme encore de l'invention;
- la- figure 15 est une vue similaire à celle de la figure 12, le joint présentant une autre forme encore de l'inventiono
Revenant aux croquis et d'abord aux figures 1 et 2, notons que celles-ci représentent un système de joint suivant la présente invention, qui convient pour faire joint entre deux éléments séparables 10 et 11.
Dans ces deux figures, les éléments 10 et 11 sont représentés comme étant des mor-
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ceaux de tube mais il est entendu que le système représenté pour l'assemblage des morceaux de tubes s'applique tout aussi bien pour des récipients tels que bidons, jarres ou autres et leurs couvercles ou bouchonso Comme indiqué au croquis, les extrémités des éléments 10 et 11 sont faites pour pouvoir s'em- boîter, l'extrémité de l'élément 10 s'adaptant axialement dans l'extrémité de l'élément 11. Pour assurer le jointement des extrémités télescopiques des ' éléments 10 et 11, un joint 12 en forme de bague est prévu qui entoure l'ex- trémité de l'élément 10 et s'adapte par compression entre les faces opposées des extrémités télescopiques.
Le joint 12 se fait de préférence en matière élastique, caoutchouc ou autre par exemple, et l'extrémité télescopique inté- rieure, c'est-à-dire l'extrémité de l'élément 10, est pourvue d'une rainure ou d'un renfoncement 13 annulaire ou courant sur toute la circonférence, pra- tiqué à l'extrémité de la face externe pour recevoir, au début, le joint 12 comme indiqué à la figure 1. Le joint est de dimensions telles qu'il est dé- jà fortement tendu quand on le place, au début, dans la rainure 13 de l'élé- ment 10 ce qui fait qu'il est maintenu dans la rainure quand les éléments 10 et 11 sont séparés.
La'face interne de l'extrémité de l'élément 11 présente à son bord une partie 14 conique dont la conicité va vers l'intérieur jusqu'à une suré- paisseur 15, partie qui s'engage avec le joint 12, quand l'extrémité de l'é- lément 10 est déplacé axialement, dans l'extrémité de l'élément 11 ou, de même, quand ce dernier est déplacé vers l'élément 10. Après que la partie 14 de la face interne de l'élément 11 a glissé sur le joint 12, la poursuite du mouvement télescopique des éléments amène le joint12 à rouler plus loin vers l'extrémité de l'élément 10. Ce déplacement résulte de la concordance qu'offrent les faces des éléments 10 et 11 qui entraînent le joint de sorte qu'un mouvement tournant est impliqué à ce dernier quand les éléments sont dé- placés axialement par rapport ,:}'un à l'autre.
Au fur et à mesure où le joint se déplace le long de l'extrémité de Isolement 10, de la manière exposée plus haut, sa ligne de contact avec la face interne de l'élément 11 s'éloigne pro- gressivement auasi du bord de ce dernier de sorte que le joint vient s'engager dans les sièges formés aux faces externe et interne des éléments 10 et 11 res- pectivement, à des endroits assez distants des bords des éléments respectifs (figure 2).
Le siège formé à la face externe de l'élément 10 consiste, de pré- férence, en une seconde rainure 16, annulaire ou courant sur toute la circon- férence, rainure qui est distante de la rainure 13 et séparée de celle-ci par une surépaisseur annulaire 17, tandis que le siège à la face interne de l'é- lément 11 est formé, de préférence, par une rainure annulaire 18 séparée de la partie 14 par la surépaisseur 15. Les rainures soeurs 16 et 18 sont de di- mensions telles que le joint 12 est fortement comprimé lorsqu'il se trouve dans elles de façon à donner ainsi un joint étanche entre les éléments 10 et 11.
Pour limiter le mouvement télescopique des éléments 10 et 11, la partie de l'élément 10 qui se trouve au-dessus de la rainure 16 a une épais- seur plusforte de façon à former un épaulement extérieur 19 qui repose sur la surépaisseur 15 de l'élément 11 (figure 2) et limite le mouvement axiale En outre,il est préférable que la partie de l'élément 11 sous la rainure 18 soit de dimensions internes plus faibles afin de s'engager étroitement autour de l'extrémité de l'élément 10 (figure 2) quand les éléments sont en position de jointement, conférant ainsi au joint une stabilité latérale.
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Quand le système de joint qui fait l'objet de la présente inven- tion est utilisé pour un récipient et son couvercle amovible, il est désira- ble de prévoir un évent faisant communiquer l'intérieur du récipient avec l'atmosphère de façon que le mouvement télescopique des éléments 10 et Il ne soit pas contrecarré par une accumulation de pression à l'intérieur du ré- cipient. Dans ce but, on a aménagé un passage 20 dans la paroi de l'élément 10, passage qui est situé de manière à déboucher dans la rainure 16 de l'é- lément en question.
Ainsi, l'air qui se trouve dans les éléments creux 10 et 11 peut être expulsé par le passage 20 quand les éléments sont animés de leurs mouvements télescopique; toutefois,ce passage est obturé ou fermé par
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le joint 12 quand celui-ci s'est engagé dans la rainure 16 (figure 2). Si l'évent est représenté comme ayant été pratiqué dans l'élément 10, il reste entendu que le même résultat'., serait obtenu s'il était pratiqué dans la paroi de l'autre élément 11, pour déboucher donc dans la rainure 18 et être fermé par le joint 12 quand les éléments sont en position de jointement.
Quand les éléments 10 et 11 sont désemboités axialement, le joint roule hors des rainures 16 et 18 dans la rainure 13, supprimant ainsi le jointement des deux élémentso A noter que le mouvement roulant initial du joint lorsque celui-ci quitte les rainures 16 et 18 découvre le passage 20 de sorte que le désemboitement des éléments ne sera pas contrarié par un ef- fet de vide.
Bien qu'une forme spécifique de la présente invention ait été il- lustrée aux figures 1 et 2 des croquis, il y a lieu de noter que d'autres for- mes ou systèmes en sont envisagés ; certainsd'entre eux sont décrits .ci-des- sous mais ils ont tous certaines caractéristiques communes. Celles-ci peuvent être définies en principe comme comprenant des éléments axialement séparables pouvant s'emboîter par leurs extrémités et un joint placé à la face interne d'un élément et pouvant se déplacer sur cette face par un mouvement roulant ou tournant résultant du mouvement télescopique impliqué aux éléments entre une position de départ et la position de jointement.
La figure 3 illustre l'un de ces autres systèmes dont les pièces sont identifiées par les mêmes chiffres, pourvus de-la lettre "a". que ceux repris aux figures 1 et 2. Dans le système de la figure 3, le joint 12a est de section ovale, contrairement au joint 12 des figures 1 et 2 qui est de sec- tion ronde. Les rainures 16a et 18a des éléments 10a et lla respectivement sont creusées telles qu'elles peuvent recevoir et comprimer le joint 12a quand les éléments sont en position de jointement. On peut voir par là, que la sec- tion du joint peut varier à l'envi.
De plus, les faces opposées des extrémités télescopiques des élé- ments séparables peuvent être prévues pour¯déformer le joint pendant qu'il roule vers sa position finaleo La figure 4 représente une autre forme de l'invention où les éléments séparables 21 et 22 sont pourvus d'extrémités té- lescopiques conçues de manière à assurer la déformation, dont question ci-des- sus, du joint 23o Dans la figure 4, l'élément intérieur 22 est pourvu d'une extrémité-conique destinée à former, de préférence, une face externe 24 non polie présentant le long de son bord un bourrelet annulaire ou surépaisseur 25, et, à l'extrémité opposée, un épaulement radial 26.
Le joint-23 est élas=- tique et, normalement, de section ronde comme indiqué par le pointillé 23'0 Les dimensions du joint 23 sont calculées pour que celui-ci soit sous tension initiale quand il est placé autour de l'extrémité de l'élément 22, le bourre- let ou la surépaisseur 25 le maintenant sur l'élément intérieure
L'élément extérieur 21 de la disposition reprise à la figure 4 présente, à son extrémité, une face interne inclinée 27, de préférence non polie, dont l'inclinaison est, en substance, la même que celle de la face 24. La face interne.27 s'étend de l'extrémité de l'élément 21 jusqu'à l'épau- lement radial 28; ses'dimensions sont telles que la distance entre les faces 24 et 27, lorsque les éléments sont emboîtés,est inférieure au diamètre du joint 23.
Pour placer un joint de la forme de celui que représente la figure 4, on dispose ce joint 23 sur l'élément 22 et il va prendre place contre le bourrelet 25. L'élément extérieur 21 est alors déplacé axialement sur l'élé- ment intérieur 22 de sorte que la face 27 s'engage contre le joint 23; en rai- son de l'inclinaison de cette face par rapport au sens du mouvement relatif des éléments, le joint roule et s'aplatit entre les faces 24 et 27 jusqu'à prendre la position représentée à la figure 4. Ainsi donc, les pièces occu- pant, la position de jointement ici représentée, on obtient un joint tanche entre -les faces 24 et 27 et entre les épaulements 26 et 28.
On supprime le jointement en désemboitant purement et simplement les éléments, par traction axiale, de sorte que le joint 23 retourne à sa position initiale,,
Bien qu'aucun évent ne soit représenté dans les formes de l'in- vention qu'illustrent les figures 3 et 4, on peut prévoir des évents sur l'un
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ou l'autre, des éléments séparables, ces évents étant disposés, chaque fois, pour être fermes par le joint quand celui-ci roule en sa position de jointe- ment,,
Dans certaines applications de la présente invention, il est dé- sirable.de concevoir comme suit le joint entre les deux éléments séparables:
tantôt,le joint fera son office alors qu'un passage reste ouvert pour mettre l'intérieur en communication avec l'atmosphère et tantôt, le joint faisant son office, ce passage sera ferméo Une application de l'espèce se rencontre dans les couvercles ou bouchons des réservoirs à essence pour voitures auto- mobiles où., quand le moteur est en marche,il est nécessaire de donner vent au réservoir vers l'atmosphère afin que le carburant puisse en être retiré, alors que, lorsque le moteur est à l'arrêta il est désirable de fermer hermé- tiquement le réservoir pour empêcher l'évaporation du carburant.
Les figures 5, 6 et 7 représentent une forme de la présente inven- tion, convenant pour la fermeture des bouchons de réservoirs à essence ou ré- servoirs analogues,, Dans ce modèle, un bouchon ou couvercle 30 est conçu pour @ s'emboîter dans la bride ou collier 31 qui entoure le trou de remplissage d'un réservoir à essence ou réservoir analogue., Le bouchon 30 ou le collier 31 correspondent respectivement aux éléments séparables 10 et 11 du modèle re- pris aux figures 1 et 2.
La face externe du bouchon 30 est pourvue de rainu- res 13b et 16b, espacées et s'étendant sur toute la circonférence, rainures qui correspondent aux rainures portant les mêmes numéros des figures 1 et 2, tandis que la face interne du collier 31 est pourvue d'une entrée 14b et d'u- ne rainure 18b correspondant aux pièces ainsi marquées des figures 1 et 2.
La disposition reprise aux figures 5, 6 et 7 diffère de celle des figures 1 et 2 en ce sens qu'une 3ème rainure 32 est prévue à la face externe du bou- chon 30 au-dessus de la rainure 16b et qu'une autre rainure 33 est pratiquée dans la face interne du collier 31 Sous la rainure 18b de celui-ci.
Ainsi, le joint 12b peut s'engager dans les rainures du bouchon et du collier quand ceux-ci occupent l'une ou l'autre de leurs positions relativeso C'est-à-dire que le joint 12b fait son office lorsque lorsque les rainures 16b et 18b sont alignées (figure 6) aussi bien que lorsque les rainures supplémentaires 32 et 33 sont alignées (figure 7) Afin d'assurer la communication de l'inté- rieur du réservoir avec l'atmosphère, un évent 20b est disposé dans le bou- chon ou dans le collier et donne dans l'une ou l'autre des rainures.
Dans le modèle représenté ici, l'évent 20b débouche dans la rainure 32 du bou- chon de sorte que le réservoir est en communication avec l'atmosphère et que le joint fait,son-office quand les pièces occupent les positions représen- tées à la figuré 6-,--le joint faisant son office et'le passage 20b étant fer- mé par ce joint 12b lorsque les pièces occupent les positions représentées à la figure 70 Donc, lorsque le bouchon 30 est introduit dans le collier 31, venant de la position représentée à la figure 5, le premier accroissement du mouvement axial bouchera l'espace entre le collier et le bouchon,
le ré- servoir étant en communication avec l'atmosphère pour que le carburant puisse en être¯retiré et l'accroissement suivant du mouvement axial fera que le ré- servoir sera hermétiquement fermée
Bien que le déplacement des faces qui sont en contact avec le joint fait normalement rouler ce dernier.la où on emploie des liquides provoquant le glissement tels que, par exemple , l'huile ou les fluides huileux, il est préférable de rendre les faces rugueuses afin d'assurer le roulemento Cela se fait en soufflant au sable les faces qui se confrontent des éléments té- lescopiqueso 'Pour mieux assurer encore le roulement du joint,
les surépais- seurs entre rainures adjacentes peuvent être pourvues d'arêtes vives comme au point 34 de la figure 8 ou bien les rainures peuvent être pourvues de pro- jections à arête vive 35 comme dans la figure 9.,
Aux figures 10 et 11, est illustrée une autre forme de l'inven- tion pour faire joint entre les deux éléments télescopiques 36 et 37. L'é- lément intérieur 37 est pourvu d'une bride radiale 38 s'adaptant.parfaitement à l'autre élément 36 ainsi que d'une flasque radiale 39 qui est séparée axia- lement de la bride 38 et est d'une largeur moindre que celle-cio Un joint é- lastique 40 s'étend autour de l'élément 37 et est normalement placé entre la bride 38 et la flasque 39 (figure 10).
Le joint 40 est de dimensions telles
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qu'il est sous tension initiale quand il occupe la position de la figure 10 et sa forme est telle qu'il déborde radialement en partie au-delà du bord ex- térieur de la bride 38 et dans le chemin parcouru par l'élément 36. Quand les éléments 36 et 37 sont emboîtés, l'extrémité de l'élément 36 entraîne les par- ties en saillie du joint 40 et fait rouler celui-ci jusqu'à la flasque 39 (figure 11) de sorte que la flasque tend plus fortement encore le joint 40 et que la flasque et l'élément 36 le compriment localement pour assurer la bonne étanchéité.
Comme on le voit dans les figures 10 et 11, la flasque 38 qui s'adapte parfaitement dans l'élément 36 guide latéralement les éléments pendant leur mouvement télescopique. Bien que le joint 40 puisse être de n'im- porte quelle section, il est préférable qu'il soit de section Jectangulaire com- me indiqué à la figure, soit avec coins carrés ou coins arrondis comme indiqué respectivement aux figures 10 et 11.
Pour donner vent à l'espace compris entre les éléments 36 et 37 pendant leur mouvement télescopique, un évent 41 ou 41' peut être adapté dans l'élément 37 ou 36 respectivement et disposé de façon à être fermé par le joint 40, uniquement lorsque celui-ci est en position de jointement (figure Il)
La forme de l'invention décrite ci-dessus (figures 10 et 11) a l'avantage d'impliquer au joint, quand celui-ci est roulé en position de join- tement par le mouvement télescopique des éléments, une .tension circonféren- tielle accrue aussi bien qu'une compression radiale.
Comme dans tous les mo- dèles décrits précédemment, le joint 40 reprend élastiquement sa forme primi- tive quand il est ramené à sa position initiale (figure 10) par la séparation axiale des éléments 36 et 37 ; cette façon, le joint peut être employé à diverses reprises.
Les figures 12 et 13 représentent une forme de l'invention qui est généralement similaire à celle des figures 10 et 11 mais où l'élément ex- térieur 36a, correspondant à l'élément 36 est pourvu d'une face interne en gradins offrant des épaulements 42 et 43 axialement espacés; la bride 38 n'existe pas sur l'élément intérieur, lequel est pourvu d'un épaulement ra- dial 44 axialement espacé de la flasque 39a Les dimensions des diverses pièces sont telles que le joint 40a vient buter contre l'épaulement 42 de l'élément 36a pendant le mouvement télescopique initial des éléments,.guidant ainsi latéralement les éléments l'un par rapport à l'autre.
De plus, les é- paulements 43 et 44 sont placés sur les éléments respectifs de façon à por- ter sur les extrémités opposées du joint 40a quand celui-ci a été roulé ou culbuté par dessus la flasque 39a jusqu'à sa position de jointement (figure 13), limitant ainsi le mouvement télescopique des éléments 36a et 37a.
A l'effet d'augmenter la force qui fait rouler le joint 40a, les faces interne et externe de contact des éléments 36a et 37a respective- ment sont', de préférence, pourvues de projections 45 dentées ou à arêtes vives, de sorte que le joint 40aest entraîné par chaque ¯élément pendant le
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mouvement té1squeo -
La figure 14 représente une autre forme encore de l'invention, basée sur le principe qui consiste à rouler ou culbuter le joint par dessus une flasque de projection, comme dans les formes illustrées aux figures 10 et 11 et aux figures 12 et 13. Dans la figure 14, les faces interne et ex- terne des parties télescopiques des éléments 36b et 37b sont inclinées par rapport à l'axe des éléments,à peu près de la même manière que les faces 24 et 27 du dispositif de la figure 4.
L'emploi de faces inclinées s'adapte par- ticulièrement au jointement de couvercles de réservoirs à vide d'air où la pression atmosphérique force les éléments 36b et 37b à s'emboîter plus enco- re ce qui augmente la compression du joint et assure un jointement très étan- che
La figure 15 représente une autre forme encore de l'invention, dont les pièces sont ici dans la position préliminaire au serrage du joint entre les éléments 36c et 37c,télescopiquement et séparables par traction axiale. Dans la forme de la figure 15, le bord intérieur du joint 40c est an- cré ou maintenu à l'élément intérieur 37c, par exemple par une clame circulai-
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re 46 portant sur les bords intérieurs pour les maintenir contre la flasque 39c.
De plus, le joint 40c est pourvu d'une rainure ou fente 47 ouvrant vers le dessus du côté opposé à la flasque 39c de sorte qu'une résistance minimum est offerte au roulement ou au culbutage du joint 40c par dessus la flasque 39c quand les éléments s'emboîtento Si l'on veut, le joint 40c peut être cou- pé suivant la ligne pointillée 48 et on obtient le même résultats Dans la - forme représentée à la figure 15, la force axiale à exercer pour placer ou enlever le joint est réduite.
Bien qu'aucun évent ne soit représenté dans les formes de l'inven- tion qui font l'objet desfigures 12 et 13,de la figure 14 et de la figure 15, il est bien entendu qu'on peut prévoir un évent situé tout comme les évents 41 ou 41' des figures 10 et 11.
Un passage comme le passage 41, éloigné de la zone de plus grande compression du joint, c'est-à-dire éloigné. du voisina- ge de la flasque 39, non seulement fait communiquer., comme indiqué plus haut, l'espace .intérieur avec l'atmosphère pendant le mouvement axial des' éléments séparables mais il permet aussi d'éliminer l'excédent de pression dans l'espa- ce intérieur quand les pièces sont en position de jointement comme à la figu- re llo C'est-à-dire que un excédent de pression dans l'espace fermé éloigne- ra du passage 41 la partie du joint 40 légèrement comprimée et faisant face à ce passager. ce qui permet de réduire automatiquement la pression interne et empêche que les éléments ne soient forcément désemboités en raison de la pression excessive.
De la description ci-dessus des modèles préférés de la présente - invention,il appert qu'il s'agit de systèmes de jointement pour éléments axia- lement séparables présentant-'des parties télescopiques, ces éléments pouvant être séparés ou assemblés-avec un joint placé entre eux,, par un mouvement axial desdits éléments et sans avoir besoin d'outils spéciaux quelconques, d'une habilité spéciale ou d'une force excessive et où ni les' joints ni les éléments ne sont mutilés pendant leur placement ou leur enlèvement, de sorte que les diverses pièces peuvent être employées à plusieurs reprises.
Il appert en ou- tre que le placement du joint entre les éléments séparables se fait simplement par le mouvement axial de ces derniers et n'exige pas qu'un élément soit vis- sé à l'autre; il appert enfin que les dispositifs qui font l'objet de l'inven- tion sont de constructiôn simple.
Bien que les modèles préférés de l'invention aient été ici illus- trés et décrits en détail, il reste entendu qu'il peut être apporté à ceux ci divers changements et modifications sans qu'on doive se départir del'es- prit ou du but de l'invention il est donc désirable qu9il soit donné à l'in- vention un usage en rapport avec la contribution qu'elle apporte à l'art dé- fini dans les revendications annexées.
REVENDICATIONS.
1.= Un système de jointement entre deux éléments axialement sé- parables présentant des parties télescopiques; et un joint s'étendant tout autour de la partie télescopique intérieure, la partie télescopique extérieu- re étant conçue pour entraîner et faire rouler le joint axialement depuis sa position initiale jusqu'à sa position de jointement, lorsque lesdites parties télescopiques sont axialement déplacées,
2.- Un système de jointement entre deux éléments axialement sé- parables présentant des parties télescopiques;
et un joint élastique tendu autour de la partie télescopique intérieure près du bord de celle-ci, la par- tie télescopique extérieure étant conçue pour entraîner et faire rouler le joint axialement en l'éloignant dudit bord vers une position de jointement entre lesdites parties télescopiques., lorsque ces dernières sont emboîtées l'une dans l'autre.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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JOINT SYSTEMS.
The present invention relates to seal systems or fillers for closing the joints between separable elements such as, for example, the separable elements of a pipe or of a container with a cover, and, in particular, to seal systems. or jams comprising a resilient member which can be placed between the relatively telescoping portions of the separable members to secure the seal therebetween.
An object of the present invention is to provide devices of the type described ensuring a tight seal between the separable elements with which these devices are used.
Another object of the present invention is to provide efficient devices of the kind described allowing the proper assembly or separation of the associated elements without having to use any special tools.
Another object of the present invention is to provide devices of the kind described which are not damaged during the assembly or the separation of the associated elements and which can be reused.
Yet another object of the present invention is to provide devices for separable elements where there are vents communicating the interior of these elements with the atmosphere during the movement of assembling or separating the elements and where the vents are closed automatically when the devices are in the joint position.
A final object is to provide devices of the type described which are simple and economical to manufacture, easy to place, and require only moderate force for the assembly or separation of the associated elements.
The objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the exemplary embodiments.
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favorite cution; the description should be read following the accompanying sketches which form an integral part thereof.
According to the invention, the above objects are achieved by means of a device, having on the separable elements, at the place of junction of the latter, relatively telescopic parts and an elastic seal in the form of a ring initially placed on the inner telescopic part then moved by the outer part until it occupies a jointing position between these parts and during assembly thereof.
In the drawings, - figure 1 is a longitudinal section of two separable elements, for example pieces of hollow tube, having a joint system constructed according to a model of the invention; figure shows the different parts in the position they occupy before the assembly of the two separable elements; ., - Figure 2 is a view similar to that of Figure 1, where the separable elements are assembled, the seal being in place; - Figure 3 is a view similar to that of Figure 2 with a seal constructed according to another model of the invention; - Figure 4 is a view similar to that of Figure 2 with a seal of another form according to the invention; - Figure 5 is a vertical section of two separable elements - a container and its cover - with seal of another form of the present invention;
the parts are shown in the position they occupy before the seal is placed; FIG. 6 is a view similar to that of FIG. 5, the parts occupying an intermediate position between the initial position and the final position; - Figure 7 is a view similar to that of Figures 5 and 6, the parts occupying their final position; - Figure 8 is a view similar to that of Figure 7, the seal being of yet another form of the invention; - Figure 9 is a view similar to that of Figure 8, the seal being of another form of the invention; FIG. 10 is a longitudinal section of two separable elements provided with a joint system constructed in accordance with another modified form of the present invention, the parts being shown in the position they occupy before placement. of the joint;
- Figure 11 is a view similar to that of Figure 10, the parts being shown in the position they occupy after the seal has taken its final position; FIG. 12 is a view similar to that of FIG. 10 with a seal constructed in accordance with yet another modified form of the present invention; - Figure 13 is a view similar to that of Figure 12, the parts being represented in the position they occupy while the seal has taken its final position; - Figure 14 is a view similar to that of Figure 13, the seal having yet another form of the invention;
- Figure 15 is a view similar to that of Figure 12, the seal having yet another form of the invention
Returning to the sketches and first to Figures 1 and 2, note that these represent a seal system according to the present invention, which is suitable for making a seal between two separable elements 10 and 11.
In these two figures, the elements 10 and 11 are represented as being mor-
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tube caps, but it is understood that the system shown for the assembly of the pieces of tubes is equally applicable for containers such as cans, jars or the like and their lids or stoppers o As indicated in the sketch, the ends of the elements 10 and 11 are designed to be nested, the end of element 10 fitting axially into the end of element 11. To seal the telescoping ends of elements 10 and 11, a seal Ring-shaped 12 is provided which surrounds the end of member 10 and compressively fits between the opposing faces of the telescoping ends.
The seal 12 is preferably made of an elastic material, rubber or the like for example, and the inner telescopic end, that is to say the end of the element 10, is provided with a groove or a groove. 'an annular or circumferentially running recess 13, made at the end of the outer face to receive, at the start, the seal 12 as shown in Figure 1. The seal is of such dimensions as - Already tight when placed, at the beginning, in the groove 13 of the element 10 so that it is held in the groove when the elements 10 and 11 are separated.
The internal face of the end of the element 11 has at its edge a conical part 14, the taper of which goes inward to an extra thickness 15, which part engages with the seal 12, when the The end of the element 10 is moved axially, in the end of the element 11 or, likewise, when the latter is moved towards the element 10. After the part 14 of the inner face of the element 11 has slipped on the joint 12, the continuation of the telescopic movement of the elements causes the joint 12 to roll further towards the end of the element 10. This displacement results from the concordance offered by the faces of the elements 10 and 11 which drive the joint so that a rotating movement is involved in the latter when the elements are displaced axially with respect to each other.
As the seal moves along the end of Insulation 10, as discussed above, its line of contact with the inner face of member 11 gradually recedes as far from the edge of the seal. the latter so that the seal engages in the seats formed on the external and internal faces of the elements 10 and 11 respectively, at places rather distant from the edges of the respective elements (FIG. 2).
The seat formed on the outer face of the element 10 preferably consists of a second groove 16, annular or running over the entire circumference, which groove is distant from the groove 13 and separated from the latter by an annular extra thickness 17, while the seat on the internal face of the element 11 is preferably formed by an annular groove 18 separated from the part 14 by the extra thickness 15. The sister grooves 16 and 18 are of di - Dimensions such that the seal 12 is strongly compressed when it is in them so as to thus give a tight seal between the elements 10 and 11.
To limit the telescopic movement of the elements 10 and 11, the part of the element 10 which is above the groove 16 has a greater thickness so as to form an outer shoulder 19 which rests on the extra thickness 15 of the. element 11 (Figure 2) and restricts the axial movement. Further, it is preferable that the part of the element 11 under the groove 18 is of smaller internal dimensions in order to closely engage around the end of the element 10 (Figure 2) when the elements are in the joint position, thus giving the joint lateral stability.
-
When the seal system which is the object of the present invention is used for a container and its removable cover, it is desirable to provide a vent which communicates the interior of the container with the atmosphere so that the telescopic movement of the elements 10 and II is not thwarted by a build-up of pressure inside the container. For this purpose, a passage 20 has been made in the wall of the element 10, which passage is situated so as to open into the groove 16 of the element in question.
Thus, the air which is in the hollow elements 10 and 11 can be expelled through the passage 20 when the elements are animated with their telescopic movements; however, this passage is blocked or closed by
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the seal 12 when it is engaged in the groove 16 (Figure 2). If the vent is shown as having been made in the element 10, it is understood that the same result '., Would be obtained if it were made in the wall of the other element 11, to therefore open into the groove 18. and be closed by the seal 12 when the elements are in the joint position.
When the elements 10 and 11 are disengaged axially, the seal rolls out of the grooves 16 and 18 in the groove 13, thus eliminating the joining of the two elements. Note that the initial rolling movement of the seal when it leaves the grooves 16 and 18 uncovers the passage 20 so that the dismantling of the elements will not be hampered by a vacuum effect.
Although a specific form of the present invention has been illustrated in Figures 1 and 2 of the sketches, it should be noted that other forms or systems are contemplated; some of them are described below but they all have certain characteristics in common. These can be defined in principle as comprising axially separable elements which can fit together at their ends and a seal placed on the internal face of an element and which can move on this face by a rolling or rotating movement resulting from the telescopic movement. involved in elements between a start position and the joint position.
Figure 3 illustrates one of these other systems whose parts are identified by the same numbers, provided with the letter "a". than those shown in Figures 1 and 2. In the system of Figure 3, the seal 12a is of oval section, unlike the seal 12 of Figures 1 and 2 which is round section. The grooves 16a and 18a of the elements 10a and 11a respectively are hollowed out such that they can receive and compress the seal 12a when the elements are in the joint position. It can be seen by this that the cross-section of the seal can vary as desired.
In addition, the opposite faces of the telescopic ends of the separable elements can be provided to deform the joint as it rolls to its final position. Figure 4 shows another form of the invention where the separable elements 21 and 22 are provided with telescopic ends designed to ensure the deformation, referred to above, of the gasket 23o In Figure 4, the inner member 22 is provided with a conical end intended to form, preferably , an unpolished outer face 24 having along its edge an annular bead or extra thickness 25, and, at the opposite end, a radial shoulder 26.
The gasket-23 is elastic and, normally, of round section as indicated by the dotted line 23'0 The dimensions of the gasket 23 are calculated so that this one is under initial tension when it is placed around the end of element 22, the bead or the extra thickness 25 keeping it on the inner element
The external element 21 of the arrangement shown in FIG. 4 has, at its end, an inclined internal face 27, preferably unpolished, the inclination of which is, in substance, the same as that of the face 24. The face internal. 27 extends from the end of the element 21 to the radial shoulder 28; its dimensions are such that the distance between the faces 24 and 27, when the elements are nested, is less than the diameter of the gasket 23.
To place a seal in the form of that shown in FIG. 4, this seal 23 is placed on the element 22 and it will take place against the bead 25. The outer element 21 is then moved axially on the element. interior 22 so that the face 27 engages against the seal 23; due to the inclination of this face with respect to the direction of the relative movement of the elements, the seal rolls and flattens between the faces 24 and 27 until it takes the position shown in FIG. 4. Thus, the parts occupying, the joint position shown here, a tight seal is obtained between the faces 24 and 27 and between the shoulders 26 and 28.
The joint is removed by purely and simply dismantling the elements, by axial traction, so that the joint 23 returns to its initial position ,,
Although no vent is shown in the forms of the invention illustrated in Figures 3 and 4, vents may be provided on either side.
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or the other, separable elements, these vents being arranged each time to be closed by the seal when the latter rolls into its joint position ,,
In some applications of the present invention, it is desirable to design the seal between the two separable elements as follows:
sometimes, the seal will do its office while a passage remains open to put the interior in communication with the atmosphere and sometimes, the seal doing its office, this passage will be closed o An application of the species is found in the lids or gasoline tank caps for motor vehicles where., when the engine is running, it is necessary to vent the tank to atmosphere so that the fuel can be removed from it, while when the engine is running When stopped, it is desirable to seal the tank tightly to prevent fuel evaporation.
Figures 5, 6 and 7 show one form of the present invention suitable for closing the caps of gasoline tanks or the like. In this design, a cap or cover 30 is designed to snap into place. in the flange or collar 31 which surrounds the filler hole of a petrol tank or the like., The cap 30 or the collar 31 correspond respectively to the separable elements 10 and 11 of the model shown in Figures 1 and 2.
The outer face of the plug 30 is provided with grooves 13b and 16b, spaced apart and extending over the entire circumference, which grooves correspond to the grooves bearing the same numbers in Figures 1 and 2, while the inner face of the collar 31 is provided with an entry 14b and a groove 18b corresponding to the parts thus marked in Figures 1 and 2.
The arrangement shown in Figures 5, 6 and 7 differs from that of Figures 1 and 2 in that a 3rd groove 32 is provided on the external face of the plug 30 above the groove 16b and another groove 33 is made in the internal face of the collar 31 under the groove 18b thereof.
Thus, the seal 12b can engage in the grooves of the stopper and of the collar when the latter occupy one or the other of their relative positions. That is to say that the seal 12b performs its function when when the grooves 16b and 18b are aligned (figure 6) as well as when the additional grooves 32 and 33 are aligned (figure 7) In order to ensure the communication of the interior of the tank with the atmosphere, a vent 20b is arranged. in the stopper or in the collar and gives in one or the other of the grooves.
In the model shown here, the vent 20b opens into the groove 32 of the stopper so that the reservoir is in communication with the atmosphere and that the seal does, its-office when the parts occupy the positions shown at. Figure 6 -, - the seal doing its duty and the passage 20b being closed by this seal 12b when the parts occupy the positions shown in Figure 70 Therefore, when the plug 30 is inserted into the collar 31, coming from the position shown in figure 5, the first increase in axial movement will block the space between the collar and the plug,
the tank being in communication with the atmosphere so that fuel can be withdrawn from it and the subsequent increase in axial movement will cause the tank to be hermetically sealed
Although moving the faces which are in contact with the seal will normally cause the seal to roll where slippage-causing liquids such as, for example, oil or oily fluids are used, it is preferable to roughen the faces. to ensure rolling o This is done by blowing the faces of the telescopic elements with sand o 'To further ensure the rolling of the seal,
the extra thicknesses between adjacent grooves can be provided with sharp edges as in point 34 of figure 8 or the grooves can be provided with sharp-edged projections 35 as in figure 9.,
In FIGS. 10 and 11, another form of the invention is illustrated for joining between the two telescopic elements 36 and 37. The inner element 37 is provided with a radial flange 38 which perfectly matches. the other element 36 as well as a radial flange 39 which is axially separated from the flange 38 and is of lesser width than the latter. An elastic seal 40 extends around the element 37 and is normally placed between the flange 38 and the flange 39 (figure 10).
The seal 40 is of such dimensions
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that it is under initial tension when it occupies the position of FIG. 10 and its shape is such that it protrudes radially partly beyond the outer edge of the flange 38 and into the path traveled by the element 36 When the elements 36 and 37 are interlocked, the end of the element 36 drives the protruding parts of the seal 40 and rolls the latter up to the flange 39 (figure 11) so that the flange tends. even more strongly the seal 40 and that the flange and the element 36 compress it locally to ensure good sealing.
As seen in Figures 10 and 11, the flange 38 which fits perfectly into the element 36 laterally guides the elements during their telescopic movement. Although the joint 40 can be of any cross section, it is preferable that it be of rectangular cross section as shown in the figure, either with square corners or rounded corners as shown in Figures 10 and 11 respectively.
To give wind to the space between the elements 36 and 37 during their telescopic movement, a vent 41 or 41 'can be fitted in the element 37 or 36 respectively and arranged so as to be closed by the seal 40, only when this is in the joint position (figure II)
The form of the invention described above (Figures 10 and 11) has the advantage of involving in the joint, when the latter is rolled into the joint position by the telescopic movement of the elements, a circumferential tension. increased tial as well as radial compression.
As in all the models described above, the seal 40 elastically returns to its original shape when it is returned to its initial position (FIG. 10) by the axial separation of the elements 36 and 37; in this way, the seal can be used repeatedly.
Figures 12 and 13 show a form of the invention which is generally similar to that of Figures 10 and 11 but where the outer element 36a, corresponding to the element 36 is provided with a stepped internal face offering axially spaced shoulders 42 and 43; the flange 38 does not exist on the inner member, which is provided with a radial shoulder 44 axially spaced from the flange 39a The dimensions of the various parts are such that the seal 40a abuts against the shoulder 42 of the element 36a during the initial telescoping movement of the elements, thereby laterally guiding the elements with respect to each other.
In addition, the shoulders 43 and 44 are placed on the respective elements so as to bear on the opposite ends of the joint 40a when the latter has been rolled or tumbled over the flange 39a to its joint position. (Figure 13), thus limiting the telescopic movement of the elements 36a and 37a.
In order to increase the force which rolls the seal 40a, the internal and external contact faces of the elements 36a and 37a respectively are preferably provided with toothed or sharp-edged projections 45 so that seal 40a is driven by each element during the
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té1squeo movement -
Figure 14 shows yet another form of the invention, based on the principle of rolling or tumbling the seal over a projection flange, as in the shapes illustrated in Figures 10 and 11 and in Figures 12 and 13. In FIG. 14, the internal and external faces of the telescopic parts of the elements 36b and 37b are inclined with respect to the axis of the elements, in much the same way as the faces 24 and 27 of the device of FIG. 4.
The use of inclined faces is particularly suited to the jointing of lids of vacuum tanks where the atmospheric pressure forces the elements 36b and 37b to fit together more which increases the compression of the gasket and ensures a very tight joint
FIG. 15 shows yet another form of the invention, the parts of which are here in the position preliminary to the tightening of the joint between the elements 36c and 37c, telescopically and separable by axial traction. In the form of FIG. 15, the inner edge of the seal 40c is anchored or held to the inner member 37c, for example by a circular clamp.
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re 46 bearing on the inner edges to hold them against the flange 39c.
In addition, the seal 40c is provided with a groove or slot 47 opening upwardly on the side opposite the flange 39c so that minimum resistance is offered to the rolling or tumbling of the seal 40c over the flange 39c when the elements fit together If desired, the joint 40c can be cut along the dotted line 48 and the same results are obtained In the form shown in figure 15, the axial force to be exerted to place or remove the joint is reduced.
Although no vent is shown in the forms of the invention which are the subject of Figures 12 and 13, Figure 14 and Figure 15, it is understood that one can provide a fully located vent. like the vents 41 or 41 'of Figures 10 and 11.
A passage like passage 41, away from the zone of greatest compression of the seal, that is to say away. in the vicinity of the flange 39, not only communicates, as indicated above, the interior space with the atmosphere during the axial movement of the separable elements but it also allows to eliminate the excess pressure in the interior space when the parts are in joint position as in fig. llo That is to say that an excess of pressure in the closed space will move away from the passage 41 the part of the joint 40 slightly compressed and facing this passenger. this automatically reduces the internal pressure and prevents the elements from being necessarily disassembled due to the excessive pressure.
From the above description of the preferred models of the present invention, it appears that they are jointing systems for axially separable elements having telescopic parts, these elements being able to be separated or assembled with one. joint placed between them, by an axial movement of said elements and without the need of any special tools, special skill or excessive force and where neither the 'joints nor the elements are mutilated during their placement or their removal, so that the various parts can be used repeatedly.
It also appears that the placement of the seal between the separable elements is done simply by the axial movement of the latter and does not require that one element is screwed to the other; Finally, it appears that the devices which are the subject of the invention are of simple construction.
Although the preferred models of the invention have been illustrated and described in detail herein, it will be understood that various changes and modifications can be made to them without departing from the mind or the mind. OBJECT OF THE INVENTION It is therefore desirable that the invention be given a use in connection with its contribution to the art defined in the appended claims.
CLAIMS.
1. = A jointing system between two axially separable elements having telescopic parts; and a joint extending all around the inner telescopic part, the outer telescopic part being adapted to drive and roll the joint axially from its initial position to its joint position, when said telescopic parts are axially displaced,
2.- A jointing system between two axially separable elements having telescopic parts;
and a resilient seal stretched around the inner telescopic portion near the edge thereof, the outer telescopic portion being adapted to drive and roll the seal axially away from said edge to a joint position between said telescopic portions. ., when the latter are nested one inside the other.
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