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Publication number: BE623983A
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Description


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  Articulation pivotante pour relier des conduites   tubulaire..,   
Les conduites tubulaires doivent être reliées par des articulations pivotantes quand il s'agit   d'effacer   des mouvements rotatifs ou pendulaires. La présente invention a pour objet une telle articulation qui satisfait aux exigences les plus élevées dans tous les cas d'application. 



    On   peut utiliser cette articulation aussi bien comme simple raccord à vis que comme articulation coudée, et aussi dans une combinaison convenable, comme conduite tubulaire articulée. 

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   L'articulation pivotante suivant   l'invention   eat constituée par une enveloppe présentant une entrée et une sortie disposées axialement ou radialement et par une tubulure d'écoulement pivotante possédant d'une part un collier extérieur et d'autre part un filetage de raccorde- ment ainsi que par un palier-sous pression à billes entre l'enveloppe et la tubulure. Une vis de serrage présentant des propriétés suivant l'invention et qui seront décrites ci-après constitue la liaison entre l'enveloppe et la tubu- lure et forme le palier pour la partie effectivement tubu- laire de cette tubulure. 



   Si l'articulation suivant l'inventions doit servir   @@iquement   de raccord pivotant à via, la vis de fermeture est vissée directement dans le corps de raccordement en question, de sorte que l'enveloppe devient inutile. Dans le cas où l'articulation pivotante doit   servir   d'articula- tion coudée un des tubes du coude est de préférence visse ou inséré et brasé directement dans l'alésage radial de l'enveloppe, tandis que l'autre tube du coude est   vissé   sur le filetage conique de la tubulure d'écoulement avec inter- position d'une pièce coudée 1 90 . Sil   s'agit   de   réaliser   une conduite tubulaire articulée, plusieurs pièces d'arti- culation sont reliées ensemble dans une disposition déter- minée.

   En particulier dans les conduites tubulaires arti- culées, il est tout particulièrement important que la cons- truction de l'articulation soit très courte et que la tubu- lure d'écoulement puisse tourner facilement et sans frotte- ment même sous une pression élevée, telle qu'on l'utilise dans l'hydraulique à haute pression. La présente invention convient particulièrement pour atteindre ce but. 



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 :La vie de fermeture de l'articulation pivotante suivanif l'invention   présente   un   grand     alésage   auquel   fait'     butte   un   alésage   en retrait,

   de   manière   que la   face extérieure   
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 du collier extérieur de la tubulure d1 écoulement glisse contre la   paroi     intérieure   du   grand     alésage   et que la   partie     effectivement     tabulaire   de la tubulure   d'écoulement     allant   contre la paroi   Intérieure   du petit   alésage*   et qu' 
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 une chambre d'étanchéité destinée a 3.'introduction d'une pièce d"tancb6it6 boit ménagée dans le petit alésage. 



   Grâce à la   disposition     particulièrement     favorable     ainsi   obtenue du palier   nous     pression   à   biglée     entre   le 
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 collier de la tubulure d'écoulement et l' '.u1..,.nt entre le grand et le petit   alésage   de la   via   de   fermeture,     ainsi   que du   guidage   cylindrique de la   surface     littérale   du   collier   de   la   tubulure d'écoulement et   ouest   de la   surface'    latérale   
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 qui lui fait suite de la -..tN111N.

   oeue-et est guidée ouest bien que possible en direction de ses deux extrémités  Sise quand sa longueur cet faible. Cette d1aror.tt1Qn permet en outre que, *ou* l'action èe la pression du fluide .'6coulant, la tubulure d'eoculeatatnt  'aligne automatique  ment 4e manière que le  deux emplaoemente d'appui sur le collier et   sur   la parti.   cylindrique     soient presque   
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 complètement exempte d'efforts.

   On appui glissant a'  4 proprement parler lieu que lorsque @'exercent sur 1 tubulure d'écoulement des sollicitations (forces trawyr-sales)   agissant     perpendiculairement   à la direction de   l'axe,   qui   tout     supérieures   aux forces   produites   par la   pression     Inti*   
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 rieur* et par l t &11111118nt. qui leur est lié, de la tub%> lure.

     les   pertes par   froment   sont par mite   réduites   su minium   aussi   bien   relativement   à l'appui que   relativement     @   

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 a l'etancheite, ce qui, outre en déplacement facile et sans frottements a pour conséquence que,   même   aux   pressions     tierce,   on évite un échauffement   des   paliers et des pièces d'étanchéité, ce qui entraîne une durée de vie presque illimitée, perce que des phénomènes d'usure   n'apparaissent   pratiquement pas. 
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  Comme pièce d'étanchéité entre la tubulure d' écoulement . et la vis de fermeture, on peut utiliser dans la chambre d'étanchéité de la via de fermeture une bague   d'étanchéité   en matière élastique qui, en l'absence de   pression,   est en contact léger avec la paroi cylindrique extérieure de la tubulure d'écoulement. 



   On utilise avec avantage une bague d'écoulement dont 
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 le profil correspond A celui de la chambre 4"t8.l1Ob'iti l'exception de sa face intérieure tournée vers la tubulure #<iooyA<  *&t. cette la$* 4'e de la boeu 4".""'"'' forme un agie ayant de préférence des e3t6- égaux, non inférieur A 80 , et dont le commet aplati cet en contact avec la tubulure en réalisant   l'étanchéité.   On diminus ainsi le danger que.

   noue l'action de la pression, la bague 
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 s'écrase dans la fente entre la via de fermeture et la tubUf* lure d'écoulement, ce qui est en particulier le cas des ba- 
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 gues molles et élastiques d'étanchéité, Mais pour <tre ae- our6g même aux pressions les plue élevées, que la bague d'étanchéité ne peut pas n'écraser dans cette  fente    on propose une solution à vrai dire compliquée et coûteuse maie qui offre une sécurité absolue. Dans de tels cas, on utilise une bague d'étanchéité de la même fouie mais cons- 
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 tituée par trois parties.

   Entre les deux part1,. extérieures, de préférence symétriques, en une matière dur on dispose 

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 uns bague   très   plate en une autre    attire   ayant de meilleures propriétés de   glissement,   qui   s'appuie   à la   .

   fois     sur   la paroi extérieure de la   chambre   et sur la   paroi*   Cylindrique   extérieurs   de la tubulure   d'écoulement   et 
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 réalisa l'6tanch&1té proprement dite, tandis que lee\4  uit bague - extérieures en matidre dure ne r'1nt aucune 1'..- chii té /8\U" la surface cylindrique extérieure de la tubulure d'écoulement mais ne sont en contact avec elle* que suivant une ligne, de sorte que la bague intérieure   proprement     dit*   
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 4' étanchii1i6 repose dans une chambre fermée .de tous lès côtés et ne peut pas s'ébapper nous la pression mata  quand la pression de fonctionnement augmente, élève de t.9  cor- :

  re8poante la pression d'appui sur la tubulure 11' 'd\11èàient et améliore ainsi l'étanchéité. On obtient ainsi la "..1- Mlite d'utiliser des bagues d'étanchéité en Aeo <a*tt<re<t moins élastiques mais avec des propriétés paI'tlC\IÚ.'"',,''' bonnes de glissement. 



  S'autres détails appara1tror.t des exemples 4'..8w:tlio'   représentés   sur le dessin. 



    Les timorés représentants   
La fil. 1, une vue, en   partît   en coupe,   douce     articulation   pivotante   coudée;   
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 la fî . 2, à une échelle agrandie, un détail ot une variante d'éxecution de la t1l..., la 11.&- 3, une vue, en partie en coupe, d'une but ,   forme   d'exécution; 
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 la t11. 4, sur une moitié uns vue et sur l'autre lotit6 une ooupel 4#uao trototiàw tous d'$x6outtoa, nue tout 1...Iupl.., 1 désigne Ilmiloppe et 9 l'ouverture de raccordement 4 laquelle on peut rtot*ttdf 

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 une conduite tubulaire.

   De   l'autre     acte,   la vis 4 de fermeture est   vissée   rigidement dans le filetage intérieur 
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 3 qui ne trouve i l'intérieur de l'enveloppe. Cette via 4 présente un alésage intérieur en retrait, de aorte qu'il y a deux   diamètres   intérieure différente. La grand alésage 5   est   tourna vers l'intérieur de l'enveloppe et le petit alé- sage 6 se dirige vers la face frontale extérieure de la vis 
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 de fermeture 4.

   A l'emplacement de passage d'un &l6.ap .. l'autre do diamètre différent se form e l'épaulement 7e oon. tre lequel le palier axial 8 à billes s'appuie directement ou indirectement sur un   cote.   La tubulure d'écoulement 12 présente sur une de ses extrémités un collier extérieur 11 
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 qui petit glisser en contact .avec 1  grand alésage 5# et elle est pourvue sur son autre extrémité d'un filetage extérieur 
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 13 destiné z, la raccorder à l'autre conduite tubulaire. 



  Sa partie effectivement tubulaire glisse en contact avec le petit al6sage 6 de la vis du fermeture 4. Grâce i cette dis- position les forces axiales sont absorbées par le palier sous pression   à   billes, tandis que, par suite de la longueur aussi 
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 grande que possible de guidage ei l'intérieur du petit alé- sage, servant de palier de glissement radial, de la vis de fermeture, les forces transversales s'exerçant sur la tubulure d'écoulement sont interceptées dana une large   mesure.   
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  Dans la torves d ' exécution suivant la f1B. t , le palier à billes à pression axiale est constitue par une cou- ronne de billes qui se déplace dans les rainures 9   respecti-     vement   prévues à cet effet et qui se trouvent dans la bague 
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 10 de roulement des billes et sur la face int6rt#M du galop -lier 1ac'Cir,liu 11 de la tUbulUre dl4oeUtUat 124 Â la hauteur du collier extérieur 1, l'alésage 14 d'écou- louent qui est ménagé 4 l'intérieur de la tubulure ci' 'cou-!-- 

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 lement ce continua par le  ix-pane intérieur 15. x.. <!W9 ne intérieure 10 de roulement des billes constitue 1)' fers meturt de la chambre d'étanchéité 16 daa laquelle est 4t  duite la bague d ' étanchéité 17f dont le profil oorroopo;

  4 de préférence â celui de la chambre 4*6t=oh&ltég i .x! tion de son c8te qui est tourné vers la tubulure 4"Qt. ment 12 et forme un angle de préférence de cotes beaux tt dont le sommet aplati repose contre la tubulure 416*ovl#fp ment en réalisant l'étanchéité, L'étanchéité entre \',.111' veloppe 1 et la via de fermeture 4 a lieu à 1.':I,.nt'r1.e de l'enveloppe, une bague 19 d'étanchéité en une- matieye la9- 
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 tique et ayant une section de préférence rectangulaire étant 
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 introduite dans le renfoncement 18 en arrière du t;l.tC\l;& intérieur 3.

   Lorsqu'on a serré la vis de te%'ll\ee 4. la bague d'étanchéité 19 subit une légère contrainte et, ai une pression intérieure apparaît, elle est capable de 3 Ber l'étanchéité de façon sûre aux pression? élevées, 9 serre la vis de fermeture 4 avec une clé à ergot les troua borgnes 20 ménagée sur la faco frontale de la via de e7ar 
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 ture 4 étant utilisés à cet effet dans le présent exemple d'exécution. 
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  La fiv. 2 montre il une échelle agrandie et en coupe une bague dlëtanchéitè en trois parties; l' étMch6't' est effectuée par la bague 17k maintenue entre le , '1 bagues 17.q en une substance plus dure. 



  Dans l'exemple d'exécution suivant la fig. 3, qui, de même que celui suivant la fig. 1, est destiné à raccorder radialement une conduite tubulaire, le palier à billes 8 est dispose directement entre le collier extérieur i de à tubulure d'écoulement 12 et l'épaulement 7 de 1% t',p 4e bzz 1 - 

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   meture   4. La couronne de billes se déplace à cet effet en- tre deux cuvettes annulaires estampées dures 21 en tale d'a- cier. Ces cuvettes, dont la largeur ne dépasse pas la. du-   aètre   des billes, présentent sur leur face intérieure un rayon un peu supérieur au rayon des billes, Les faces ex- térieures des cuvettes 21 présentent un rayon égal au rayon des évidements réalisés au tour sur le collier 11 de la tu- bulure d'écoulement 12 et à celui dans l'épaulement 7 de la vis de fermeture 4.

   Comme dans l'exemple d'exécution de la fig. 1, une bagua d'étanchéité réalise l'étanchéité de la tubulure d'écoulement. Cette bague repose ici dans une chambre d'étanchéité 16 obtenue en creusant au tour une rai- nure rectangulaire dans le petit alésage de la vis de fer-   meture.   La bague d'étanchéité 17 a une section transversale sensiblement rectangulaire et, en l'absence de pression, repos* contre la tubulure de traversée 12 en étant en contact léger avec elle.

   Afin que la bague d'étanchéité ne puisse pas, sous l'influence de la pression du fluide de la canalisation et de la rotation de la tubulure d'écoulement, pénétrer dans l'intervalle existant nécessairement entre la surface latérale cylindrique extérieure de la tubulure d'écoulement 12 et la paroi intérieure du petit alésage 6 de la vis de fermeture 4 et y être détruite, elle est rés- lisée conique et s'élargissant vers l'extérieur sur sa face antérieure éloignée de la pression. 



   L'exemple d'exécution de la fig. 4 représente une articulation pivotante entre deux tuyaux de même axe. Dans son ensemble, il   co'incide   avec les exemples des figures 1 et 3. Se qui   diffère   dans la constitution du palier à bil- les 8 avec des cuvettes à billes 21 est que la bague inté- rieure 10 qui ferme la   Cambre   d'étanchéité 16 a    avare   un   @   

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 autre but, La bague d'étanchéité   17   est montée   coma*  dans   l'exemple   d'exécution suivant la   fig.   3, En outre, il exis- te une   rondelle   ressort 22 qui, par l'intermédiaire   d'un     disque métallique   23, exerce,

   déjà en l'absence   d'une   pres- sion, une contrainte mécanique sur la bague   d'étanchéité   7. 



  Avec les bègues   d'étanchéité   en des matières plastiques ayant une constitution résistante de la nature de la   torte   et une   faible élasticité,   cette contrainte mécanique peut   détenir   supplémentairement nécessaire pour réaliser.une étanchéité sûre même en l'absence de pression. 



   L'autre but de la bague   10   consiste ici à servir à maintenir la rondelle à ressort 22, la bague 10   présentant   à cet effet une gorge 24 de forme rectangulaire. 



   Les exemples d'exécution des   fig. ?   et 4 ont une vis de fermeture 4 dont la constitution est différente de   celle   de la fig. 1. 



   Cette via modifiée de fermeture a sur son bord   extérieur'   la forme d'un six-pans et recouvre par suite avec la tête de   l'écrou   la face frontale, tournée vers la vis, de l'enveloppe1 avec le filetage intérieur 3, 1 cet effet,   *ne   rainure 25 limitée par une collerette périphérique 26 et dans laquelle est disposée une bague 27 en une   matière   élastique et ayant de préférence une section   rectangulaire'   est ménagée sur la face frontale de la vis de fermeture 4 qui est tournée vers l'enveloppe.

   A son état initial la bague   4'étanchéité   fait légèrement saillie par rapport à la face frontale, constituée par la collerette 26, de la vis de fermeture 4, ce qui a pour conséquence que, lorsque l'on a serré la vis de fermeture 4, elle   est ,80\18   une   légers   contrainte et, est capable quand une pression   intérieure   ap- parait, de réaliser l'étanchéité de façon sûre aux pressions élevées.

Claims

REVENDICATIONS --------------------------- 1. Articulation pivotante pour relier des conduites tu- bulaires, consistant en une enveloppe avec une entrée et une sortie, disposées socialement- ou radialement et une tubulure d'écoulement avec collier extérieur d'une part et filetage de raccordement d'autre part, ainsi qu'un palier à billes sous pression entre l'enveloppe et la tubulure d'écoulement, carac- térisée en ce que la vis de fermeture présente un alésage de grande di .ension, se présentant ensuite en retrait, de telle façon que le coté extérieur du collier extérieur de la tubulu- re d'écoulement vienne s'appliquer par glissement à la paroi intérieure du grand alésage et la tubulure proprement dite,

à la paroi intérieure du petit alésage et en ce qu'il est prévu, @ dans ce dernier, une chambre d'étanchéité pour l'insertion d'une pièce d'étanchéité.

Articulation pivotante suivant la revendication 1, caractérisés en ce que la chanbre d'étanchéité consiste en un - évidement, pratiqué au tour dans la vis de fermeture, s'ouvrant à l'épaulement au passage du grand alésage dans le petit et commençant dans celui-ci et qui est fermé à partir de ce coté au moyen d'une bague introduite à la presse dans le grand alé- sage, qui est en même temps -l'un des épaulements de roulement du pallier à billes sous.pression, tandis que le collier exté- rieur de la tubulure d'écoulement sert d'autre épaulèrent de roulement.

3. Articulation pivotante suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la bague d'étanchéité ( 17 ), insérée dans la chambre d'étanchéité ( 16 ), s'applique à peu près, dans la position initiale, au fond du la rainure et aux deux flancs latéraux, en ce-qu'elle s'étend en forme de toit, à ,'son coté intérieur- tourné -vers la tubulure d'écoulement, de préférence en fonce d'angle à côtés égaux non inférieur à 80 <Desc/Clms Page number 11> EMI11.1 environ et dont la pointe aplatie est au contact de 3,9. zut bulure 0 'écoulement en assurant l'étanobéité.

4. Articulation pivotante avec un profit de 14 AÇ40 d'étanchéité suivant la revendication 3, c4taqeêrg4e gn 9 qu'elle consiste en trois pièces, dont les deux extérieures de préférence symétriques, sont en une matière élastique d.\1J', tandis que la pièce intermédiaire est en une matière t3x, 5. Articulation pivotante suivant les r-qv*nçH,|? Çl$ f 1 à 4, caractérisée en ce qu'il -est insère, dans .a 9hmbr, d'étancheité, er.tro la bague d'étanchéité et la bague fermant la chambre, une bague élastique pressant p.U" lHut#ï'tH#4jr>.x a d'un disque métallique, contre la bague ci' 1Çh11t6 etj '11..i peut 8tre maintenue dans un évidemment formé eu tour, de ,forme carrée, d'une bègue àrmant la elianedre d'éa.nr:;:hé1'. EMI11.2

6. Articulation pivotante suivant .les revendications EMI11.3 1 à 5, caractérisée en ce qu'on utilise dans 1<( palier à voxxn lemtnt des billes roulant dans deux cuvettes finn\,11'" dures en acier, fabriquées en particulier par estampage, dqnfr la largeur est inférieure au diamètre des billes et epnt le raV9n intérieur est très légèrement supérieur à celui des bjmes, tandis que le rayon extérieur des cuvettes est le m4zl;o que celui des gorges se trouvant dans 1'épaulèrent d grand aie sage de la vis de fermeture, d'une part, et dans . oUr EMI11.4 extérieur de la tubulure d'écoulement d'autre part, pour recevoir les cuvettes. EMI11.5

7. Articulation, pivotante suivant les revdica,,, 1 à 5, caractérisée en ce qu'on utilise dans le plp $ |?w lement des billes roulant dans deux cuve . a+'m\,ll i res 1 't:l " .'. en acier, fabriquées en particulier par estampage, oni5"3,'T,sr geur est inférieure au diamètre des billes et 1(1 rayon #fetsSyiteyr, EMI11.6 est très légèrement supérieur à celui des billes, tandis que EMI11.7 .le rayon extérieur des cuvettes est égal au rayon de la bague fermant la chambre d'étànchéité et introw4te d'ans le grard <Desc/Clms Page number 12> alésage ce la bague de fermeture d'une part, et au rayon des gorges se trouvant d'être part dans le collier extérieur de la tubulure d'écoulement pour recevoir las cuvettes.

8. Articulation pivotante suivant las revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'étanchement de la vis de fermeture par rapport au boîtier est assuré par un bague d'étanchéité, dont la section transversale est de préférence rectangulaire, montée dans-le renfoncement des filets de l'alésage de serrage du bottier et qui, lorsqu'on serre la vis de fermeture, est pressée avec sa partie cylindrique avant dans ce renfoncement.

9. Articulation pivotante suivant la revendication 8, caractérisée en ce que la face extérieure de la vis de fermeture estmunie d'évidementspar exemple des trous bor- gnes, pour l'introduction d'une clef à ergots en vue du ser- rage de la vis de fermeture.

10. Articulation pivotante suivant les revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'il est prévu, comme pièce d'étan- chéité entre\la vis de fermeture et le bottier, une bague d'étanchéité en un matériau élastique, dont la section trans- versale est de préférence rectangulaire, qui est insérée dans un évidement formé entre la sortie du filet de la vis de fermeture et une collerette de celle-ci, tandis qu'à l'état initial, la bague d'étaiàcliéité fait trèe légèrement saillie au-dessus de la face frontale de la vis de fermeture formes par la collerette.