Dispositif d'étanchéité entre deux pièces La présente invention a pour objet un dispositif d'étanchéité entre deux pièces, comprenant un joint torique inséré dans une rainure de l'une des pièces. Un tel dispositif peut être établi entre deux pièces se dépla çant l'une par rapport à l'autre, telles qu'une soupape et son siège, ou entre deux pièces détachables, telles que les deux éléments accouplés d'un raccord de tuyauterie, par exemple.
On connaît des dispositifs d'étanchéité comportant un joint torique logé dans une rainure à parois latérales cylindriques. Un tel dispositif connu est représenté aux fig. la et lb du dessin annexé. Dans ce dispositif, un joint 13 logé dans une rainure à parois cylindriques 12 dépasse hors de cette rainure d'une hauteur S, de sorte qu'il est comprimé dans la rainure comme représenté à la fig. lb, lors de l'application l'une contre l'autre des deux brides 10 et 11.
Dans un tel dispositif, le joint n'est pas retenu dans la rainure, de sorte qu'il peut facilement être perdu ou détérioré par suite d'une mauvaise position entre les deux pièces.
En vue d'éviter cet inconvénient, on a proposé de donner à la rainure une section transversale en forme de queue d'aronde, comme représenté à la fig. 2 du dessin annexé. Dans cette disposition connue, le joint torique 15, dont la section transversale a un diamètre d, est inséré dans une rainure 14 à section transversale en forme de queue d'aronde, dont l'ouverture a une largeur e et hors de laquelle dépasse une hauteur S du joint.
La différence entre d et e est déterminante pour la sécurité contre la sortie du joint hors de la rainure. Etant donné la petitesse de d, cette différence est très faible.
Si les bords de la rainure présentent des arêtes cou pantes, en vue de donner à cette différence une valeur aussi grande que possible, le joint peut déjà être détérioré lors de son insertion dans la rainure. Ce risque peut être évité en donnant un arrondi aux arêtes bordant la rai- nure. Ainsi dans la disposition connue représentée à la fig. 3, les arêtes de bord 16 de la rainure sont arrondies avec un rayon r.
Du fait de cet arrondi, la différence d-e se trouve encore réduite de sorte que le joint n'est prati quement plus retenu dans la rainure avec une sécurité suffisante.
La présente invention vise à remédier aux inconvé nients de ces dispositifs connus.
A cette fin, le dispositif objet de l'invention est carac térisé en ce que les parois opposées de la rainure logeant le joint sont formées par des portions de deux surfaces coniques de sommets situés tous deux d'un même côté du plan de jonction desdites pièces.
Une forme d'exécution du dispositif selon l'invention est représentée, à titre d'exemple, à la fig. 4 du dessin annexé, les fig. 4a et 4b étant des vues de détails à plus grande échelle, et les fig. 5 et 6 représentant respective ment une vanne d'arrêt et un raccord de tuyauterie com portant cette forme d'exécution du dispositif.
Dans la forme d'exécution représentée schématique ment à la fig. 4, il s'agit de réaliser une étanchéité entre deux pièces 17 et 18 coulissant l'une par rapport à l'autre le long de l'axe Y-Y, au moyen d'un joint torique 19 inséré dans une rainure 20 formée dans la pièce 17, et qui dépasse d'une distance S au-dessus du plan de jonction X-X des pièces 17 et 18.
Les parois latérales 21 et 22 de la rainure 20 sont constituées par des parties, de deux enveloppes de cônes dont les sommets S1 et S2 se trouvent sur l'axe de coulis sement Y-Y du même côté du plan de jonction X-X. Les deux enveloppes de cônes font avec l'axe de coulis sement des angles al et a2 qui sont égaux, ou au moins approximativement égaux.
La surface conique intérieure 22 se prolonge au-delà du plan de jonction X-X jusqu'au point 23, qui se trouve à une distance h de ce plan telle que la distance Rf du point 23 à l'axe de coulissement Y-Y soit telle que, d'une part, cette distance Rf soit inférieure à la distance Rm du diamètre du joint 19 parallèle à l'axe Y-Y à cet axe et que, d'autre part,
la différence entre la distance Rf et le diamètre intérieur Ri du joint, c'est-à-dire Rf-Ri, soit assez grande pour que le joint soit maintenu avec sécurité dans la rainure.
La différence Rf-Ri peut être assez grande pour qu'une chute du joint hors de sa rainure, ou un arra chement du joint collé à la pièce 18, ne soit pas pos sible. Même si le joint 19 resté collé à la pièce 18 se trouve un peu soulevé lors de l'écartement des pièces, cela ne présente pas d'inconvénient, car lors d'un rappro chement subséquent, le joint est ramené automatiquement dans sa position correcte, sans risque de dégradation.
La surface conique qui forme la paroi latérale 22 de la rainure 20 est prolongée vers l'extérieur, à partir du point 23, par une surface conique 24 dont le sommet S3 se trouve sur le côté du plan de jonction X-X qui est à l'opposé des sommets S1 et S2. Cette surface sert simple ment à un montage plus facile et sans incidents du joint 19.
Avantageusement, les arêtes 23 et 25 sont arrondies avec un petit rayon r, comme représenté aux fig. 4a et 4b, en vue de supprimer tout risque d'endommagement du joint.
Le dispositif décrit présente en pratique toutes les propriétés qui sont nécessaires pour permettre l'emploi de joints toriques comme organes d'étanchéité sur des sou papes ou assemblages vissés.
Le degré de compression du joint est fixé à l'avance et ne peut pas être dépassé, de sorte que le joint ne risque pas d'être détérioré par une compression trop forte.
En outre, le joint ne peut pas quitter la rainure 20 car, pour cela, il serait nécessaire de procéder à un élar gissement considérable de son diamètre. Même si le joint se relâche dans la rainure, il sera automatiquement remis en position correcte, sans détérioration, lors du serrage suivant.
Enfin, l'usinage de la rainure 20 sur une machine- outil est, dans la plupart des cas, moins coûteux que l'usinage d'une rainure en queue d'aronde.
La fi-. 5 montre une vanne d'arrêt comprenant le dispositif représenté à la fig. 4 utilisé pour réaliser l'étanchéité entre un plateau de soupape 26 et un siège 27, au moyen d'un joint torique 28 qui est inséré dans une rainure formée dans le plateau 26.
La fig. 6 montre un raccord vissé comportant le dispositif représenté à la fi-. 4 utilisé pour assurer l'étan chéité entre un tuyau souple 29 et l'embouchure 32 d'un robinet, par exemple pour le branchement d'un tuyau d'arrosage à un robinet. Un tel raccord est destiné à être fréquemment découplé de sorte que les avantages du dispositif d'étanchéité qui l'équipe sont tout particulière ment mis en valeur. Le tuyau souple 29 se termine par une pièce d'extrémité 30 qui est fixée au robinet 32 au moyen d'un écrou-chapeau 31. L'étanchéité entre les pièces 30 et 32 est assurée au moyen d'un joint torique 33 inséré dans une rainure formée dans la pièce 30.
Dans des variantes, le joint torique peut avoir une section droite de forme non circulaire et les parois laté rales de la rainure logeant le joint peuvent être formées par des portions de deux surfaces coniques présentant des angles au sommet différents.
Sealing device between two parts The present invention relates to a sealing device between two parts, comprising an O-ring inserted in a groove of one of the parts. Such a device can be established between two parts moving with respect to each other, such as a valve and its seat, or between two detachable parts, such as the two coupled elements of a pipe fitting, for example.
Sealing devices are known comprising an O-ring housed in a groove with cylindrical side walls. Such a known device is shown in FIGS. la and lb of the accompanying drawing. In this device, a seal 13 housed in a groove with cylindrical walls 12 projects out of this groove by a height S, so that it is compressed in the groove as shown in FIG. lb, when the two flanges 10 and 11 are applied against each other.
In such a device, the seal is not retained in the groove, so that it can easily be lost or damaged due to a bad position between the two parts.
In order to avoid this drawback, it has been proposed to give the groove a cross section in the form of a dovetail, as shown in FIG. 2 of the accompanying drawing. In this known arrangement, the O-ring 15, the cross section of which has a diameter d, is inserted into a groove 14 with a cross section in the form of a dovetail, the opening of which has a width e and out of which protrudes a height S of the seal.
The difference between d and e is decisive for the safety against the seal coming out of the groove. Given the smallness of d, this difference is very small.
If the edges of the groove have sharp edges, in order to give this difference as great a value as possible, the seal may already be damaged when it is inserted into the groove. This risk can be avoided by rounding the ridges bordering the groove. Thus in the known arrangement shown in FIG. 3, the edge edges 16 of the groove are rounded with a radius r.
As a result of this rounding, the difference d-e is further reduced so that the seal is practically no longer retained in the groove with sufficient security.
The present invention aims to remedy the drawbacks of these known devices.
To this end, the device which is the subject of the invention is characterized in that the opposite walls of the groove housing the seal are formed by portions of two conical peak surfaces both located on the same side of the junction plane of said rooms.
An embodiment of the device according to the invention is shown, by way of example, in FIG. 4 of the accompanying drawing, FIGS. 4a and 4b being detail views on a larger scale, and FIGS. 5 and 6 respectively representing a shut-off valve and a pipe fitting comprising this embodiment of the device.
In the embodiment shown schematically in FIG. 4, this involves providing a seal between two parts 17 and 18 sliding relative to each other along the YY axis, by means of an O-ring 19 inserted in a groove 20 formed in the part 17, and which protrudes by a distance S above the junction plane XX of parts 17 and 18.
The side walls 21 and 22 of the groove 20 are formed by parts of two envelopes of cones whose vertices S1 and S2 are located on the Y-Y grout axis on the same side of the X-X junction plane. The two cone envelopes form angles a1 and a2 with the grout axis which are equal, or at least approximately equal.
The inner conical surface 22 extends beyond the junction plane XX to point 23, which is at a distance h from this plane such that the distance Rf from point 23 to the sliding axis YY is such that, on the one hand, this distance Rf is less than the distance Rm of the diameter of the seal 19 parallel to the axis YY at this axis and that, on the other hand,
the difference between the distance Rf and the internal diameter Ri of the seal, that is to say Rf-Ri, is large enough for the seal to be held securely in the groove.
The difference Rf-Ri can be large enough so that a fall of the seal out of its groove, or a pullout of the seal stuck to the part 18, is not possible. Even if the gasket 19 which has remained stuck to the part 18 is slightly raised during the separation of the parts, this does not present a problem, because during a subsequent reconciliation, the gasket is automatically returned to its correct position. , without risk of degradation.
The conical surface which forms the side wall 22 of the groove 20 is extended outwards, from point 23, by a conical surface 24, the apex S3 of which is on the side of the junction plane XX which is at the opposite of the vertices S1 and S2. This surface serves simply for easier and trouble-free assembly of the seal 19.
Advantageously, the edges 23 and 25 are rounded with a small radius r, as shown in FIGS. 4a and 4b, in order to eliminate any risk of damaging the seal.
The device described has in practice all the properties which are necessary to allow the use of O-rings as sealing members on valves or screwed assemblies.
The degree of compression of the gasket is fixed in advance and cannot be exceeded, so that the gasket does not risk being damaged by too much compression.
Furthermore, the seal cannot leave the groove 20 because, for this, it would be necessary to carry out a considerable enlargement of its diameter. Even if the gasket slackens in the groove, it will automatically be returned to the correct position, without damage, during the next tightening.
Finally, machining the groove 20 on a machine tool is, in most cases, less expensive than machining a dovetail groove.
The fi-. 5 shows a shut-off valve comprising the device shown in FIG. 4 used for sealing between a valve plate 26 and a seat 27, by means of an O-ring 28 which is inserted in a groove formed in the plate 26.
Fig. 6 shows a screw connection comprising the device shown in fi-. 4 used to ensure the seal between a flexible hose 29 and the mouth 32 of a tap, for example for connecting a garden hose to a tap. Such a connector is intended to be frequently decoupled so that the advantages of the sealing device which equips it are particularly emphasized. The flexible pipe 29 ends with an end piece 30 which is fixed to the valve 32 by means of a cap nut 31. The tightness between the pieces 30 and 32 is ensured by means of an O-ring 33 inserted in a groove formed in the part 30.
In variants, the O-ring may have a cross section of non-circular shape and the side walls of the groove housing the seal may be formed by portions of two conical surfaces having different apex angles.