EP0272983A1

EP0272983A1 - Dispositif d'étanchéité d'une enceinte contenant un fluide dilatable, notamment dans un ensemble de connexion électrique

Info

Publication number: EP0272983A1
Application number: EP87402912A
Authority: EP
Inventors: Etienne Ombredane
Original assignee: Thomson CGR
Current assignee: General Electric CGR SA
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1987-12-18
Publication date: 1988-06-29
Also published as: US4903972A; FR2608887A1; FR2608887B1

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'étanchéité d'une enceinte contenant un fluide dilatable, notamment dans un ensemble de connexion électrique, agencé pour prendre en compte les variations de volume du fluide (48). A cette fin, un joint (30) est monté dans un logement (16) dans lequel il est serré pour réaliser l'étanchéité. Selon une caractéristique de l'invention, le logement (16) a une longueur (L1) constituée par un espace de serrage initial (44) du joint (30), et par un espace de dégagement (45) dans lequel le joint peut pénétrer sous la poussée du fluide (48).

Description

L'invention concerne un dispositif d'étanchéité d'une enceinte contenant un fluide dilatable, particulièrement approprié à assurer l'étanchéité dans un ensemble de connexion électrique haute tension utilisant un fluide d'isolation électrique.
De tels ensembles de connexion électrique sont d'un usage courant, notamment en radiologie où ils sont utilisés pour l'alimentation en haute tension des tubes radiogènes.
En prenant pour exemple l'alimentation d'un tube radiogène, au moins une des polarités, positive ou négative, de la haute tension appliquée au tube radiogène, présente par rapport à la masse une différence de tension considérable. Le tube radiogène est généralement contenu dans une gaine de protection portée au potential de la masse, et dans laquelle le tube radiogène est relié à des moyens de connexion électrique, solidaires de la gaine, et qui aboutissent à l'extérieur de cette dernière. Ces moyens de connexion solidaires de la gaine constituent généralement des réceptacles formés par une pièce femelle, dans le fond de laquelle est disposé au moins un plot de contact électrique relié au tube radiogène. La haute tension produite par un générateur haute tension est conduite jusqu'au réceptacle par l'intermédiaire d'un câble à haute isolation électrique, dont l'extrémité à connecter au réceptacle comporte un embout. L'embout constitue une pièce mâle ayant un diamètre inférieur au diamètre intérieur du réceptacle, et comporte à son extrémité au moins un second plot de contact porté au potential de la haute tension. L'embout est engagé dans le réceptacle de manière à assurer le contact électrique entre les plots de contact.
Les pièces mâles et femelles, ou embouts et réceptacles, sont réalisées dans des matériaux électriquement isolants, et présentent chacune les qualités d'isolation électrique requises. Mais, le long des parois en vis à vis de l'embout et du réceptacle, l'espace d'interface compris entre ces parois peut être le siège de claquages, si cet espace d'interface ne présente par une rigidité diélectrique suffisante. Aussi, il est connu pour parfaire l'isolation électrique, de remplir l'espace d'interface par un fluide d'isolation, huile ou graisse, en évitant d'y incorporer de l'air. L'espace d'interface est fermé par un joint d'étanchéité, ayant généralement une forme torique de sorte à être disposé autour de la pièce mâle, et à être serré entre cette dernière et la pièce femelle.
D'une manière courante, la gaine contenant le tube radiogène est amenée à occuper différentes positions et inclinaisons dans lesquelles le joint d'étanchéité évite que le fluide d'isolation ne s'écoule à l'extérieur de l'enceinte. Néanmoins, on constate que des fuites de fluide d'isolation se produisent quand le tube radiogène a été soumis à un fonctionnement intensif et qu'il engendre une élèvation de température de la gaine, et par conséquent une élévation de temperature de l'ensemble de connexion électrique.
L'auteur de l'invention a pensé que ces fuites étaient dues à la dilatation du fluide d'isolation qui, n'étant pas compressible, exerce sur le joint d'étanchéité une poussée d'autant plus forte que la température atteinte est élevée ; ce phénomène qui se manifeste par des fuites du fluide d'isolation, n'apparaissant que quand le tube radiogène est sollicité de manière intensive, et que quand le volme entier de l'enceinte est rempli par le fluide dilaté. Il est à remarquer que dans l'art antérieur, ce phénomène, à la limite, pourrait produire un éclatement de l'ensemble de connexion électrique si le joint d'étanchéité assurait l'étanchéité d'une manière parfaite ; c'est-à-dire qu'en assurant imparfaitement la fonction d'étanchéité le joint d'étanchéité assume une fonction de sécurité.
La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité agencé d'une manière nouvelle, applicable à tous ensembles contenant un fluide dilatable, notammend dans un ensemble de connexion électrique pour haute tension, qui permet d'assurer l'étanchéité vis à vis du fluide dilatable dans une large gamme de température, et qui permet en outre d'assurer une fonction de sécurité telle que précédemment citée, quand le fluide est dilaté de manière excessive.
Selon l'invention, un dispositif d'étanchéité d'une enceinte comportant au moins un joint d'étanchéité en forme d'anneau, l'enceinte étant constituée par l'assemblage d'au moins deux pièces entre lesquelles un volume intérieur contient un fluide dilatable, le joint étant contenu dans un logement disposé entre les deux piéces et autour d'un axe de symétrie, le logement communiquant avec le volume intérieur, le joint étant serré entre deux parois opposées du logement, est caractérisé en ce que le logement comporte selon sa section une longueur dans laquelle le joint est mobile et peut occuper n positions, la longueur du logement étant constituée par un espace de serrage initial et par un espace de dégagement, l'espace de serrage initial correspondant à une position initiale du joint, et l'espace de dégagement étant situé sur un côté du joint opposé au volume intérieur, de sorte que le joint pénètre dans l'espace de dégagement sous la poussée du fluide dilaté.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux trois figures annexées, parmi lesquelles :

- la figure 1 représente schématiqueent par une vue en coupe, un ensemble de connexion électrique utilisant le dispositif d'étanchéité de l'invention dans une version préférée où un joint est déformé ;
- la figure 2 est une vue schématique en coupe de l'ensemble de connexion électrique, montrant une variante d'exécution de la version du dispositif d'étanchéité de l'invention avec un joint déformé ;
- la figure 3 représente schématiquement par une vue en coupe l'ensemble de connexion électrique, et illustre une seconde version du dispositif d'étanchéité conforme à l'invention.

La figure 1 montre à titre d'exemple non limitatif, un dispositif d'étanchéité conforme à l'invention, utilisé dans un ensemble de connexion électrique 1 haute tension, du type destiné à être monté sur une gaine 2 dans laquelle est contenu, de manière classique, un tube radiogène (non représenté).
L'ensemble de connexion 1 comporte un embout 3 ou pièce mâle, engagé dans un réceptacle 4 ou pièce femelle avant la forme générale d'une cuve 12. La gaine 2 comporte un orifice 5 de section circulaire, formé par un tube 6 ayant un axe de symétrie 7. Le réceptable 4 est plongé par son extrémité fermée 8 dans l'orifice 5 selon l'axe de symétrie 7.
Le réceptacle 4 comporte à sa seconde extrémité 9, une collerette 10 de fixation dont la diamètre extérieur D1 est supérieur au second diamètre extérieur D2 de la cuve 12 du réceptable 4. Le réceptacle 4 est enfoncé dans le tube 6 de sorte que la collerette de fixation 10 soit en appui sur une butée 11 disposée à l'intérieur du tube 6. Dans l'exemple non limitatif décrit et représenté sur la figure 1, la collerette de fixation 10 comporte une face supérieure 14, opposée à la butée 11, à partir de laquelle a été réalisé un évidement destiné à former un logement 16 en forme de couronne sensiblement centrée autour de l'axe de symétrie 7 ; le logement 16 étant constitué dans l'épaisseur E de la collerette 10 de fixation. Selon sa section S1 par laquelle le logement 16 est représenté sur la figure, le logement 16 comporte une première extrémité 18 à proximité de l'intérieur de la cuve 12, et s'étend avec une longueur L1 vers une partie périphérique 24 de la collerette de fixation 10, jusqu'à sa seconde extrémité 23 où il est fermé par la partie périphérique 24. Le logement 16 comporte un troisème diamètre extérieur D3 inférieur au premier diamètre extérieur D1 de la collerette de fixation 10, de sorte que cette dernière comporte toute son épaisseur E dans sa partie périphérique 24 et une épaisseur réduite (non repérée sur la figure) dans sa partie où est constitué le logement 16, c'est-à-dire entre le fond 19 du logement 16 et la butée 11.
La face supérieure 14 de la collerette de fixation 10 constitue ainsi, sur la partie périphérique 24, une face d'appui 15 qui est utilisée pour la fixation du réceptacle 4.
Le réceptacle 4 est fixé dans l'orifice 5 à l'aide d'une bague 13 qui est vissée dans un filetage 31 intérieur du tube 6 jusqu'à être serrée sur la face d'appui 15 de la collerette 10. Le réceptacle 4 et l'embout 3 comportent respectivement un premier et un second plots de contact électrique 20,21 qui sont mis en contact quand l'embout 3 est engagé complètement dans le réceptacle 4 ; le premier plot 20 est relié de manière conventionnelle (non représentée) au dispositif à alimenter, et le second plot 21 est relié de manière conventionnelle également, par l'intermédiaire d'un câble électrique 22, à un générateur haute tension (non représenté).
Une extrémité 26 de l'embout 3, non engagée dans le réceptacle 4, comporte une second collerette 27 de fixation ayant un quatrième diamètre extérieur D4 sensiblement égal ou supérieur au troisième extérieur diamètre D3 du logement 16. Le corpse 28 de l'embout 3 est engagé dans le réceptacle 4 de sorte qu'une face inférieure 29 de la seconde collerette 27 soit appliquée au-dessus du logement 16, et comprime un joint d'étanchéité 30 en forme d'anneau contenu dans le logement 16 ; la face inférieure 29 étant éventuellement en appui également sur la face d'appui 15.
L'embout 3 est assemblé au réceptacle 4 à l'aide d'une seconde bague 35 qui est vissée dans le filetage 31 intérieur du tube 6, de sorte à serrer la seconde collerette 27 contre le joint 30 et à comprimer ce dernier.
La surface intérieure 17 de la cuve 12 du réceptacle 4 et la surface extérieure 41 du corps 28 de l'embout 3 sont en vis à vis mais ne sont pas jointives, et ces surfaces 17,41 définissent entre elles un volumes intérieur 42 qui contient un fluide d'isolation 48. Le volume intérieur 42 communique avec le logement 16 qui est formé entre une première paroi constituée par le fond 19 de ce dernier, et une seconde paroi constituée par la face inférieure 29 de la seconde collerette 29 ; le joint 30 est ainsi serré entre les deux parois opposées 19,29, c'est-à-dire entre le réceptacle 4 et l'embout 3, de manière à assurer l'étanchéité du volume intérieur 42.
Le joint 30 et le logement 16 constituent un dispositif d'étanchéité conforme à l'invention.
Selon une caractéristique de l'invention, la longueur L1 du logement 16 est formée par un espace initial 44 auquel est ajouté un espace de dégagement 45. L'espace inital 44 correspond à l'espace occupé par le joint 30 dans une position initiale P1 de ce dernier, par exemple une position où la joint 30 est serré entre les parois 19,29 au moment où l'embout 3 est solidarisé au réceptacle 4 et que le fluide 48 n'est pas dilaté ; cette première position P1 étant matérialisée sur la figure par une ligne en traits pointillés passant par le centre 46 de la section S2 du joint 30. L'espace de dégagement 45 constitue un espace supplémentaire sur un côté 47 du joint 30 opposé au volum,e intérieur 42, dans lequel le joint 30 peut être déplacé sous la poussée du fluide 48.
En supposant qu'au départ, c'est-à-dire à froid, le fluide 48 contenu dans le volume intérieur 42 affleure la première extrémité 18 du logement 16, la dilatation du fluide 48 va amener ce dernier à pousser le joint 30 vers la seconde extrémité 23 du logement 16 comme montré par les fléches 48. Le joint 30 étant serré entre les parois 19,29 à la première position P1, avec par exemple une charge siffisante pour éviter les fuites de fluide dues à ces inclinaisons de l'ensemble de connexion 1, le joint 30 peut occuper n positions supplémentaires P2,..., Pn de sorte à augmenter le volume intérieur 48 utile de en fonction de la dilation du fluide 48.
L'avantage de cette configuration est qu'elle permet de définir le volume intérieur 42 par la position P1,P2,... Pn du joint 30, à la valeur juste nécessaire à compenser les variations de volume du fluide 48.
Dans l'exemple non limitatif décrit, le joint 30 comporte de manière classique une forme torique, et sa section, par laquelle il est montré sur la figure, à une forme circulaire, mais il doit être entendu que dans l'esprit de l'invention, la section S2 du joint 30 peut être de forme différente. Le joint 30 est disposé dans le logement 16, autour du corps 28 de l'embout 3 dans un plan sensiblement normal à l'axe de symétrie 7, lequel axe de symétrie 7 constitue ainsi également un axe de symétrie du joint 30.
Le joint 30 étant à la première position P1, l'anneau qu'il constitue comporte un premier rayon moyen R1, et la section du joint 30 comporte un premier rayon r1 appelé dans la suite de la description petit rayon r1 poir mieux le différencier du premier rayon moyen R1 de l'anneau. D'autre part le logement 16 constitue lui-même une couronne ayant le même axe de symétrie 7 que l'anneau formé par le joint 30. La différence entre un rayon intérieur ri et un rayon extérieur rE de la couronne formée par le logement 16, constitue la longeur L1 de ce dernier dans laquelle le joint 30 est déplaçable. Par conséquent le joint 30 en se déplaçant dans la longueur L1 du logement 16, de la première position P1 à la seconde position P2 par exemple, se déforme pour passer du premier rayon moyen R1 à un second rayon moyen R2 ; ce second rayon moyen R2 étant plus grand que le premier ; par suite, quand l'anneau formé par le joint 30 passe du premier rayon moyen R1 au second rayon moyen R2 plus grand, la section S2 du joint 30 (représentée en traits pointillés à la seconde position P2) passe du premier petit rayon r1 à un second petit rayon r2 inférieur au premier. Pour tenir compte de la diminution de section du joint 30, afin que le serrage de ce dernier reste sensiblement constant quelque soit la position P1, P2, ...Pn qu'il occupe dans le logement 16, la distance d1, d2 entre les parois 19,29 est rendu progressivement variable le long de la longeur L1, de sorte qu'une première distance d1 entre les parois 19,29 vers la première extrémité 18 du logement 16, c'est-à-dire à la première position P1, est supérieure à une seconde distance d2 entre les parois 19,29 à la seconde position P2.
Le joint 30 étant en un matériau souple et élastique, comme par exemple du caoutchouc de type butadiène nitrile acrylique, l'anneau qu'il constitue conserve un volume V sensiblement constant quand il passe du premier rayon moyen R1 initial à un second rayon moyen R2 plus grand et réciproquement. Cette conservation du volume de l'anneau que forme le joint 30, peut être utilisée pour définir le pente P selon laquelle doit varier la distance d1, d2 entre les deux parois 19,29. La pente P étant le rapport de la variation de distance Δd = d1 - d2 à une seconde longueur L2 qui sépare les positions P1, P2 et qui a engendré cette variation de distance Δ d, la pente P est égale à :
Dans l'exemple non limitatif décrit, la longueur L1 du logement 16, dans laquelle peut se déplacer le joint 30, est sensiblement perpendiculaire à l'axe de symétrie 7, et la différence entre le second et le premier rayon moyen, c'est-à-dire R1 - R2 correspond directement à la seconde longueur L2 qui constitue la longueur du déplacement du joint 30 dans le logement 16 entre les positions P1,P2. Mais la section S1 de la courrone que constitue le logement 16 peut avoir une même forme tout en étant disposée différemment, de manière par exemple que le logement 16 ait une longueur L'1 (représentée sur la figure 1 par une ligne en traits pointillés) qui forme avec l'axe de symétrie 7 un angle α différent de 90° : auquel cas la seconde longueur ou longueur de déplacement L2 est égale à :
Le premier rayon moyen R1 ainsi que le premier petit rayon r1 sont connus au départ, le joint 30 n'étant par déformé à la première position P1, et le volume V du joint 30 est connu est correspond à :
V = 2π² . R1 . r1² (3).
Le volume V étant constant dans les déformations du joint 30, le second petit rayon r2 que présente le section du joint 30 à la seconde position P2 est donnée par la relation suivante :
où R2 est le second rayon moyen que comporte l'anneau formé par le joint 30 à la seconde position P2.
Par suite, la pente moyenne P selon laquelle varie la distance d1,d2 entre les parois 19,29 est donnée par la relation qui suit :
Dans cette première version de l'invention où le joint 30 est déplacé dans le logement 16, sous la poussée du fluide 48 dilaté, le long d'une longueur L1 qui n'est par parallèle à l'axe de symétrie 7, le joint 30 est déformé dans ces déplacements, par exemple quand il passe de la première position P1 initiale à la seconde position P2 ; la déformation du joint constitue un avantage qui l'aide à retrouver la première position P1, initiale, quand le fluide 48 a retrouvé son volume initial. En effet, quand le fluide se dilate, le joint 30 est poussé dans le logement 16 avec une force supérieure à celle qui est excercée dans le logement 16, sur le premier côté du joint 30 opposé au volume intérieur 42, par l'air emprisonné ou non dans le logement 16. En l'absence de moyens d'étanchéité particuliers, la pression qui règne dans le logement 16 est celle de la pression extérieure, c'est-à-dire de la pression atmosphérique, qui tend à s'opposer à l'enfoncement du joint 30 dans le logement 16. Quand le joint 30 a été amené à la seconde position P2 par exemple, sous la poussée du fluide 48 dilaté, il conserve cette position tant que le fluide conserve son volume de dilatation : quand ensuite le fluide 48 diminue de volume et n'exerce plus sa poussée sur le joint 30, ce dernier est repoussé par la pression atmosphérique vers l'enceinte 42, dans les sens montrés par les secondes flèches 60.
A cette action de l'air ou pression atmosphérique, qui tend à repousser le joint 30 vers la première position P1 initiale, s'ajoute l'effet produit par l'élasticité du joint 30 qui, ayant été déformé pour occuper la seconde position P2, tend par son élasticité propre à recouvrir son premier rayon moyen R1, qui correspond à la première position P1 ou position initiale du joint 30.
Cette première version de l'invention est particulièrement intéressante en ce qu'elle permet, par une faible augmentation du rayon moyen R1 de l'anneau formant le joint 30, d'obtenir une augmentation du volume intérieur 42 trés supérieure à l'augmentation de volume que le fuide 48 est susceptible d'acquérir par sa dilatation. En effet, en supposant que l'ensemble de connexion électrique 1 soit d'un type classique, et que le diamètre (non représenté) du corps 28 de l'embout 3 soit de l'ordre de 20 mm :
-le fluide d'isolation 48 contenu à froid dans le volume intérieur 42, c'est-à-dire à la température ambiante, a un volume de sensiblement 5 cm³ ; avec un fluide d'isolation classique, huile ou graisse, ce volume augmente d'environ 0,5 cm³ pour une augmentation de température de l'ordre de 100°C ;
- et en supposant qu'à la première position P1, la première distance d1 entre les parois 19,29 soit de l'ordre de 5 mm, c'est-à-dire légèrement inférieure à la section du joint 30, et que le premier rayon moyen R1 soit de l'ordre de 22 mm, un déplacement du joint 30 sur une seconde longueur L2 de l'ordre de 2,5 mm libère un espace dont le volume est supérieur à 2,5 cm³, c'est-à-dire plusieurs fois supérieur à l'augmentation de volume du fluide d'isolation 48 sur une gamme de température de 100°C.
Dans l'exemple non limitatif décrit, le logement 16 est constitué entre la paroi 29 ou face inférieure qui appartient à l'embout 3 et la paroi 19 qui appartient au réceptacle 4, et plus précisément, le logement 16 est constitué par une gorge formée dans la face supérieure 14 de la première collerette 10 qui appartient au réceptacle 4; mais il doit être entendu, que dans l'esprit de l'invention, le logement 16 peut être réalisé de manière différente, par exemple en creusant la face inférieure 29 de la seconde collerette 27. Il est également possible de réaliser le logement 16 dans une pièce intermédiaire (non représentée sur la figure 1) de sorte à éviter tout usinage complémentaire du réceptacle 4 et de l'embout 3 qui, dans le cas d'ensembles de connexion électrique 1 normalisés, constituent des éléments standards de dimensions normalisées et figées.
La figure 2 montre le dispositifs de connexion électrique 1 dans lequel le dispositif d'étanchéité de l'invention comporte une pièce intermédiaire pour former le logement 16 ; le joint 30 étant déformé, quand il est déplacé dans le logement 16, d'une même manière que dans l'exemple précédent.
Le réceptacle 4 est en appui par la première collerette 10 de fixation sur la butée 11 du tube 6m où il est serré par la première bague 13. Dans l'exemple non limitatif décrit, une face de serrage 61 de la première bague 13, orientée vers la face supérieure 14 de la première collerette 10, a été creusée dans une seconde épaisseur E2 de la bague 13, de manière à constituer le logement 16 ; la première bague 13 constituant la pièce intermédiaire ci-dessus citée. Le logement 16 s'étend ainsi selon sa longueur L1 depuis le volume intérieur 42 jusqu'à une seconde partie périphérique 62 de la bague 13 qui ferme la seconde extrémité 23 du logement 16, et à partir de laquelle la bague 13 a toute son épaisseur E2. La seconde face 63 de la bague 13, orientée vers la seconde collerette 27 de l'embout 3, comporte une gorge 64 dans laquelle est disposé un second joint 65 fixe ou joint statique. L'embout 3 est engagé dans le réceptacle 4 d'une même manière que dans l'exemple précédent, et il est serré par la seconde bague de serrage 35 de manière à comprimer le joint statique 65.
Dans ces conditions, l'étanchéité du volume intérieur 42 est réalisée d'une part par le joint statique 65 qui, d'une manière classique, conserve une position fixe ; l'étanchéité de l'enceinte 42 étant réalisée d'autre part par le joint 30, mobile, qui ainsi que dans l'exemple précédent peut s'enfoncer dans le logement 16 en fonction de la dilatation du fluide 48 d'isolation. Pour cette version de l'invention, les parois du logement 16 sont formées pour la première paroi par la face supérieure 14 de la collerette 10, et pour la seconde paroi par la surface 70 creusée dans la première bague de serrage 13 ; ces deux parois 14,70 étant séparées l'une de l'autre par une distance d1,d2 qui diminue le long de la longueur L1, progressivement, en s'écartant du volume intérieur 42, comme dans l'exemple précédent. L'avantage de cette version de l'invention est qu'elle permet de réaliser le logement 16 ayant les mêmes propriétés que dans l'exemple précédent, sans modifier le réceptacle 4 ni l'embout 3 grâce à un usinage simple de la première bague de serrage 13.
La figure 3 montre l'ensemble de connexion électrique 1, et illustre une version du dispositif d'étanchéité de l'invention dans laquelle la longueur L1 du logement 16 est sensiblement parallèle au plan de symétrie 7.
Le réceptacle 4 est fixé dans le tube 6 par la première bague de serrage 13 qui est amenée en appui sur la première collerette 10. L'embout 3 est engagé dans le réceptacle 4 de sorte que sa seconde collerette 27 soit en appui sur la première bague de serrage 13, contre laquelle il est serré par la deuxième bague de serrage 35. Le volume inférieur 42 est défini comme dans les exemples précédents entre les surfaces intéieure et extérieure 41,17 du réceptacle 4 et de l'embout 3, depuis le fond 9 du réceptacle 4 jusqu'à la première extrémite 18 du logement 16. Le logement 16 est situé dans le prolongement du volume intérieur 42 et sa longueur L1 est disposée parallèlement à l'axe de symétrie 7. Le logement 16 est formé entre la surface extérieure 17 du corps 28 de l'embout 3, et paroi intérieure 66 du réceptacle 4 où ce dernier possède un cinquième diamètre D5 intérieur plus grand qu'un sixième diamètre D6 qu'il comporte à partir du volume intérieur 42. Par suite, la première extrémité 18 du logement 7 à la forme d'une butée sur laquelle peut s'appuyer le joint 30 dans la première position P1. Le joint 30 est disposé dans le logement 16 et constitue autour du corps 28 de l'embout 3 un anneau dont le plan est normal à l'axe de symétri 7. Le joint 30 dans son état non comprimé (non représenté) comporte un diamètre légèrement supérieur à la troisième distance d3 entre les parois 66,17 du logement 16. Dans l'exemple non limitatif décrit, la première bague 13 comporte un même intérieur (non représenté) que le sixième diamètre D6, de manière à fermer partiellement le logement 16 à sa seconde extremité 23.
L'enceinte 42 est remplie par le fluide d'isolation. Quand le fluide 48 d'isolation se dilate, il pousse le joint 30 dans le logement 16 vers la seconde extrémité 23 de ce dernier, de sorte que le joint 30 occupe une autre position P2,Pn d'autant plus proches de la seconde extrémité 23 du logement 16 que le fluide d'isolation s'est fortement dilaté. Le premier côté 47 du joint 30 étant à l'air libre ou pression atmosphérique, le joint 30 est repoussé vers la première position P1 quand le fluide 48 diminue de volume. Dans cette version de l'invention, où la longueur L1 du logement 16 est sensiblement parallèle à l'axe de symétrie 7, le long duquel se déplace également le joint 13, le joint 30 ne subit pas de déformation entraînant une modification du rayon de sa section S2, de sorte que les parois 66,17 du logement 16 peuvent être parallèles, c'est-à-dire à une distance d3 l'une de l'autre constante. Il est possible néanmoins, pour favoriser le retour du joint 30 à la première position P1, de rendre les parois 66,17 du logement 16 non parallèles entre elles de manière que la distance de l'une à l'autre diminue progressivement en allant vers la seconde extrémité 23 du logement 16, avec une pente assez faible.
Dans cette configuration, ainsi que dans les configurations précédentes, le joint 30 n'a pas besoin d'être fortement serré dans le logement 16, étant donné qu'il n'a pas à résister à de très grandes pressions de la part du fluide 48 dilaté, du fait qu'il est déplacé et qu'il augmente le volume utile de l'enceinte 42 en fonction de la dilation du fluide. Aussi, en supposant que le volume de réserve que constitue le logement 16 soit insuffisant pour compenser la dilation du fluide, le joint 30 n'oppose qu'une résistance relativement faible au fluide qui peut sortir à l'extérieur de l'ensemble de connexion électrique 1, évitant ainsi l'éclatement de ce dernier.
L'invention est applicable aux enceintes contenant un fluide dilatable, et elle est applicable particulièrement aux ensembles de connexion électrique à haute tension, pour assurer l'étanchéité vis à vis du fluide qui sert à parfaire l'isolation électrique.

Claims

1. Dispositif d'étanchéité d'une enceinte contenant un fluide dilatable, comportant au moins un joint (30) d'étanchéité en forme d'anneau, l'enceinte étant constituée par l'assemblage d'au moins deux pièces (3,4) entre lesquelles un volume intérieur (42) contient le fluide dilatable (48), le joint (30) étant contenu dans un logement (16) disposé entre les deux pièces (3,4) et autour d'un axe de symétrie (7), le logement (16) communiquant avec le volume intérieur (42), le joint (30) étant serré entre deux parois (19,29) opposées du logement (16), caractérisé en ce que le logement (16) comporte selon sa section (S1) une longueur (L1) dans laquelle le joint (30) est mobile et peut occuper n positions (P1,P2,...Pn), la longueur (L1) du logement (16) étant constituée par un espace de serrage initial (44) et par un espace de dégagement (45), l'espace de serrage initial (44) correspondant à une première position (P1) initiale du joint (30) et l'espace de dégagement (45) étant situé sur un côté (47) du joint (30) opposé au volume intérieur (42), de manière que le joint (30) pénètre dans l'espace de dégagement (45) sous la poussée du fluide (48_ dilaté.

2. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois (19,29) du logement (16) sont à une distance (d1,d2) l'une de l'autre qui diminue de manière sensiblement progressive sur la longueur (L1) du logement (16) en allant du volume intérieur (42) vers une extrémité (23) du logement (16) opposée au volume intérieur (42).

3. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 2, le joint (30) formant autour de l'axe de symétrie (7) un anneau ayant un volume (V) constant, caractérisé en ce qu'une pente moyenne P selon laqelle varie la distance (d1,d2) entre les parois (19,29) du logement (16) est liée à une modification du rayon (r1,r2) de la section (S2) du joint (30) et à une modification du rayon moyen (R1,R2) de l'anneau formé par le joint (30) quand le joint (30) passe d'une première position (P1) à une seconde position (P2) dans le logement (16).

4. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pente (P) selon laquelle varie la distance (d1,d2) entre les parois (19,29) est donnée par la relation suivante :

où r1 est un premier rayon que comporte la section (S2) du joint (30) à la première position (P1) ; R1 est un premier rayon moyen que comporte l'anneau formé par la joint (30) à la première position (P1); L2 est une seconde longueur entre le pemière et la seconde position (P1, P2) ; α est l'angle formé entre la longueur (L1) du logement (16) et l'axe de symétrie (7) ; V est le volume du joint (30).

5. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce que le joint (30) et la longueur (L1) du logement (16) sont sensiblement contenus dans un même plan.

6. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 5, caractérisé en ce que le plan du joint (30) est sensiblement normal à l'axe de symétrie (7).

7. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur (L1) du logement (16) est sensiblement parallèle à l'axe de symétrie (7).

8. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 7, caractérisé en ce que les parois (66,48) formant le logement (7) sont sensiblement paralèles.

9. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux pièces (3,4) entre lesquelles est formé le logement (16) sont constituées par une pièce femelle (4) et une pièce mâle (3) dont le corps (28) est engagé dans la pièce femelle, les pièces mâles et femelles (3,4) formant un ensemble de connexion électrique haute tension (1), le volume intérieur (42) étant défini entre le corps (28) de la pièce mâle (3) et la surface intérieure (41) de la pièce femelle (4).

10. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 9, caractérisé en ce que les pièces mâle et femelle (3,4) comportent respectivement une première et une seconde collerette (10,27) de fixation entre lesquelles est disposé le logement (16) contenant le joint (30).

11. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 10, caractérisé en ce que au moins une pièce intermédiaire (13) est disposée entre les deux collerettes (10,27), et en ce que ledit logement (16) est formé entre la pièce intermédiaire (13) et au moins une (10) des deux collerettes (10,27).

12. Dispositif d'étanchéité selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'un second joint (65) fixe, est disposé entre la pièce intermédiaire (13) et la collerette (27) opposée au logement (16).

13. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 9, caractérisé en ce que le logement (16) est formé entre le corps (28) de la pièce mâle (3) et une paroi intérieure (66) de la pièce femelle (4), la longueur (L1) du logement (16) étant dans le prolongement du volume intérieur (42) et parallèle à l'axe de symétrie (7).