FR2610386A1 - Sealing device for a component/tube assembly - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF D'ITANCHKITI POUR Dl ISSEMBLACE
PIECEITUBE
L'invention concerne un dispositif d'étanchéité réalisant simultanément le bouchage d'un tube et l'étancheité entre l'extrémité de ce tube et l'orifice traversant d'une pièce dans laquelle ce tube est fixé, et plus particulièrement un dispositif d'étanchéité pour échangeur tubulaire.ITANCHKITI DEVICE FOR ISSEMBLACE
PIECEITUBE
The invention relates to a sealing device simultaneously effecting the plugging of a tube and the seal between the end of this tube and the through orifice of a room in which this tube is fixed, and more particularly a device for sealing for tubular exchanger.
Dans le cas d'un échangeur comportant des tubes à extrémités assemblées dans des plaques pour placage mécanique des parois de ces tubes dans les orifices de ces plaques, par exemple#par dudgeonnage, ce placage étant éventuellement suivi d'un traitement de diffusion, il peut se produire un percement ou une fuite d'un tube mettant en contact les deux fluides circulant dans l'échangeur. On isole alors le tube défectueux en bouchant son extrémité, à l'aide d'un bouchon, par exemple un bouchon conique en bois ou en métal.In the case of an exchanger comprising tubes with ends assembled in plates for mechanical plating of the walls of these tubes in the orifices of these plates, for example # by expansion, this plating possibly being followed by a diffusion treatment, it a tube may pierce or leak, bringing the two fluids circulating in the exchanger into contact. The defective tube is then isolated by plugging its end, using a plug, for example a conical wooden or metal plug.
Mais il peut se produire aussi une fuite de la liaison entre un tube et une plaque, par exemple de la liaison dudgeonnée, et le bouchage précédent ne permet pas alors de réaliser l'étanchéité.However, there may also be a leak in the connection between a tube and a plate, for example in the flexible connection, and the previous plugging then does not allow the sealing to be achieved.
La demanderesse a essayé de mettre au point un -dispositif réalisant cette étanchéité, et réalisant de préférence à la fois le bouchage d'un tube et l'étanchéité entre l'extrémité de ce tube et l'orifice de la plaque, en préservant l'état de surface intérieur du tube.The Applicant has tried to develop a device achieving this sealing, and preferably carrying out both the plugging of a tube and the sealing between the end of this tube and the orifice of the plate, while preserving the interior surface condition of the tube.
EXPOSE DE L'INVKNTloeE
L'invention a pour objet un dispositif d'étanchéité pour l'assemblage d'une pièce et d'un tube fixé dans un orifice habituellement traversant de cette pièce. dispositif qui réalise simultanément le bouchage de ltextrémité du tube et l'étanchéité entre cette extrémité et l'orifice d'une pièces par exemple une plaque tubulaire, dans laquelle cette extrémité est engagée et fixée.Ce dispositif comprend: a) un bouchon en matériau compressible élastique, comprenant un corps rentrant avec jeu dans le tube et, à sa partie supérieure, une collerette de dimensions transversales au moins égales aux dimensions transversales de l'orifice de la pièce, ledit corps comprenant lui-même une cavité axiale débouchant a l'extrémité supérieure du bouchon et comportant en continuité des parties d'entrée cylindrique(s) puis tronconique(s), une partie cylindrique resserrée et une chambre élargie.PRESENTATION BY INVKNTloeE
The subject of the invention is a sealing device for assembling a part and a tube fixed in an orifice usually passing through this part. device which simultaneously plugs the end of the tube and the seal between this end and the orifice of a part, for example a tubular plate, in which this end is engaged and fixed. This device comprises: a) a plug of material elastic compressible, comprising a body returning with play in the tube and, at its upper part, a flange of transverse dimensions at least equal to the transverse dimensions of the orifice of the part, said body itself comprising an axial cavity opening out to the 'upper end of the plug and comprising in continuity cylindrical inlet parts (s) then frustoconical (s), a tightened cylindrical part and an enlarged chamber.
b) des moyens de serrage du bouchon comprenant eux-mêmes: bl) un élément d'ancrage rigide comprenant une tête se logeant dans la chambre élargie de la cavité du bouchon et une tige s'insérant dans la partie resserrée cylindrique de ladite cavité; b2) une douille rigide à collerette de diamètre extérieur supérieur au diamètre de l'orifice de la plaque, comprenant un orifice longitudinal de passage de la tige de l'élément d'ancrage, et comprenant en-dessous de sa collerette une portion cylindrique et une portion tronconique se plaçant dans les parties d'entrée de la cavité du bouchon, la portion cylindrique dépassant alors du bouchon; b3) des moyens de serrage de la douille et du bouchon et de maintien de ce serrage, coopérant avec la tige de l'élément d'ancrage.b) means for tightening the plug themselves comprising: bl) a rigid anchoring element comprising a head which is housed in the enlarged chamber of the cavity of the plug and a rod inserted into the tight cylindrical part of said cavity; b2) a rigid bushing with a flange having an outside diameter greater than the diameter of the orifice of the plate, comprising a longitudinal orifice for the passage of the rod of the anchoring element, and comprising a cylindrical portion below its flange and a frustoconical portion placed in the inlet parts of the plug cavity, the cylindrical portion then protruding from the plug; b3) means for clamping the sleeve and the plug and for maintaining this tightening, cooperating with the rod of the anchoring element.
A l'avance ou juste avant l'utilisation, l'élément d'ancrage rigide, par exemple une vis à tête, est inséré et forcé dans le bouchon de sorte que sa tête se loge dans la chambre élargie de la cavité axiale du bouchon, une portion de sa tige s'insérant alors dans sa partie cylindrique resserrée; cette insertion peut également avoir été réalisé au moulage du bouchon. Ensuite, par exemple après engagement du bouchon muni de son élément d'ancrage dans l'extrémité du tube dont le pourtour est à étancher, la douille rigide à collerette est enfilée sur la tige de l'élément d'ancrage et introduite en butée dans les parties d'entrée de li cavité axiale du bouchon, la collerette de cette douille se trouvant alors au-dessus de la collerette du bouchon, avec un écartement prédéterminé.Les moyens de serrage de la douille sur le bouchon produisent une compression de ce bouchon entre la tete de l'élément d'ancrage et la douille puis le blocage de la douille en position serrée; ces moyens de serrage sont, dans le cas où cet élément d'ancrage est une vis à tête, un écrou vissé sur la tige filetée de la vis. In advance or just before use, the rigid anchoring element, for example a head screw, is inserted and forced into the stopper so that its head is housed in the enlarged chamber of the axial cavity of the stopper , a portion of its stem then being inserted into its constricted cylindrical part; this insertion may also have been carried out by molding the plug. Then, for example after engagement of the plug provided with its anchoring element in the end of the tube whose periphery is to be sealed, the rigid sleeve with flange is threaded on the rod of the anchoring element and introduced into abutment in the inlet parts of the axial cavity of the plug, the collar of this sleeve then being located above the collar of the plug, with a predetermined spacing. The means of tightening the sleeve on the plug produce a compression of this plug between the head of the anchoring element and the bushing then locking the bushing in the tight position; these clamping means are, in the case where this anchoring element is a head screw, a nut screwed onto the threaded rod of the screw.
Dans ce dispositif d'étanchéité, la course maximale de serrage de la douille est égale à la hauteur de la partie cylindrique resserrée de la cavité du bouchon. Le début du serrage de la douille produit une compression préférentielle d'une zone annulaire du bouchon limitée par la portion tronconique de la douille, la portion de tige de l'élément d'ancrage comprise dans la partie cylindrique resserrée de la cavité du bouchon et la surface de dessous de la tête de l'élément d'ancrage. Cette compression initiale entraîne par suite une expansion ou gonflement d'une partie du bouchon éloignée de son extrémité supérieure, et elle ne produit pas de compression sur la portion supérieure du bouchon et sur sa collerette, grâce à la présence de la ou des portions cylindriques de la douille et grâce à l'écartement de la collerette de la douille.On constate que, de façon surprenante, l'accrochage du bouchon dans le tube est réalisé avant l'entrée en contact de la collerette de la douille avec la collerette du bouchon, et que la poursuite du serrage permet d'obtenir un écrasement de cette collerette suffisant pour garantir l'étanchéité recherchée.In this sealing device, the maximum clamping stroke of the sleeve is equal to the height of the tightened cylindrical part of the plug cavity. The beginning of the tightening of the sleeve produces a preferential compression of an annular zone of the plug limited by the frustoconical portion of the sleeve, the portion of rod of the anchoring element included in the tightened cylindrical part of the cavity of the plug and the bottom surface of the anchor head. This initial compression consequently leads to an expansion or swelling of a part of the stopper distant from its upper end, and it does not produce compression on the upper portion of the stopper and on its flange, thanks to the presence of the cylindrical portion or portions of the sleeve and thanks to the spacing of the collar of the sleeve. We note that, surprisingly, the attachment of the plug in the tube is carried out before the contact of the collar of the sleeve with the collar of the plug, and that the continued tightening provides a crushing of this flange sufficient to guarantee the desired seal.
Les interactions entre les éléments et parties d'élément du dispositif de l'invention vis à vis du processus d'obtention de l'étanchéité sont nombreuses, et, de façon à permettre un réglage dimensionnel optimal de ces éléments, quelques valeurs préférentielles sont indiquées ci-après: a) la hauteur de la partie cylindrique resserrée de la cavité axiale du bouchon, définissant la course de serrage maximal, doit être notamment d'autant plus grande que la zone annulaire de compression préférentielle, ou zone de serrage initial, est plus large.En pratique, elle est de préférence comprise entre 0,25 fois et 0,6 fois la différence entre le diamètre extérieur du corps du bouchon et le diamètre de sa partie cylindrique resserrée; b) la ou les partie(s) d'entrée cylindrique(s) de la cavité axiale du bouchon ont de préférence, et cela même si la condition (a) n'est pas remplie, une hauteur comprise entre 0,3 fois et 0,7 fois la somme des hauteurs de la partie tronconique et de la partie cylindrique resserrée de la cavité du bouchon.Cette hauteur règle la hauteur minimale du bouchon non affectée par le serrage initial, et l'éloignement de la zone de serrage initial; c) en liaison avec cette mesure b), la hauteur de la portion cylindrique de la douille est de préférence égale à la hauteur de la ou des partie(s) d'entrée cylindrique(s) de la cavité du bouchon augmentée de 0,25 à 0,6 fois la hauteur de la partie cylindrique resserrée du bouchon.Cette hauteur de dépassement conditionne en partie l'entrée en contact de la collerette de la douille avec la collerette du bouchon; cette entrée en contact ne doit pas se faire avant que le bouchon ne soit fixé dans le tube, et doit se faire assez tôt pour que l'écrasement d'étanchéité de la collerette du bouchon soit suffisant compte tenu de la course résiduelle de serrage; d) en liaison également avec la mesure b), le ou les diamètre(s) de la portion cylindrique de la douille, définissant en même temps le ou les diamètres correspondants de la cavité du bouchon, interviennent dans la définition de la portion annulaire supérieure du bouchon non comprimé initialement ainsi que dans la définition de la partie tronconique délimitant la zone de serrage initial. Ce diamètre ou chacun de ces diamètre(s) est de préférence au moins égal à la somme du diamètre de l'orifice longitudinal de la douille et de 0,4 fois la différence entre le diamètre extérieur du corps du bouchon et le diamètre de sa partie cylindrique resserrée, et au plus égal audit diamètre extérieur du corps du bouchon diminué de 3 mm; e) la partie tronconique de la douille doit ellemême être de préférence
suffisamment inclinée par rapport à l'axe du bouchon pour comprimer efficacement la zone de serrage initial du bouchon, avec en pratique un demi-angle de cône au moins égal à 200, et encore de préférence moins inclinée que la surface de raccordement du dessous de la tête avec la tige de l'élément d'ancrage, de façon à favoriser un gonflement
local du bouchon décentré vers le bas, avec le demi-angle de cône précédent inférieur d'au moins 100 au demi-angle de cône de cette surface de raccordement.The interactions between the elements and parts of elements of the device of the invention with regard to the process of obtaining sealing are numerous, and, in order to allow optimal dimensional adjustment of these elements, some preferred values are indicated. below: a) the height of the constricted cylindrical part of the axial cavity of the plug, defining the maximum tightening stroke, must be especially greater the greater the annular zone of preferential compression, or initial tightening zone, In practice, it is preferably between 0.25 times and 0.6 times the difference between the outside diameter of the plug body and the diameter of its constricted cylindrical part; b) the part or parts of the cylindrical inlet (s) of the axial cavity of the plug preferably have, even if condition (a) is not met, a height of between 0.3 times and 0.7 times the sum of the heights of the frustoconical part and of the tightened cylindrical part of the plug cavity. This height adjusts the minimum height of the plug not affected by the initial tightening, and the distance from the initial tightening zone; c) in connection with this measurement b), the height of the cylindrical portion of the sleeve is preferably equal to the height of the cylindrical inlet part (s) of the plug cavity increased by 0, 25 to 0.6 times the height of the tightened cylindrical part of the plug. This protruding height partly conditions the coming into contact of the collar of the sleeve with the collar of the plug; this coming into contact must not take place before the plug is fixed in the tube, and must be done early enough so that the sealing crushing of the flange of the plug is sufficient taking into account the residual tightening stroke; d) also in connection with measurement b), the diameter (s) of the cylindrical portion of the sleeve, at the same time defining the corresponding diameter (s) of the plug cavity, are involved in the definition of the upper annular portion of the uncompressed plug initially as well as in the definition of the frustoconical part delimiting the initial tightening zone. This diameter or each of these diameter (s) is preferably at least equal to the sum of the diameter of the longitudinal orifice of the sleeve and of 0.4 times the difference between the outside diameter of the body of the plug and the diameter of its cylindrical part constricted, and at most equal to said outside diameter of the body of the stopper reduced by 3 mm; e) the frusto-conical part of the socket should preferably be itself
sufficiently inclined relative to the axis of the stopper to effectively compress the initial tightening area of the stopper, with in practice a cone half-angle at least equal to 200, and still preferably less inclined than the connection surface of the underside of the head with the rod of the anchoring element, so as to promote swelling
of the plug off-center, with the previous cone half-angle at least 100 less than the cone half-angle of this connection surface.
Habituellement ces demi-angles respectifs sont compris entre 20 et 600 dans le cas de la douille, et entre 900 et 600 avec une inclinaison en sens contraire en ce qui concerne la surface de dessous de la tête de l'élément d'ancrage.Usually these respective half-angles are between 20 and 600 in the case of the socket, and between 900 and 600 with an inclination in opposite directions with regard to the surface below the head of the anchoring element.
f) la tête de l'élément d'ancrage sert à la fois à l'ancrage et à la compression de la zone de serrage initial du bouchon, elle devrait être insérée aisèment dans la chambre élargie du bouchon et d'autre part elle ne doit pas gêner le gonflement permettant l'accrochage du bouchon et l'étanchéité.f) the head of the anchoring element serves both for anchoring and for compressing the initial tightening zone of the plug, it should be easily inserted into the enlarged chamber of the plug and on the other hand it does not must not interfere with the swelling allowing the attachment of the stopper and sealing.
Le diamètre de cette tête de l'élément d'ancrage est au moins égal au diamètre de sa tige augmenté de 4 mm, et au plus égal au diamètre extérieur du corps du bouchon diminué de 3 mm.The diameter of this head of the anchoring element is at least equal to the diameter of its rod increased by 4 mm, and at most equal to the outside diameter of the body of the stopper reduced by 3 mm.
Le bouchon est typiquement en matériau élastomère, et plus particulièrement en des matériaux du groupe constitué par le caoutchouc synthétique, les silicones, le caoutchouc naturel. L'élément d'ancrage rigide, par exemple une vis à tête, et la douille ainsi que les moyens de serrage et du maintien de ce serrage par exemple un écrou, peuvent être en tous matériaux suffisamment rigides et résistants pour le serrage et la compression aussi bien de l'intérieur du bouchon que de sa collerette, par exemple des métaux ou alliages ou bien des matières plastiques dures.La collerette du bouchon ne s'appuie pas nécessairement sur l'extrémité du tube lors du serrage étanche de cette collerette sur la pièce autour de son orifice de sorte que le dispositif de l'invention convient pour un assemblage dans lequel le tube est fixé dans l'orifice de la pièce, l'extrémité de ce tube étant en retrait par rapport à l'extrémité de l'orifice à étancher.The plug is typically made of elastomeric material, and more particularly of materials from the group consisting of synthetic rubber, silicones, natural rubber. The rigid anchoring element, for example a head screw, and the socket as well as the means for tightening and maintaining this tightening, for example a nut, can be made of any material sufficiently rigid and resistant for tightening and compression both inside the stopper and its flange, for example metals or alloys or hard plastics. The flange of the stopper does not necessarily rest on the end of the tube when tightly sealing this flange on the part around its orifice so that the device of the invention is suitable for an assembly in which the tube is fixed in the orifice of the part, the end of this tube being set back relative to the end of the orifice to be sealed.
Les jeux des éléments du dispositif entre eux sont typiquement les suivants: de léger forcement à moins de 0,3 mm au diamètre pour les jeux radiaux entre l'élément d'ancrage ou la douille et la cavité du bouchon, moins de 0,5 mm en hauteur entre tête de l'élément d'ancrage et chambre élargie du bouchon; coulissement normal entre douille et tige de l'élément d'ancrage. The clearances of the elements of the device between them are typically as follows: slight forcing to less than 0.3 mm in diameter for the radial clearances between the anchoring element or the socket and the cavity of the plug, less than 0.5 mm in height between the head of the anchoring element and the enlarged chamber of the plug; normal sliding between sleeve and rod of the anchoring element.
Le dispositif convient à des jeux entre bouchon et tube pouvant varier par exemple de 0,1 à 2 mm dans le cas de tubes de diamètres intérieurs de 20 à 30 mm.The device is suitable for clearances between plug and tube which can vary for example from 0.1 to 2 mm in the case of tubes with internal diameters from 20 to 30 mm.
En plus de la résolution du problème d'étanchéité exposé, le dispositif de l'invention présente les avantages suivants: - structure simple à réaliser; - mise en oeuvre facile; - adaptation à une gamme de diamètres intérieurs de tubes; - encombrement faible en tête, pouvant être réduit grâce à un creux de l'extrémité supérieure de la douille, ou vient se loger au moins en partie le moyen de serrage. La faiblesse de cet encombrement est particulièrement appréciée dans le cas des échangeurs tubulaires.In addition to solving the leakage problem described, the device of the invention has the following advantages: - simple structure to produce; - easy implementation; - adaptation to a range of internal tube diameters; - small overall size at the head, which can be reduced by means of a hollow in the upper end of the sleeve, or where the clamping means is housed at least in part. The weakness of this space is particularly appreciated in the case of tubular exchangers.
- extraction facile du dispositif et réutilisation possible; - absence de détérioration de l'intérieur du tube par le bouchon.- easy extraction of the device and possible reuse; - absence of deterioration of the interior of the tube by the plug.
La description des exemples et les dessins permettront d'illustrer et de mieux expliquer l'invention.The description of the examples and the drawings will make it possible to illustrate and better explain the invention.
EXEIIPLES
La figure 1 représente le dispositif du premier et du deuxième exemple en position assemblée et à l'intérieur du tube d'une plaque tubulaire, avant serrage, en coupe partielle axiale longitudinale.EXEIIPLES
Figure 1 shows the device of the first and second example in the assembled position and inside the tube of a tubular plate, before tightening, in partial axial longitudinal section.
La figure 2 représente le dispositif du troisième exemple, en présentation semblable.Figure 2 shows the device of the third example, in similar presentation.
FBn#III ttEHPLE
Sur la figure 1, on voit le dispositif 1 selon l'invention composé du bouchon 2 en caoutchouc synthétique, de la vis 3 en acier inoxydable, de son écrou 4 de même matière, et de la douille 5 à collerette également en acier inoxydable. Le bouchon 2 de hauteur totale 34 mm comporte à son extrémité supérieure une collerette 6 d'épaisseur 2 mm et de diamètre 29 mm, débordant légèrement de l'extrémité 7 de l'orifice 8 de la plaque 9 dans lequel affleure l'extrémité du tube 10 dudgeonné dans l'orifice 8, le diamètre intérieur de l'orifice 8 étant de 26 mm et le diamètre intérieur du tube 10 étant de 24 mm. FBn # III ttEHPLE
In Figure 1, we see the device 1 according to the invention composed of the plug 2 of synthetic rubber, of the screw 3 of stainless steel, of its nut 4 of the same material, and of the sleeve 5 with flange also of stainless steel. The plug 2 with a total height of 34 mm has at its upper end a flange 6 with a thickness of 2 mm and a diameter of 29 mm, protruding slightly from the end 7 of the orifice 8 of the plate 9 in which the end of the tube 10 expanded in the orifice 8, the internal diameter of the orifice 8 being 26 mm and the internal diameter of the tube 10 being 24 mm.
Le corps 200 du bouchon 2 comporte sur son pourtour sept stries ou dents circulaires 11, donnant une étanchéité plus sûre qu'un pourtour lisse de diamètre extérieur 23,8 mm, et une portion inférieure 12 de hauteur 8 mm et de diamètre 22,8 mm. Le bouchon 2 comporte une cavité axiale 13 dont l'orifice d'ouverture 14, situé au centre de la collerette 6 et de diamètre 18,2 mm, est suivi d'une partie cylindrique 15 de hauteur 5 mm, puis d'une partie tronconique 16 de hauteur 7 mn inclinée à 300 sur l'axe longitudinal de symétrie X et d'une partie cylindrique resserrée 17 de hauteur 6 mm et de diamètre 8,2 mm.Cette partie resserrée 17 débouche dans une chambre terminale élargie 18 qui lui succède, dont la géométrie est celle de la tête de vis, avec un jeu inférieur à 0,2 mm au diamètre comportant notamment: une surface tronconique d'entrée 19, correspondant au chanfrein 20 du dessous de la tête 21 de la vis 3 et inclinée à environ 450 sur l'axe X, et en-dessous une portion cylindrique 22 de diamètre environ 15 mm correspondant au diamètre de la tête de vis. La cavité 13 résulte du moulage du bouchon 2 autour d' inserts représentant les dispositions de la vis 3 et de la douille 5 dans le bouchon 2.The body 200 of the plug 2 has on its periphery seven ridges or circular teeth 11, giving a more secure seal than a smooth periphery of external diameter 23.8 mm, and a lower portion 12 of height 8 mm and diameter 22.8 mm. The plug 2 comprises an axial cavity 13 whose opening orifice 14, located in the center of the flange 6 and of diameter 18.2 mm, is followed by a cylindrical part 15 of height 5 mm, then by a part frustoconical 16 of height 7 min inclined to 300 on the longitudinal axis of symmetry X and of a tight cylindrical part 17 of height 6 mm and of diameter 8.2 mm. This tight part 17 opens into an enlarged end chamber 18 which succeeds, whose geometry is that of the screw head, with a clearance of less than 0.2 mm in diameter comprising in particular: a frustoconical inlet surface 19, corresponding to the chamfer 20 of the underside of the head 21 of the screw 3 and inclined at about 450 on the X axis, and below a cylindrical portion 22 of diameter about 15 mm corresponding to the diameter of the screw head. The cavity 13 results from the molding of the plug 2 around inserts representing the arrangements of the screw 3 and of the socket 5 in the plug 2.
La vis 3 filetée M8 a une longueur totale de 31 mm et de diamètre 15 mm et comporte: une tête 21 de hauteur totale 8,5 mm s'insérant avec un jeu faible dans la chambre 18 du bouchon 2, et se raccordant par son chanfrein de dessous 20 à 450 à une portion de tige 23 non filetée de diamètre 8 mm suivie de la portion d'extrémité filetée 24 de la tige 25 de la vis. La vis 3 a été mise en place dans le bouchon 2 par forcement de sa tete 21 au travers de la partie cylindrique resserrée 17. L'extrémité de la tige filetée 24 de la vis 2 dépasse du bouchon 2 dont la cavité 13 a une hauteur de 26,5 mm.The threaded screw M8 has a total length of 31 mm and a diameter of 15 mm and comprises: a head 21 of total height 8.5 mm fitting with a slight clearance in the chamber 18 of the plug 2, and being connected by its chamfer from below 20 to 450 to a portion of non-threaded rod 23 with a diameter of 8 mm followed by the threaded end portion 24 of the rod 25 of the screw. The screw 3 has been placed in the plug 2 by forcing its head 21 through the tightened cylindrical part 17. The end of the threaded rod 24 of the screw 2 protrudes from the plug 2, the cavity 13 of which has a height 26.5 mm.
La douille 5 comporte un orifice axial longitudinal 26 de diamètre 8,1 mm coulissant sur la tige 25 de la vis 3, et de haut en bas: une collerette 27 de diamètre 29 mm et de hauteur ou épaisseur 2 mm, une portion cylindrique 28 de diamètre 18 mm et de hauteur 7 mm, et une partie tronconique 29 de hauteur 7 mm s'emboltant dans la partie tronconique 16 du bouchon 2. La collerette 26 et le haut de la portion cylindrique 27 portent un creux ou logement 30 de hauteur 4 mm et de diamètre 15 mm permettant de loger en partie l'écrou 4. The sleeve 5 has a longitudinal axial orifice 26 of diameter 8.1 mm sliding on the rod 25 of the screw 3, and from top to bottom: a flange 27 of diameter 29 mm and height or thickness 2 mm, a cylindrical portion 28 with a diameter of 18 mm and a height of 7 mm, and a frustoconical part 29 with a height of 7 mm which becomes entangled in the frustoconical part 16 of the plug 2. The collar 26 and the top of the cylindrical portion 27 carry a hollow or housing 30 in height 4 mm and 15 mm in diameter to partially accommodate the nut 4.
ESSAIS EFFECTUES AVEC CE PREMIER DISPOSITIF
On a utilisé des cylindres en acier inoxydable de hauteur 60 mm et d'orifices axiaux traversants de diamètres échelonnés de 23,9 mm à 25,0 mm. TESTS CARRIED OUT WITH THIS FIRST DEVICE
Stainless steel cylinders 60 mm high and through axial orifices with diameters ranging from 23.9 mm to 25.0 mm were used.
Dans le dispositif assemblé, la vis 3 était insérée jusqu'au fond 18 de la cavité axiale 13 du bouchon 2, et la douille 5 enfilée sur la tige 24 et 23 de cette vis 3 était arrêtée par la partie cylindrique resserrée 17 du bouchon 2 de sorte que la collerette 27 de cette douille se trouvait écartée de la collerette 6 du bouchon 2 de 2 mm. Après insertion du bouchon 2 dans l'orifice de chaque cylindre, on a vissé l'écrou 6 sur la tige de la vis 3 au moyen d'une clef jusqu'A la butée mécanique, les deux troncs de cône 29 et 20 de la douille 5 et de la tête de vis 21 se rejoignant.On a constaté dans chaque cas que la collerette 27 de la douille n'entrait en contact avec la collerette 6 du bouchon qu'après une course de serrage d'environ 4 mm, le bouchon 2 se trouvant alors fixé dans l'orifice du cylindre, et que en fin de serrage la collerette 6 du bouchon était écrasée de 0,2 mm soit 10% de son épaisseur. On a en outre vérifié l'étanchéité à l'eau, introduite par l'autre extrémité du cylindre d'essai, et à l'air sous 0,7 MPa.In the assembled device, the screw 3 was inserted to the bottom 18 of the axial cavity 13 of the plug 2, and the sleeve 5 threaded on the rod 24 and 23 of this screw 3 was stopped by the tightened cylindrical part 17 of the plug 2 so that the collar 27 of this sleeve was spaced from the collar 6 of the plug 2 by 2 mm. After inserting the plug 2 in the orifice of each cylinder, the nut 6 has been screwed onto the rod of the screw 3 by means of a wrench until the mechanical stop, the two truncated cones 29 and 20 of the socket 5 and the screw head 21 coming together. It has been found in each case that the collar 27 of the socket does not come into contact with the collar 6 of the plug until after a tightening stroke of approximately 4 mm, the plug 2 then being fixed in the orifice of the cylinder, and that at the end of tightening the collar 6 of the plug was crushed by 0.2 mm, ie 10% of its thickness. In addition, the airtightness introduced by the other end of the test cylinder and the airtightness at 0.7 MPa were checked.
On remarque que la butée des troncs de cône de la douille et du dessous de la tête de vis est ici un moyen commode et reproductible de réglage du serrage du dispositif d'étanchéité de l'invention, et que l'étanchéité a été obtenue avec des jeux du bouchon 2 dans les orifices des cylindres allant jusqu'à 1,2 mm au diamètre.It is noted that the abutment of the truncated cones of the sleeve and of the underside of the screw head is here a convenient and reproducible means of adjusting the tightness of the sealing device of the invention, and that the sealing has been obtained with plug 2 games in the cylinder holes up to 1.2 mm in diameter.
DKUXIKMI EXEMPLE
Un bouchon de même géométrie que le bouchon 2 a été réalisé en silicone
Les autres éléments 3 et 5 et 4 du dispositif d'étanchéité étaient les mêmes que précédemment, et on a fait les mêmes essais et recueilli des observations identiques.DKUXIKMI EXAMPLE
A stopper with the same geometry as stopper 2 was made of silicone
The other elements 3 and 5 and 4 of the sealing device were the same as previously, and the same tests were carried out and identical observations were collected.
flOISIlME EXEMPLE
On a préparé un dispositif 100 légèrement modifié, correspondant à un cas d'échangeur condenseur de centrale productrice d'électricité dans lequel ce dispositif devait avoir un dépassement de moins de 10 mn par rapport à la plaque tubulaire 9.FLOOD EXAMPLE
A slightly modified device 100 has been prepared, corresponding to a case of a condenser exchanger of an electricity-producing power plant in which this device must have protruded by less than 10 min relative to the tube plate 9.
La partie cylindrique 28 de la douille 50 comporte: une portion d'extrémité 31 élargie de diamètre 18 mm et de hauteur 4 mm en-dessous de sa collerette 27 et, raccordée par un chanfrein, la partie inférieure 280, la hauteur totale des parties cylindriques de la douille étant alors de 9 mm. Le haut de la douille 50 comporte un creux 300 de hauteur 4 mm et de diamètre 16 mm permettant de loger un écrou six pans 40 de dimensions entre plats 13 mm, soit un diamètre hors tout d'environ 15,2 mn. La partie cylindrique 150 du bouchon 20 a été modifiée de façon à obtenir le même dépassement initial de la collerette 27 de la douille 50 que dans le premier exemple: elle comporte une partie d'entrée 151 de hauteur 2 mn puis, comme la partie cylindrique 28 de la douille, un chanfrein et une partie cylindrique inférieure de hauteur totale 5 mm. La cavité axiale 130 du bouchon 20 a une hauteur ou profondeur augmentée de 2 mm, soit de 28,5 mm. les géométries de la vis 3, de la cavité 130 du bouchon 20, et de la douille 50 sont les mêmes que précédemment dans le cas des parties situées en-dessous des parties d'entrée cylindrique. Accessoirement, la tige 25 de la vis 3 porte à son extrémité une rainure pour maintien de la vis avec un tournevis pendant le début du serrage de l'écrou, mais un tel maintien s'est révélé inutile.The cylindrical part 28 of the sleeve 50 comprises: an enlarged end portion 31 with a diameter of 18 mm and a height of 4 mm below its flange 27 and, connected by a chamfer, the lower part 280, the total height of the parts cylindrical of the sleeve then being 9 mm. The top of the sleeve 50 has a hollow 300 4 mm high and 16 mm in diameter, making it possible to accommodate a hexagon nut 40 with dimensions between plates 13 mm, ie an overall diameter of approximately 15.2 min. The cylindrical part 150 of the plug 20 has been modified so as to obtain the same initial overshoot of the flange 27 of the sleeve 50 as in the first example: it has an inlet part 151 of height 2 min then, like the cylindrical part 28 of the socket, a chamfer and a lower cylindrical part of total height 5 mm. The axial cavity 130 of the plug 20 has a height or depth increased by 2 mm, or 28.5 mm. the geometries of the screw 3, of the cavity 130 of the plug 20, and of the sleeve 50 are the same as previously in the case of the parts located below the cylindrical input parts. Incidentally, the rod 25 of the screw 3 carries at its end a groove for holding the screw with a screwdriver during the beginning of the tightening of the nut, but such maintenance has proved useless.
Ce dispositif a été testé dans les mêmes conditions que précédemment avec succès. Il montre qu'un petit chanfrein intermédiaire entre des portions verticales ne compromet pas l'absence de gonflement initial de la partie supérieure du bouchon qui est nécessaire pour le serrage étanche de sa collerette par la collerette de la douille. Cette propriété peut être mise à profit pour l'insertion au moins partielle de l'écrou dans la collerette de la douille, ou encore pour des modifications géométriques mineures effectuées sur les parties cylindriques ou sur les parties tronconiques de la douille et de la
cavité du bouchon, sans sortir de 1" esprit de l'invention.This device has been successfully tested under the same conditions as previously. It shows that a small chamfer intermediate between vertical portions does not compromise the absence of initial swelling of the upper part of the stopper which is necessary for the tight tightening of its collar by the collar of the sleeve. This property can be taken advantage of for at least partial insertion of the nut into the collar of the sleeve, or even for minor geometric modifications carried out on the cylindrical parts or on the frustoconical parts of the sleeve and of the
cavity of the plug, without departing from the spirit of the invention.
DEHONTAGE
Il a été expérimenté avec les dispositifs des exemples précédents. -
Pour le démontage du dispositif, on desserre l'écrou 4 ou 40, ensuite
on pousse l'extrémité de la tige 25 de la vis 3 pour que la tête 21
engagée partiellement dans la partie cylindrique resserrée 17 revienne
dans la chambre élargie 18, puis on décolle la collerette 27 de la
douille 5 de la collerette 6 du bouchon 2 ou 20 avec un effort faible,
à la main ou avec un outil, et on extrait le bouchon 2 ou 20 qui a
repris son jeu initial par rapport au tube 10.DISASSEMBLY
He was experimented with the devices of the previous examples. -
To dismantle the device, loosen nut 4 or 40, then
the end of the rod 25 of the screw 3 is pushed so that the head 21
partially engaged in the tightened cylindrical part 17 returns
in the enlarged chamber 18, then the flange 27 is lifted off from the
socket 5 of the collar 6 of the plug 2 or 20 with a low force,
by hand or with a tool, and extract plug 2 or 20 which has
resumed its initial clearance with respect to tube 10.
On remarque que, si l'écrou est enlevé, le bouchon reste serré et
étanche, au moins à l'intérieur du tube, jusqu'à ce qu'on le décolle,
et par ailleurs que le dispositif ne cause aucune rayure du tube et
est réutilisable. Note that, if the nut is removed, the cap remains tight and
waterproof, at least inside the tube, until it is peeled off,
and furthermore that the device does not cause any scratching of the tube and
is reusable.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8701788A FR2610386B1 (en) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | SEALING DEVICE FOR A PART / TUBE ASSEMBLY |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8701788A FR2610386B1 (en) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | SEALING DEVICE FOR A PART / TUBE ASSEMBLY |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2610386A1 true FR2610386A1 (en) | 1988-08-05 |
| FR2610386B1 FR2610386B1 (en) | 1989-05-19 |
Family
ID=9347861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8701788A Expired FR2610386B1 (en) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | SEALING DEVICE FOR A PART / TUBE ASSEMBLY |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2610386B1 (en) |
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Also Published As
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| FR2610386B1 (en) | 1989-05-19 |
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Legal Events
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