FR2676523A1 - Device for leaktight coupling of two coaxial assemblies and application of this device to the leaktight coupling of a valve body and a sealing cup (seal-containing pot) and to the sealed coupling of two pipes - Google Patents
Device for leaktight coupling of two coaxial assemblies and application of this device to the leaktight coupling of a valve body and a sealing cup (seal-containing pot) and to the sealed coupling of two pipes Download PDFInfo
- Publication number
- FR2676523A1 FR2676523A1 FR9105795A FR9105795A FR2676523A1 FR 2676523 A1 FR2676523 A1 FR 2676523A1 FR 9105795 A FR9105795 A FR 9105795A FR 9105795 A FR9105795 A FR 9105795A FR 2676523 A1 FR2676523 A1 FR 2676523A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- transverse
- face
- longitudinal
- annular
- shoulder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
- F16L19/02—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member
- F16L19/025—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member the pipe ends having integral collars or flanges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de raccordement étanche de deux ensembles étanches présentant un même axe longitudinal déterminé, à raison
- d'un ensemble mâle présentant un épaulement annulaire transversal qui est tourné dans un sens longitudinal déterminé et se raccorde, dans un sens radial centripète, à une portée annulaire, longitudinale d'étanchéité tournée dans un sens radial centrifuge,
- d'un ensemble femelle présentant un épaulement annulaire transversal qui est tourné en sens opposé audit sens longitudinal déterminé, fait face à l'épaulement transversal de l'ensemble mâle, et se raccorde, dans un sens radial centrifuge, à une portée annulaire, longitudinale d'étanchéité tournée dans un sens radial centripète et faisant face à la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble mâle,
ledit dispositif comportant un joint annulaire élastiquement compressible interposé entre les épaulements transversaux et portées longitudinales d'étanchéité des deux ensembles et des moyens de serrage pour appliquer aux deux ensembles une sollicitation longitudinale de rapprochement mutuel des épaulements transversaux de façon à mettre le joint annulaire en précontrainte longitudinale entre ces derniers et à le presser radialement contre les portées longitudinales d'étanchéité.The present invention relates to a sealed connection device for two sealed assemblies having the same determined longitudinal axis,
- a male assembly having a transverse annular shoulder which is turned in a determined longitudinal direction and is connected, in a centripetal radial direction, to an annular, longitudinal sealing surface turned in a centrifugal radial direction,
- a female assembly having a transverse annular shoulder which is turned in the opposite direction to said determined longitudinal direction, faces the transverse shoulder of the male assembly, and is connected, in a centrifugal radial direction, to an annular bearing, longitudinal sealing turned in a centripetal radial direction and facing the longitudinal sealing surface of the male assembly,
said device comprising an elastically compressible annular seal interposed between the transverse shoulders and longitudinal sealing surfaces of the two assemblies and clamping means for applying to the two assemblies a longitudinal bias for mutual approach of the transverse shoulders so as to put the annular seal in prestress between them and pressing it radially against the longitudinal sealing surfaces.
De tels dispositifs sont par exemple utilisés pour assurer le raccordement étanche d'un corps de vanne, constituant l'ensemble femelle, et d'un pôt à garnitures d'étanchéité recevant un arbre de commande de vanne et constituant l'ensemble mâle, ou encore le raccordement étanche de deux tuyaux dont l'un est solidarisé de façon étanche avec l'ensemble mâle alors que l'autre est solidarisé de façon étanche avec l'ensemble femelle, ces exemples n'étant nullement limitatifs. Such devices are for example used to ensure the sealed connection of a valve body, constituting the female assembly, and of a seal packing receptacle receiving a valve control shaft and constituting the male assembly, or still the sealed connection of two pipes, one of which is tightly secured to the male assembly while the other is securely secured to the female assembly, these examples being in no way limiting.
Dans leurs modes de réalisation actuellement connus, ces dispositifs de raccordement étanche se caractérisent en ce que le joint annulaire constitue le seul obstacle s'opposant à ce que, sous l'action des moyens de serrage, les deux ensembles se déplacent l'un par rapport à l'autre jusqu'à ce que s'établisse un contact entre leurs épaulements transversaux. In their currently known embodiments, these sealed connection devices are characterized in that the annular seal constitutes the only obstacle opposing that, under the action of the clamping means, the two assemblies move one by relationship to each other until contact is made between their transverse shoulders.
De ce fait, il doit jouer non seulement un rôle d'étanchéification entre les deux ensembles, mais également un rôle de butée longitudinale entre ces derniers, dont la solidarisation mutuelle impose l'application au joint d'une précontrainte considérable de compression longitudinale entre les épaulements transversaux respectifs des deux ensembles. Cette précontrainte peut entraîner une déformation plastique du joint et, en particulier, une application radiale de celui-ci sur les portées longitudinales d'étanchéité respectives des deux ensembles dans des conditions telles que le joint se trouve en fait solidarisé définitivement avec l'un et l'autre des sous-ensembles, et rende ainsi indémontable sans destruction le raccordement obtenu.Naturellement, en outre, il convient de dimensionner les ensembles mâle et femelle, notamment radialement, d'une façon telle qu'ils résistent aux efforts qui leur sont ainsi appliqués par le joint annulaire. Therefore, it must play not only a sealing role between the two assemblies, but also a role of longitudinal stop between the latter, the mutual joining of which requires the application to the joint of a considerable prestress of longitudinal compression between the respective transverse shoulders of the two sets. This prestressing can cause plastic deformation of the seal and, in particular, a radial application of the latter on the respective longitudinal sealing surfaces of the two assemblies under conditions such that the seal is in fact permanently secured to one and the other of the sub-assemblies, and thus makes the connection obtained impossible to dismantle without destruction. Naturally, moreover, it is necessary to size the male and female assemblies, in particular radially, in such a way that they resist the forces which are their thus applied by the annular seal.
On rencontre cet inconvénient aussi bien dans le cas des dispositifs de raccordement étanche entre deux tuyaux que dans le cas de dispositifs de raccordement entre un corps de vanne et un pôt à garnitures d'étanchéité. This drawback is encountered both in the case of leaktight connection devices between two pipes and in the case of connection devices between a valve body and a packing vessel.
En outre, dans ce dernier cas,le joint annulaire subit non seulement la précontrainte longitudinale résultant de l'action des moyens de serrage mais également une contrainte longitudinale résultant de la surpression existant à l'intérieur du corps de vanne, constituant l'ensemble femelle, en comparaison avec l'extérieur de celui-ci, laquelle s'applique sur la totalité de la section transversale du pôt à garnitures d'étanchéité, constituant l'ensemble mâle, et tend à chasser celui-ci hors du corps de vanne ; seul l'appui longitudinal de l'épaulement transversal du pôt à garnitures d'étanchéité sur l'épaulement transversal du corps de vanne, par l'intermédiaire du joint annulaire, s'oppose à cette tendance qui se traduit par conséquent par l'application, au joint annulaire, d'un surcroît important de contrainte longitudinale entre les épaulements transversaux respectifs du pôt à garnitures et du corps de vanne. L'effet précité de déformation plastique du joint peut s'en trouver accentué et, si ladite surpression ne règne que par intermittence à l'intérieur du corps de vanne, c'est-à-dire dans des conditions telles que le joint doive subir des variations géométriques pour assurer en permanence l'étanchéité requise, peut entraîner une perte rapide de cette étanchéité. In addition, in the latter case, the annular seal undergoes not only the longitudinal prestress resulting from the action of the clamping means but also a longitudinal stress resulting from the overpressure existing inside the valve body, constituting the female assembly. , in comparison with the outside of the latter, which applies over the entire cross section of the seal cup, constituting the male assembly, and tends to drive the latter out of the valve body; only the longitudinal support of the transverse shoulder of the seal packing vessel on the transverse shoulder of the valve body, via the annular seal, is opposed to this tendency which is consequently reflected by the application , at the annular seal, a significant increase in longitudinal stress between the respective transverse shoulders of the packing pot and the valve body. The aforementioned effect of plastic deformation of the seal can be accentuated and, if said overpressure prevails only intermittently inside the valve body, that is to say under conditions such that the seal must undergo Geometric variations to permanently ensure the required seal, can cause rapid loss of this seal.
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et, à cet effet, la présente invention propose un dispositif de raccordement étanche du type indiqué en préambule, en outre caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de butée mécanique franche entre les deux ensembles pour imposer audit rapprochement mutuel une limite telle que les épaulements transversaux des deux ensembles soient mutuellement espacés longitudinalement, après serrage, d'une distance longitudinale déterminée, correspondant à une précontrainte longitudinale déterminée du joint annulaire. The object of the present invention is to remedy these drawbacks and, to this end, the present invention provides a sealed connection device of the type indicated in the preamble, further characterized in that it comprises means of frank mechanical stop between the two assemblies to impose on said mutual approximation a limit such that the transverse shoulders of the two assemblies are mutually spaced longitudinally, after tightening, by a determined longitudinal distance, corresponding to a determined longitudinal prestress of the annular seal.
Naturellement, les dispositifs présentent généralement une symétrie générale de révolution autour de l'axe précité, étant entendu que d'autres configurations pourraient être éventuellement prévues, en fonction de besoins particuliers, sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention. Naturally, the devices generally have a general symmetry of revolution around the aforementioned axis, it being understood that other configurations could possibly be provided, depending on specific needs, without departing from the scope of the present invention. .
On conçoit aisément qu'il résulte de la présence des moyens de butée mécanique franche entre les deux ensembles une dissociation des fonctions jusqu'alors assumées par le joint annulaire, à savoir la fonction d'étanchéité qu'il conserve et la fonction de limitation du déplacement longitudinal relatif des deux ensembles lors du serrage, qui est à présent remplie par lesdits moyens de butée mécanique franche.De ce fait, la seule compression longitudinale qui soit encore appliquée au joint résulte d'une part de la précontrainte prédéterminée qui lui est imposée au serrage et d'autre part de la différence entre les pressions de fluide auxquelles sont exposés les épaulements transversaux respectifs de l'ensemble mâle et de l'ensemble femelle, et cette compression longitudinale peut être maintenue à des valeurs plus faibles qu'antérieurement, et en particulier à des valeurs préservant l'élasticité du joint, dans la mesure où le joint est déchargé de tout rôle dans le raccordement mécanique des deux ensembles. It is easily understood that it results from the presence of the frank mechanical stop means between the two assemblies a dissociation of the functions hitherto assumed by the annular seal, namely the sealing function which it retains and the function of limitation of the relative longitudinal displacement of the two assemblies during tightening, which is now filled by said frank mechanical abutment means. As a result, the only longitudinal compression which is still applied to the joint results on the one hand from the predetermined prestressing which is imposed on it on tightening and on the other hand of the difference between the fluid pressures to which the respective transverse shoulders of the male assembly and of the female assembly are exposed, and this longitudinal compression can be maintained at lower values than previously, and in particular to values preserving the elasticity of the joint, insofar as the joint is relieved of all role in the mechanical connection of the two assemblies.
Il en résulte que le joint, qui est moins comprimé longitudinalement, en comparaison avec les joints de l'Art antérieur, s'applique moins fortement sur les portées longitudinales d'étanchéité respectives des deux ensembles tout en procurant l'étanchéité requise, ce qui autorise des démontages sans destruction puis des remontages.Dans le cas particulier d'une application à une vanne, dont le corps constitue l'ensemble femelle et le pôt à garnitures d'étanchéité l'ensemble mâle, seule la section transversale du joint tournée vers l'épaulement transversal du pôt à garnitures d'étanchéité est soumise à la pression du fluide présent dans la vanne, au lieu que le joint subisse l'effet de l'application de cette pression sur la totalité de la section transversale du pôt à garnitures d'étanchéité, si bien que le joint subit de ce fait un sucroît bien moindre de compression longitudinale et conserve une élasticité propre à assurer une étanchéité permanente quelles que soient les variations que cette compression puisse connaître en fonction des variations de pression du fluide présent à l'intérieur du corps de vanne.As a result, the seal, which is less compressed longitudinally, in comparison with the seals of the prior art, is applied less strongly on the respective longitudinal sealing surfaces of the two assemblies while providing the required seal, which authorizes disassembly without destruction and reassembly. In the specific case of an application to a valve, the body of which constitutes the female assembly and the seal pad the male assembly, only the cross section of the seal facing the transverse shoulder of the packing vessel is subjected to the pressure of the fluid present in the valve, instead of the seal being subjected to the effect of the application of this pressure on the entire cross section of the packing vessel tightness, so that the joint undergoes thereby a much less increase in longitudinal compression and retains an elasticity capable of ensuring a permanent seal whatever variations this compression may experience as a function of variations in pressure of the fluid present inside the valve body.
Dans la mesure où une moindre compression longitudinale du joint annulaire entraîne l'application d'efforts radiaux plus faible, par celui-ci, aux portées longitudinales d'étanchéité respective des deux ensembles, il est possible de réduire la résistance mécanique de ces derniers, c'est-à-dire de réduire la quantité de matière nécessaire à leur fabrication, ce qui les allège et réduit leur coût. Insofar as a lesser longitudinal compression of the annular seal entails the application of lower radial forces, by the latter, to the respective longitudinal sealing surfaces of the two assemblies, it is possible to reduce the mechanical resistance of the latter, that is to say to reduce the amount of material necessary for their manufacture, which lightens them and reduces their cost.
Naturellement, le matériau constitutif du joint annulaire d'étanchéité peut être choisi dans une large gamme de possibilités, en fonction des conditions spécifiques de travail de ce joint ; ainsi, lorsque celui-ci est destiné à résister à des températures particulièrement élevées ou particulièrement basses, ou encore à des différences de température prononcées, et/ou à des différences importantes entre les pressions de fluide auxquelles sont exposés respectivement l'épaulement transversal de l'élément mâle et l'épaulement transversal de l'élément femelle, et/ou à des efforts mécaniques importants appliqués aux deux ensembles et/ou à des fluides particulièrement corrosifs, on peut avantageusement choisir comme joint annulaire un joint au graphite, étant entendu que d'autres matériaux connus dans le domaine de la réalisation des joints d'étanchéité peuvent être choisis sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention, comme par exemple le polytétrafluoroéthylène. Naturally, the material constituting the annular seal can be chosen from a wide range of possibilities, depending on the specific working conditions of this seal; thus, when the latter is intended to withstand particularly high or particularly low temperatures, or even pronounced temperature differences, and / or significant differences between the fluid pressures to which the transverse shoulder of l are exposed respectively. 'male element and the transverse shoulder of the female element, and / or to significant mechanical forces applied to the two assemblies and / or to particularly corrosive fluids, it is advantageous to choose as an annular seal a graphite seal, it being understood that other materials known in the field of the production of seals can be chosen without departing from the scope of the present invention, for example polytetrafluoroethylene.
De façon connue en elle-même, dans le cas où les épaulements transversaux respectifs de l'ensemble mâle et de l'ensemble femelle sont exposés à des pressions de fluide différentes, le dispositif selon l'invention peut avantageusement comporter un presse-joint annulaire, sensiblement incompressible longitudinalement, entre le joint annulaire et l'épaulement transversal qui est soumis à la pression de fluide la plus élevée ; ce presse-joint crée un effet de piston entre le fluide dans lequel règne cette pression et le joint. In a manner known per se, in the case where the respective transverse shoulders of the male assembly and of the female assembly are exposed to different fluid pressures, the device according to the invention can advantageously include an annular seal press , substantially incompressible longitudinally, between the annular seal and the transverse shoulder which is subjected to the highest fluid pressure; this seal press creates a piston effect between the fluid in which this pressure prevails and the seal.
Dans la plupart des applications, et notamment dans les applications précitées au raccordement étanche d'un corps de vanne, constituant l'ensemble femelle, et d'un pôt à garniture d'étanchéité recevant un arbre de commande de vanne et constituant l'ensemble mâle, ou au raccordement étanche de deux tuyaux dont l'un est solidarisé de façon étanche avec l'ensemble mâle et dont l'autre est solidarisé de façon étanche avec l'ensemble femelle, il est commode de situer les moyens de butée en retrait centripète par rapport à la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble mâle et à l'épaulement transversal de l'ensemble femelle.En outre, dans le cas de certaines applications et notamment dans le cas d'une application au raccordement étanche d'un corps de vanne, constituant l'ensemble femelle, et d'un pôt à garniture d'étanchéité, constituant l'ensemble mâle, on peut prévoir que la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble femelle soit parallèle à l'axe, que la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble mâle soit oblique par rapport à l'axe, dont elle se rapproche dans ledit sens longitudinal déterminé, et que les moyens de butée comportent
- d'une part un prolongement annulaire direct de la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble mâle,
- d'autre part une surface annulaire complémentaire dudit prolongement, aménagée sur l'ensemble femelle et placée en retrait dans ledit sens longitudinal déterminé par rapport à l'épaulement transversal de l'ensemble femelle.In most applications, and in particular in the aforementioned applications, to the sealed connection of a valve body, constituting the female assembly, and of a seal packing housing receiving a valve control shaft and constituting the assembly male, or to the sealed connection of two pipes, one of which is secured to the male assembly and the other of which is secured to the female assembly, it is convenient to locate the recessed abutment means centripetal with respect to the longitudinal sealing surface of the male assembly and to the transverse shoulder of the female assembly. In addition, in the case of certain applications and in particular in the case of an application to the sealed connection of a valve body, constituting the female assembly, and a seal packing pot, constituting the male assembly, provision may be made for the longitudinal sealing surface of the female assembly to be parallel to the axis, that the longitudinal sealing surface of the male assembly is oblique to the axis, which it approaches in said determined longitudinal direction, and that the abutment means comprise
on the one hand, a direct annular extension of the longitudinal sealing surface of the male assembly,
- On the other hand, an annular surface complementary to said extension, arranged on the female assembly and placed back in said longitudinal direction determined with respect to the transverse shoulder of the female assembly.
Par "prolongement annulaire direct", on entend un prolongement conservant la même obliquité que la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble mâle, par rapport à l'axe, et ne formant pas de décrochement par rapport à cette portée; dans le cas, le plus général, où la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble mâle est conique de révolution autour de l'axe, son prolongement annulaire direct est placé sur le même cône géométrique. By "direct annular extension" means an extension retaining the same obliquity as the longitudinal sealing surface of the male assembly, relative to the axis, and not forming a recess relative to this scope; in the most general case, where the longitudinal sealing surface of the male assembly is conical of revolution around the axis, its direct annular extension is placed on the same geometric cone.
En variante, dans le cas d'autres applications et notamment dans le cas d'une application au raccordement étanche de deux tuyaux, et tout en prévoyant que les moyens de butée soient situés en retrait centripète par rapport à la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble mâle et à l'épaulement transversal de l'ensemble femelle, on peut également prévoir que les portées longitudinales d'étanchéité des deux ensembles soient parallèles à l'axe et que les moyens de butée comportent
- d'une part un prolongement annulaire direct de l'épaulement transversal de l'ensemble femelle,
- d'autre part une surface annulaire complémentaire dudit prolongement, aménagée sur l'ensemble mâle et à laquelle la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble mâle se raccorde dans ledit sens longitudinal déterminé. As a variant, in the case of other applications and in particular in the case of an application to the sealed connection of two pipes, and while providing that the abutment means are located in centripetal withdrawal relative to the longitudinal sealing surface of the male assembly and the transverse shoulder of the female assembly, it is also possible to provide that the longitudinal sealing surfaces of the two assemblies are parallel to the axis and that the abutment means comprise
on the one hand, a direct annular extension of the transverse shoulder of the female assembly,
- On the other hand, an annular surface complementary to said extension, arranged on the male assembly and to which the longitudinal sealing surface of the male assembly is connected in said determined longitudinal direction.
On entend dans ce cas par "prolongement annulaire direct" de l'épaulement transversal de l'ensemble femelle, dans le cas général où cet épaulement est plan et perpendiculaire à l'axe, un prolongement coplanaire de cet épaulement. In this case, the expression "direct annular extension" of the transverse shoulder of the female assembly is understood to mean, in the general case where this shoulder is plane and perpendicular to the axis, a coplanar extension of this shoulder.
L'épaulement transversal de l'ensemble femelle, son prolongement annulaire direct et la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble femelle peuvent être constitués par une seule pièce, mais il peut être mieux approprié de les réaliser sous forme de pièces respectives, assemblées avec étanchéité. The transverse shoulder of the female assembly, its direct annular extension and the longitudinal sealing surface of the female assembly may consist of a single piece, but it may be better to produce them in the form of respective parts, assembled with seal.
Ainsi, par exemple dans le cas d'une application au raccordement étanche de deux tuyaux et lorsque les portées longitudinales d'étanchéité des deux ensembles sont parallèles à l'axe alors que les moyens de butée comportent le prolongement annulaire direct précité de l'épaulement transversal de l'ensemble femelle, vers l'axe, et la surface annulaire précité complémentaire dudit prolongement, aménagée sur l'ensemble mâle, en retrait centripète par rapport à la portée longitudinale d'étanchéité de celui-ci, on peut avantageusement prévoir que l'ensemble femelle comporte
- une enveloppe annulaire longitudinale constituant la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble femelle, laquelle se prolonge au-delà de l'épaulement transversal de l'ensemble femelle en sens oppose audit sens longitudinal déterminé,
- un anneau transversal rapporté constituant l'épaulement transversal de l'ensemble femelle et ledit prolongement et présentant par ailleurs une face transversale tournée dans ledit sens longitudinal déterminé, à l'opposé de l'épaulement transversal de l'ensemble femelle et dudit prolongement, et une face périphérique extérieure longitudinale à laquelle l'épaulement transversal de l'ensemble femelle et ladite face transversale de l'anneau se raccordent dans un sens radial centrifuge et qui est placée au libre contact avec la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble femelle,
- une pièce mâle située longitudinalement à l'opposé de l'ensemble mâle par rapport à l'anneau et solidarisée avec l'enveloppe, ladite pièce mâle comportant
* un épaulement annulaire transversal qui est tourné en sens opposé audit sens longitudinal déterminé, fait face à la face transversale de l'anneau et se raccorde, dans un sens radial centrifuge, à la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble femelle,
* une surface annulaire transversale qui est tournée en sens opposé audit sens longitudinal déterminé et décalée d'une part longitudinalement d'une distance longitudinale déterminée, dans ledit sens oppose, et d'autre part en sens radial centripète par rapport à l'épaulement transversal de la pièce mâle et fait face à la face transversale de l'anneau contre laquelle elle est en butée longitudinale après serrage,
* une portée annulaire, longitudinale d'étanchéité qui est tournée dans un sens radial centrifuge, fait face à la portée longitudinale d'étanchéité de l'ensemble femelle et raccorde mutuellement la surface transversale de la pièce mâle et l'épaulement transversal de la pièce mâle,
- et un autre joint annulaire élastiquement compressible interposé en précontrainte longitudinale déterminée, après serrage, entre l'épaulement transversal de la pièce mâle, la face transversale de l'anneau et les portées longitudinales d'étanchéité de l'ensemble femelle et de la pièce mâle.Thus, for example in the case of an application to the sealed connection of two pipes and when the longitudinal sealing surfaces of the two assemblies are parallel to the axis while the abutment means comprise the aforesaid direct annular extension of the shoulder transverse of the female assembly, towards the axis, and the abovementioned annular surface complementary to said extension, arranged on the male assembly, in centripetal withdrawal relative to the longitudinal sealing surface of the latter, it can advantageously be provided that the female set includes
a longitudinal annular envelope constituting the longitudinal sealing surface of the female assembly, which extends beyond the transverse shoulder of the female assembly in opposite direction to said determined longitudinal direction,
an added transverse ring constituting the transverse shoulder of the female assembly and said extension and furthermore having a transverse face turned in said determined longitudinal direction, opposite to the transverse shoulder of the female assembly and of said extension, and a longitudinal outer peripheral face to which the transverse shoulder of the female assembly and said transverse face of the ring are connected in a centrifugal radial direction and which is placed in free contact with the longitudinal sealing surface of the assembly female,
- a male part located longitudinally opposite the male assembly relative to the ring and secured to the casing, said male part comprising
a transverse annular shoulder which is turned in the opposite direction to said determined longitudinal direction, faces the transverse face of the ring and is connected, in a centrifugal radial direction, to the longitudinal sealing surface of the female assembly,
* a transverse annular surface which is turned in the direction opposite to said determined longitudinal direction and offset on the one hand longitudinally by a determined longitudinal distance, in said opposite direction, and on the other hand in centripetal radial direction relative to the transverse shoulder of the male part and faces the transverse face of the ring against which it is in longitudinal abutment after tightening,
* an annular, longitudinal sealing surface which is rotated in a centrifugal radial direction, faces the longitudinal sealing surface of the female assembly and mutually connects the transverse surface of the male part and the transverse shoulder of the part male,
- And another elastically compressible annular seal interposed in determined longitudinal preload, after tightening, between the transverse shoulder of the male part, the transverse face of the ring and the longitudinal sealing surfaces of the female assembly and the part male.
Un Homme du métier comprendra aisément que le raccordement étanche entre la pièce mâle de l'ensemble femelle et l'enveloppe de celui-ci s'effectue dans les mêmes conditions, par l'intermédiaire de l'autre joint annulaire, que le raccordement étanche entre les ensembles respectivement mâle et femelle, avec les mêmes avantages, l'anneau transversal rapporté constituant une entretoise limitant le rapprochement longitudinal de la pièce mâle et de l'ensemble mâle et délimitant avec chacun d'entre eux, et avec l'enveloppe, un espace de dimension longitudinale parfaitement déterminée pour chaque joint, ce qui entraîne pour chacun d'entre eux une précontrainte déterminée. A person skilled in the art will readily understand that the sealed connection between the male part of the female assembly and the envelope thereof is carried out under the same conditions, via the other annular seal, as the sealed connection. between the male and female assemblies respectively, with the same advantages, the added transverse ring constituting a spacer limiting the longitudinal approximation of the male part and the male assembly and delimiting with each of them, and with the envelope, a space of perfectly determined longitudinal dimension for each joint, which causes for each of them a determined prestress.
Naturellement, dans ce cas et lorsque la face transversale de l'anneau et l'épaulement transversal de la pièce mâle sont exposés à des pressions de fluide différentes, le dispositif comporte de préférence un presse-joint annulaire, sensiblement incompressible longitudinalement, entre l'autre joint annulaire et la face transversale de l'anneau ou l'épaulement transversal de la pièce mâle, respectivement, qui est soumis à la pression de fluide la plus élevée. Ce presse-joint joue un rôle de piston entre le fluide dont la pression est la plus élevée et l'autre joint annulaire. Naturally, in this case and when the transverse face of the ring and the transverse shoulder of the male part are exposed to different fluid pressures, the device preferably comprises an annular joint press, substantially incompressible longitudinally, between the another annular seal and the transverse face of the ring or the transverse shoulder of the male part, respectively, which is subjected to the highest fluid pressure. This seal press acts as a piston between the fluid with the highest pressure and the other annular seal.
D'autres caractéristiques et avantages d'un dispositif selon l'invention ressortiront de la description ci-dessous, relative à trois exemples non limitatifs de mise en oeuvre, correspondant aux deux applications précitées, ainsi que des dessins annexés qui font partie intégrante de cette description. Other characteristics and advantages of a device according to the invention will emerge from the description below, relating to three nonlimiting examples of implementation, corresponding to the two aforementioned applications, as well as from the appended drawings which form an integral part of this description.
- La figure I montre un dispositif selon l'invention appliqué au raccordement étanche d'un corps de vanne et d'un pôt à garnitures d'étanchéité recevant un arbre de commande de vanne, en partie en coupe par un plan incluant l'axe de cet arbre, lequel constitue l'axe longitudinal du dispositif. - Figure I shows a device according to the invention applied to the sealed connection of a valve body and a seal packing receptacle receiving a valve control shaft, partly in section through a plane including the axis of this shaft, which constitutes the longitudinal axis of the device.
- La figure 2 montre un dispositif selon l'invention appliqué au raccordement étanche de deux tuyaux, pour moitié en élévation et pour moitié en coupe par un plan incluant l'axe commun de ces derniers, lequel constitue l'axe longitudinal du dispositif. - Figure 2 shows a device according to the invention applied to the sealed connection of two pipes, half in elevation and half in section by a plane including the common axis of the latter, which constitutes the longitudinal axis of the device.
- La figure 3 montre, en une vue analogue à celle de la figure 2, une variante simplifiée du dispositif selon l'invention appliqué au raccordement étanche de deux tuyaux. - Figure 3 shows, in a view similar to that of Figure 2, a simplified variant of the device according to the invention applied to the sealed connection of two pipes.
On se réfèrera en premier lieu à la figure 1, où l'on a désigné par 1 un corps étanche, rigide, de vanne dont on n'a représenté qu'une partie en forme de manchon tubulaire, de révolution autour d'un axe longitudinal 2 qui servira de référence aux notions de longitudinalité, de transversalité, ainsi que de caractère radial centrifuge ou centripète ; la partie illustrée du corps de vanne 1 reçoit de façon solidaire mais amovible, avec étanchéité, un pôt étanche 3 à garnitures d'étanchéité 4, présentant lui-même une forme générale de révolution autour de l'axe 2 et assurant le passage étanche, entre l'intérieur 5 du corps de vanne et l'extérieur 6, avec guidage à la rotation autour de l'axe 2, d'un arbre coaxial 7 de commande d'un obturateur, non représenté, placé à l'intérieur 5 du corps de vanne 1 et évoluant, lors d'une translation de l'arbre 7 suivant l'axe 2 par rapport au corps de vanne 1, entre une position d'ouverture de la vanne et une position de fermeture de celle-ci. We will first refer to Figure 1, where we have designated by 1 a tight, rigid valve body of which only a part in the form of a tubular sleeve, of revolution about an axis has been shown. longitudinal 2 which will serve as a reference to the notions of longitudinality, transversality, as well as centrifugal or centripetal radial character; the illustrated part of the valve body 1 receives in an integral but removable manner, with sealing, a sealed container 3 with seals 4, itself having a general shape of revolution around the axis 2 and ensuring the sealed passage, between the inside 5 of the valve body and the outside 6, with rotation guidance about the axis 2, of a coaxial shaft 7 for controlling a shutter, not shown, placed inside 5 valve body 1 and evolving, during a translation of the shaft 7 along the axis 2 relative to the valve body 1, between an open position of the valve and a closed position of the latter.
A cet effet, le pôt 3 est percé de part en part, suivant l'axe 2, d'un alésage longitudinal 8 à l'intérieur duquel sont disposées les garnitures d'étanchéité 4 maintenues, par des moyens presse-étoupe 9 leur appliquant une compression longitudinale, en appui d'étanchéité contre une face périphérique extérieure 10, cylindrique de révolution autour de l'axe 2, que l'arbre de commande 7 présente dans le sens d'un éloignement par rapport à cet axe 2. Ce montage de l'arbre de commande 7 à l'intérieur du pôt 3 est bien connu d'un Homme du métier et, en outre, il est indifférent au regard de la présente invention si bien que l'on ne le décrira pas davantage. For this purpose, the pot 3 is pierced right through, along the axis 2, with a longitudinal bore 8 inside which the seals 4 are arranged maintained, by gland means 9 applying them a longitudinal compression, in sealing abutment against an outer peripheral face 10, cylindrical of revolution around the axis 2, that the control shaft 7 presents in the direction of a distance with respect to this axis 2. This mounting of the control shaft 7 inside the pot 3 is well known to a person skilled in the art and, moreover, it is indifferent with regard to the present invention so that it will not be described further.
Pour recevoir le pôt 3, le corps de vanne 1 présente quant à lui, dans sa partie en forme de manchon, une face périphérique intérieure
Il cylindrique de révolution autour de l'axe 2 vers lequel elle est tournée: avec un diamètre supérieur à celui de la face périphérique extérieure 10 de l'arbre de commande 7. Cette face périphérique intérieure 11 s'étend de l'intérieur 5 du corps de vanne 1 jusqu'à l'extérieur 6 de celui-ci, où elle se raccorde à une face transversale plane 12 tournée dans un sens longitudinal 13 allant de l'intérieur 5 vers l'extérieur 6 du corps de vanne 1 ; la face 12 est ainsi perpendiculaire à l'axe 2.A son raccordement avec la face 12, qui définit pour la partie illustrée du corps de vanne 1 une face d'extrémité, la face périphérique intérieure 11 présente un décrochement 14 annulaire de révolution autour de l'axe 2 et délimité par une face de fond 15 cylindrique de révolution autour de l'axe 2 vers lequel elle est tournée, avec un diamètre légèrement supérieur à celui de la face périphérique intérieure
11, laquelle face de fond 15 se raccorde directement à la face 12 dans le sens 13, et par une face de flanc 16 annulaire, plane, de révolution autour de l'axe 2 auquel elle est perpendiculaire, laquelle face de flanc 16 est tournée dans le sens 13 et raccorde mutuellement la face de fond 15 et la face périphérique intérieure 11.En outre, en retrait vers l'intérieur 5 du corps de vanne 1 par rapport au décrochement annulaire 14 mais à proximité de ce dernier, la face périphérique intérieure 11 est creusée d'une gorge 17 annulaire de révolution autour de l'axe 2 et délimitée par une face de fond 18 cylindrique de révolution autour de l'axe 2 vers lequel elle est tournée, avec un diamètre légèrement supérieur à celui de la face périphérique intérieure 11, et par deux faces de flanc 19, 20 annulaires, planes, de révolution autour de l'axe 2 perpendiculairement auquel elles sont disposées, la face 19 étant tournée dans le sens 13 et la face 20 tournée dans le sens opposé 21 et ces deux faces 19 et 20 raccordant la face de fond 18 à la face périphérique intérieure Il du corps de vanne 1.To receive the pot 3, the valve body 1 has meanwhile, in its sleeve-shaped part, an inner peripheral face
It is cylindrical in revolution around the axis 2 towards which it is turned: with a diameter greater than that of the outer peripheral face 10 of the control shaft 7. This inner peripheral face 11 extends from the inside 5 of the valve body 1 to the outside 6 thereof, where it is connected to a flat transverse face 12 turned in a longitudinal direction 13 going from the inside 5 towards the outside 6 of the valve body 1; the face 12 is thus perpendicular to the axis 2. At its connection with the face 12, which defines for the illustrated part of the valve body 1 an end face, the inner peripheral face 11 has an annular recess 14 of revolution around of axis 2 and delimited by a cylindrical bottom face 15 of revolution around axis 2 towards which it is turned, with a diameter slightly greater than that of the inner peripheral face
11, which bottom face 15 is connected directly to the face 12 in the direction 13, and by an annular flank face 16, planar, of revolution about the axis 2 to which it is perpendicular, which flank face 16 is turned in direction 13 and mutually connects the bottom face 15 and the inner peripheral face 11. In addition, set back inward 5 of the valve body 1 with respect to the annular recess 14 but close to the latter, the peripheral face inner 11 is hollowed out of an annular groove 17 of revolution around the axis 2 and delimited by a bottom face 18 cylindrical of revolution around the axis 2 towards which it is turned, with a diameter slightly greater than that of the inner peripheral face 11, and by two side faces 19, 20 annular, planar, of revolution about the axis 2 perpendicularly to which they are arranged, the face 19 being turned in the direction 13 and the face 20 turned in the opposite direction 21 and these two faces 19 and 20 connecting the bottom face 18 to the inner peripheral face II of the valve body 1.
Par la gorge 17, le corps de vanne 1 reçoit un anneau d'arrêt 22 de type circlips, présentant notamment des faces annulaires planes 23, 24, de révolution autour de l'axe 2 auquel elles sont perpendiculaires, mutuellement espacées parallèlement à cet axe 2 d'une distance sensiblement identique à celle qui sépare parallèlement à cet axe les faces de flanc 19 et 20 de la gorge 17 et tournées respectivement dans le sens 21 et dans le sens 13 de façon à prendre appui respectivement contre la face de flanc 19 de la gorge 17 et contre la face de flanc 20 de celle-ci et à immobiliser ainsi l'anneau d'arrêt 22 à l'encontre de tout déplacement dans le sens 21 comme dans le sens 13 par rapport au corps de vanne 1. Through the groove 17, the valve body 1 receives a retaining ring 22 of the circlip type, having in particular flat annular faces 23, 24, of revolution about the axis 2 to which they are perpendicular, mutually spaced parallel to this axis 2 by a distance substantially identical to that which separates the flank faces 19 and 20 of the groove 17 parallel to this axis and turned respectively in the direction 21 and in the direction 13 so as to bear respectively against the flank face 19 of the groove 17 and against the side face 20 of the latter and thus immobilizing the stop ring 22 against any movement in the direction 21 as in the direction 13 relative to the valve body 1.
L'anneau d'arrêt 22, ainsi engagé dans la gorge 18, forme cependant une saillie radiale centripète hors de celle-ci, par rapport à la face périphérique intérieure 11, notamment par un prolongement coplanaire de sa face 23 vers l'axe 2. Vers cet axe 2, la face 23 ainsi prolongée se raccorde à une face périphérique intérieure 25 de l'anneau d'arrêt 22, laquelle est cylindrique de révolution autour de l'axe 2 avec un diamètre légèrement inférieur à celui de la face périphérique intérieure 11 du corps de vanne 1 tout en étant largement supérieur à celui de la face périphérique extérieure 10 de l'arbre de commande 7. The stop ring 22, thus engaged in the groove 18, however forms a centripetal radial projection from it, relative to the inner peripheral face 11, in particular by a coplanar extension of its face 23 towards the axis 2 Towards this axis 2, the face 23 thus extended is connected to an inner peripheral face 25 of the stop ring 22, which is cylindrical of revolution around the axis 2 with a diameter slightly smaller than that of the peripheral face. inside 11 of the valve body 1 while being considerably greater than that of the outer peripheral face 10 of the control shaft 7.
L'anneau d'arrêt 22 est sensiblement incompressible parallèlement à l'axe 2 et sert ainsi de butée, dans le sens 13, par rapport au corps de vanne 1, à une bague 26 sensiblement incompressible notamment parallèlement à l'axe 2 et perpendiculairement à celui-ci, insérée dans le corps de vanne 1 du côté de l'intérieur 5 de celui-ci par rapport à l'anneau d'arrêt 22 et présentant au contact de la face périphérique intérieure Il du corps de vanne 1 une face périphérique extérieure 27 cylindrique de révolution autour de l'axe 2 avec un diamètre sensiblement identique à celui de la face périphérique intérieure 11 de telle sorte que s'établisse avec cette dernière un contact de guidage au coulissement longitudinal, c'est-à-dire parallèle à l'axe 2. The stop ring 22 is substantially incompressible parallel to the axis 2 and thus serves as a stop, in the direction 13, relative to the valve body 1, to a ring 26 substantially incompressible in particular parallel to the axis 2 and perpendicularly to the latter, inserted into the valve body 1 on the inside side 5 thereof relative to the stop ring 22 and having in contact with the inner peripheral face Il of the valve body 1 a face external peripheral 27 cylindrical of revolution around the axis 2 with a diameter substantially identical to that of the internal peripheral face 11 so that a guide contact is established with the longitudinal sliding, that is to say parallel to axis 2.
La bague 26 est intégralement définie par des faces de révolution autour de l'axe 2, à savoir, outre la face périphérique extérieure 27 tournée dans le sens d'un éloignement par rapport à celui-ci
- une face annulaire plane 28, perpendiculaire à l'axe 2 et tournée dans le sens 13, laquelle face 28 est complémentaire de la partie de la face 23 de l'anneau d'arrêt 22 en saillie centripète par rapport à la face périphérique intérieure Il du corps de vanne pour prendre appui dans le sens 13 contre cette face 23 et se raccordant à la face 27 dans un sens radial centrifuge,
- une face périphérique extérieure 29 cylindrique, tournée dans un sens radial centrifuge et à laquelle la face 28 se raccorde dans un sens radial centripète, laquelle face périphérique extérieure 29 présente un diamètre sensiblement identique à celui de la face périphérique intérieure 25 de l'anneau d'arrêt 22 pour épouser une partie de cette face 25 directement adjacente à la face 23 de l'anneau d'arrêt 22,
- une face annulaire plane 30 perpendiculaire à l'axe 2 et tournée dans le sens 13, laquelle face 30 se raccorde à la face 29 dans un sens radial centrifuge,
- une face périphérique intérieure 31 cylindrique de révolution autour de l'axe 2 vers lequel elle est tournée, avec un diamètre inférieur à celui de la face périphérique extérieure 29 de la bague 26 mais largement supérieur à celui de la face périphérique extérieure 10 de l'arbre de commande 7, cette face 31 se raccordant à la face 30 dans le sens 13,
- une face tronconique 32 tournée vers l'axe 2 et allant en s'évasant dans le sens 21 à partir de son raccordement avec la face périphérique intérieure 31, avec une obliquité de l'ordre de quelques degrés par rapport à l'axe 2, ce qui permet de la considérer comme approximativement longitudinale bien qu'elle soit également tournée dans le sens 21,
- une face annulaire plane 33 perpendiculaire à l'axe 2, tournée dans le sens 21 et assurant le raccordement mutuel des faces 32 et 27.The ring 26 is fully defined by faces of revolution around the axis 2, namely, in addition to the outer peripheral face 27 turned in the direction of a distance from it
- A flat annular face 28, perpendicular to the axis 2 and turned in the direction 13, which face 28 is complementary to the part of the face 23 of the stop ring 22 projecting centripetally relative to the inner peripheral face It of the valve body to bear in direction 13 against this face 23 and connecting to face 27 in a centrifugal radial direction,
- A cylindrical outer peripheral face 29, rotated in a centrifugal radial direction and to which the face 28 is connected in a centripetal radial direction, which outer peripheral face 29 has a diameter substantially identical to that of the inner peripheral face 25 of the ring stop 22 to match part of this face 25 directly adjacent to face 23 of the stop ring 22,
a planar annular face 30 perpendicular to the axis 2 and turned in the direction 13, which face 30 is connected to the face 29 in a centrifugal radial direction,
- A cylindrical inner peripheral face 31 of revolution about the axis 2 towards which it is turned, with a diameter less than that of the outer peripheral face 29 of the ring 26 but much greater than that of the outer peripheral face 10 of l 'control shaft 7, this face 31 connecting to face 30 in the direction 13,
- a frustoconical face 32 facing the axis 2 and flaring in the direction 21 from its connection with the inner peripheral face 31, with an obliquity of the order of a few degrees relative to the axis 2 , which makes it possible to consider it as approximately longitudinal although it is also turned in the direction 21,
- a flat annular face 33 perpendicular to the axis 2, turned in the direction 21 and ensuring the mutual connection of the faces 32 and 27.
On remarque que si la bague 26 est sollicitée dans le sens 13 par rapport au corps de vanne 1 jusqu'à venir au contact de l'anneau d'arrêt 22 dans le sens 13, elle bute contre celui-ci et se comporte alors comme un tout solidaire avec l'anneau d'arrêt 22 ainsi qu'avec le corps de vanne 1. Note that if the ring 26 is biased in the direction 13 relative to the valve body 1 until it comes into contact with the stop ring 22 in the direction 13, it abuts against it and then behaves as all integral with the stop ring 22 as well as with the valve body 1.
Le corps de vanne I, avec l'anneau d'arrêt 22 et la bague 26, constitue l'ensemble femelle du dispositif selon l'invention dont l'ensemble mâle est constitué par le pôt 3 à garnitures d'étanchéité. The valve body I, with the stop ring 22 and the ring 26, constitutes the female assembly of the device according to the invention, the male assembly of which is constituted by the container 3 with seals.
La bague 26, en appui par sa face 28 contre la face 23 de l'anneau d'arrêt 22 lui-même en appui par sa face 24 contre la face de flanc 20 de la gorge 17, constitue pour le pôt 3, par sa face 32, une butée à l'encontre d'un déplacement longitudinal, dans le sens 13, par rapport au corps de vanne 1 de même qu'un moyen assurant la coaxialité du pôt 3 par rapport au corps de vanne 1. The ring 26, in abutment by its face 28 against the face 23 of the stop ring 22 itself in abutment by its face 24 against the flank face 20 of the groove 17, constitutes for the pot 3, by its face 32, a stop against a longitudinal displacement, in the direction 13, relative to the valve body 1 as well as a means ensuring the coaxiality of the pot 3 relative to the valve body 1.
A cet effet, le pot 3, qui est délimité vers l'intérieur 5 du corps de vanne 1, autour de l'alésage 8, par une face transversale annulaire, plane 34 tournée dans le sens 21 et présentant une forme de révolution autour de l'axe 2 auquel elle est perpendiculaire, est délimité par les faces suivantes, toutes de révolution autour de l'axe 2
- une face périphérique extérieure 35 à laquelle la face 34 se raccorde dans un sens radial centrifuge, cette face périphérique extérieure 35 étant cylindrique de révolution autour de l'axe 2 et tournée dans le sens d'un éloignement par rapport à celui-ci, avec un diamètre sensiblement identique avec celui de la face périphérique intérieure Il du corps de vanne 1 de telle sorte que s'établisse entre cette face périphérique intérieure 11 et la face périphérique extérieure 35 un contact de guidage au coulissement longitudinal relatif,
- un épaulement transversal annulaire 36 auquel la face périphérique extérieure 35 se raccorde dans le sens 13, cet épaulement 36 étant plan, perpendiculaire à l'axe 2 et tourné dans le sens 13,
- une face tronconique 37 tournée dans un sens radial centrifuge de même que dans le sens 13, en présentant par rapport à l'axe 2 une obliquité identique à celle de la face 32 de la bague 26, cette face 37 se raccordant dans le sens 21 à l'épaulement 36 suivant un cercle d'un diamètre intermédiaire entre celui de la face périphérique extérieure 35 du pôt 3 ou de la face périphérique intérieure 11 du corps de vanne 1 et celui du raccordement circulaire des faces 32 et 33 de la bague 26 alors que dans le sens 13, elle se termine par une arête circulaire 38 d'un diamètre inférieur à celui de la face périphérique intérieure 31 de la bague 26 tout en étant largement supérieur à celui de la face périphérique extérieure 10 de arbre de commande 7 et à tout diamètre de l'alésage 8,
- une face périphérique extérieure filetée 39 tournée dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 2 avec un diamètre inférieur à celui de l'arête 38 à laquelle elle se raccorde par un congé, ce diamètre restant supérieur au diamètre de la face périphérique extérieure 10 de l'arbre de commande 7 et à tout diamètre de l'alésage 8.For this purpose, the pot 3, which is delimited towards the inside 5 of the valve body 1, around the bore 8, by an annular, planar transverse face 34 turned in the direction 21 and having a shape of revolution around axis 2 to which it is perpendicular, is delimited by the following faces, all of revolution around axis 2
an external peripheral face 35 to which the face 34 is connected in a centrifugal radial direction, this external peripheral face 35 being cylindrical of revolution around the axis 2 and turned in the direction of a distance from it, with a diameter substantially identical to that of the inner peripheral face II of the valve body 1 so that a guide contact with relative longitudinal sliding is established between this inner peripheral face 11 and the outer peripheral face 35,
an annular transverse shoulder 36 to which the outer peripheral face 35 is connected in the direction 13, this shoulder 36 being plane, perpendicular to the axis 2 and turned in the direction 13,
- A frustoconical face 37 rotated in a centrifugal radial direction as well as in direction 13, having with respect to the axis 2 an obliquity identical to that of the face 32 of the ring 26, this face 37 connecting in the direction 21 at the shoulder 36 in a circle with a diameter intermediate between that of the outer peripheral face 35 of the pot 3 or of the inner peripheral face 11 of the valve body 1 and that of the circular connection of the faces 32 and 33 of the ring 26 while in direction 13, it ends with a circular edge 38 with a diameter less than that of the inner peripheral face 31 of the ring 26 while being much greater than that of the outer peripheral face 10 of the control shaft 7 and at any diameter of the bore 8,
- a threaded outer peripheral face 39 turned in the direction of a distance from the axis 2 with a diameter less than that of the edge 38 to which it is connected by a fillet, this diameter remaining greater than the diameter of the outer peripheral face 10 of the control shaft 7 and at any diameter of the bore 8.
Par sa face périphérique extérieure filetée 39, le pôt 3 porte un écrou 40 délimité notamment dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 2 par une face périphérique extérieure 41 cylindrique de révolution autour de cet axe avec un diamètre intermédiaire entre les diamètres respectifs de la face de fond 15 du décrochement 14 et de la face périphérique intérieure 11 du corps de vanne 1 ; cette face périphérique extérieure 41 se raccorde dans le sens 21 à une face transversale plane 42, annulaire de révolution autour de l'axe 2 auquel elle est perpendiculaire, cette face 42 étant ainsi propre à s'appuyer sur la face de flanc 16 du décrochement 14 à l'intérieur de la face de fond 15 duquel se loge la face périphérique extérieure 41 de l'écrou 40 lorsqu'on visse celui-ci sur le pôt 3, ce qui amène celui-ci en butée franche dans le sens 13, par sa face tronconique 37, contre la face tronconique 32 de la bague 26 elle-même en butée franche dans le sens 13 contre l'anneau d'arrêt 22 quant à lui en butée franche dans le sens 13 contre le corps de vanne 1 par l'intermédiaire de la gorge 17. By its threaded outer peripheral face 39, the pot 3 carries a nut 40 defined in particular in the direction of a distance from the axis 2 by an outer peripheral face 41 cylindrical of revolution around this axis with an intermediate diameter between the respective diameters of the bottom face 15 of the recess 14 and of the inner peripheral face 11 of the valve body 1; this outer peripheral face 41 is connected in the direction 21 to a flat transverse face 42, annular of revolution about the axis 2 to which it is perpendicular, this face 42 thus being able to bear on the side face 16 of the recess 14 inside the bottom face 15 of which the outer peripheral face 41 of the nut 40 is housed when it is screwed onto the post 3, which brings the latter into a frank stop in the direction 13, by its frustoconical face 37, against the frustoconical face 32 of the ring 26 itself in frank abutment in the direction 13 against the stop ring 22 meanwhile in frank abutment in the direction 13 against the valve body 1 by through the throat 17.
Lorsque ces différentes butées sont établies, comme le montre la figure 1, l'épaulement transversal 36 du pôt 3 est espacé longitudinalement de la face 33 de la bague 26, laquelle face 33 peut être considérée alors fonctionnellement comme un épaulement du corps de vanne 1, d'une distance longitudinale L1 parfaitement déterminée par le choix des caractéristiques géométriques des faces 32 et 37, étant entendu que ce pôt 3 et cette bague 26 peuvent être considérés comme sensiblement incompressibles, et plus généralement sensiblement indéformables, dans les limites d'utilisation de la vanne. When these different stops are established, as shown in Figure 1, the transverse shoulder 36 of the pot 3 is spaced longitudinally of the face 33 of the ring 26, which face 33 can then be considered functionally as a shoulder of the valve body 1 , with a longitudinal distance L1 perfectly determined by the choice of the geometric characteristics of the faces 32 and 37, it being understood that this pot 3 and this ring 26 can be considered to be substantially incompressible, and more generally substantially undeformable, within the limits of use valve.
Ainsi, la bague 26, par sa face 33, le pôt 3, par l'épaulement 36 et par la zone de sa face 37 située entre la face 33 et cet épaulement 36, et le corps de vanne 1, par la zone de la face 11 également située entre la face 33 et l'épaulement 36, définissent entre eux une chambre annulaire 43, de révolution autour de l'axe 2, présentant une forme, des dimensions et un volume parfaitement déterminés, constants quel que soit le serrage appliqué au pôt 3, par l'écrou 40, sur le corps de vanne 1 par l'inter médiaire de la bague 26 et de l'anneau d'arrêt 22. Thus, the ring 26, by its face 33, the pot 3, by the shoulder 36 and by the area of its face 37 located between the face 33 and this shoulder 36, and the valve body 1, by the area of the face 11 also located between face 33 and shoulder 36, define between them an annular chamber 43, of revolution about the axis 2, having a perfectly determined shape, dimensions and volume, constant whatever the tightening applied at port 3, by the nut 40, on the valve body 1 through the ring 26 and the stop ring 22.
A l'intérieur de cette chambre 43 sont placés des moyens d'étanchéité destinés à s'opposer à toute fuite entre le pôt 3 et le corps de vanne I, vers l'extérieur 6 de celui-ci, d'un fluide en surpression placé à l'intérieur 5 du corps de vanne 1. Inside this chamber 43 are placed sealing means intended to oppose any leakage between the cup 3 and the valve body I, towards the outside 6 thereof, of a fluid under overpressure placed inside 5 of valve body 1.
Ces moyens d'étanchéité comportent dans l'exemple illustré, à l'intérieur de la chambre 43, un joint annulaire 44, élastiquement compressible, placé au contact direct de la face 33 de la bague 26, de la face 37 du pôt 3 et de la face 11 du corps 1, et un presse-joint 45 en forme d'anneau sensiblement incompressible au moins longitudinalement dans des conditions normales d'utilisation et interposé entre le joint 44 et l'épaulement 36 qui, en comparaison avec l'épaulement défini par la face 33 de la bague 26, constitue l'épaulement exposé à la plus forte pression de fluide. These sealing means in the example illustrated, inside the chamber 43, an annular seal 44, elastically compressible, placed in direct contact with the face 33 of the ring 26, the face 37 of the pot 3 and of the face 11 of the body 1, and a seal press 45 in the form of a ring which is substantially incompressible at least longitudinally under normal conditions of use and interposed between the seal 44 and the shoulder 36 which, in comparison with the shoulder defined by the face 33 of the ring 26, constitutes the shoulder exposed to the highest fluid pressure.
Le presse joint 45, de forme annulaire de révolution autour de l'axe 2, est délimité dans le sens d'un éloignement par rapport à celui-ci par une face périphérique extérieure 46 cylindrique de révolution autour de l'axe 2 avec un diamètre sensiblement identique avec celui de la face périphérique intérieure 11 du corps de vanne 1 de telle sorte que s'établisse entre ces faces 46 et 11 un contact de guidage au coulissement relatif parallèlement à l'axe 2 ; dans le sens 21, cette face périphérique extérieure 46 se raccorde à une face annulaire plane 47 de révolution autour de l'axe 2 auquel elle est perpendiculaire, cette face 47 étant tournée dans le sens 21 et directement complémentaire de l'épaulement 36 contre lequel elle s'applique à plat dans ce sens 21 ; dans un sens radial centripète, cette face 47 se raccorde à une face 48 tronconique de révolution autour de l'axe 2 avec une conicité identique à celle de la face 32 de la bague 26 de façon à épouser une zone de la face 37 du pôt 3 directement adjacente à l'épaulement 36 ; dans le sens 13, les faces 46 et 48 se raccordent à une face annulaire plane 49, de révolution autour de l'axe 2 auquel elle est perpendiculaire, cette face 49 étant tournée dans le sens 13 et espacée longitudinalement, par rapport à la face 47, d'une distance L2 déterminée, inférieure à L1, de telle sorte qu'entre cette face 49 et la face 33 de la bague 26 subsiste une distance longitudinale L3 elle-même déterminée. The seal press 45, of annular shape of revolution around the axis 2, is delimited in the direction of a distance from it by a cylindrical outer peripheral face 46 of revolution around the axis 2 with a diameter substantially identical to that of the inner peripheral face 11 of the valve body 1 so that there is established between these faces 46 and 11 a sliding guide contact relative parallel to the axis 2; in direction 21, this outer peripheral face 46 is connected to a plane annular face 47 of revolution about the axis 2 to which it is perpendicular, this face 47 being turned in direction 21 and directly complementary to the shoulder 36 against which it is applied flat in this direction 21; in a centripetal radial direction, this face 47 is connected to a frustoconical face 48 of revolution around the axis 2 with a conicity identical to that of the face 32 of the ring 26 so as to match an area of the face 37 of the pot 3 directly adjacent to the shoulder 36; in direction 13, the faces 46 and 48 are connected to a flat annular face 49, of revolution about the axis 2 to which it is perpendicular, this face 49 being turned in the direction 13 and spaced longitudinally, with respect to the face 47, by a determined distance L2, less than L1, so that between this face 49 and the face 33 of the ring 26 there remains a longitudinal distance L3 itself determined.
Ainsi, à l'intérieur de la chambre 43, le presse joint 45 délimite pour le joint 44 un espace annulaire de formes, de dimensions et de volume déterminés, constants quelles que soient les conditions de serrage mutuel du pôt 3 et du corps de vanne I ; à l'intérieur de cet espace, le joint 44 est placé en précontrainte élastique de compression longitudinale parfaitement déterminée entre les faces 49 et 33 lorsque la face 37 s'appuie contre la face 32, ce qui établit entre le joint 33 et la face 37 du pôt 3, d'une part, et la face 11 du corps de vanne I, d'autre part, un contact d'étanchéité sous une pression également déterminée, dont on remarquera qu'elle est indépendante du serrage appliqué longitudinalement au pôt 3, par sa face 37, contre le corps de vanne 1, par la face 32 de la bague 26 et par l'intermédiaire de celle-ci ainsi que de l'anneau d'arrêt 22, au moyen de l'écrou 40 dès lors qu'un contact s'établit entre les faces 37 et 32.Thus, inside the chamber 43, the seal press 45 delimits for the seal 44 an annular space of determined shapes, dimensions and volume, constant whatever the conditions of mutual tightening of the pot 3 and of the valve body I; inside this space, the seal 44 is placed in elastic prestressing of longitudinal compression perfectly determined between the faces 49 and 33 when the face 37 bears against the face 32, which establishes between the seal 33 and the face 37 of the post 3, on the one hand, and the face 11 of the valve body I, on the other hand, a sealing contact under a pressure also determined, which it will be noted that it is independent of the tightening applied longitudinally to the post 3 , by its face 37, against the valve body 1, by the face 32 of the ring 26 and by means of the latter as well as of the stop ring 22, by means of the nut 40 consequently that a contact is established between the faces 37 and 32.
Ainsi, par un choix approprié des caractéristiques dimensionnelles du joint 44, en fonction de celles du pôt 3, de la bague 26 et du presse joint 45, on peut communiquer au joint 44 une précontrainte longitudinale parfaitement déterminée, indépendante du serrage obtenu au moyen de l'écrou 40 ; ce n'est que si la différence entre les pressions de fluide à l'intérieur 5 du corps de vanne 1 et à l'extérieur 6 de celui-ci dépasse un seuil déterminé en fonction de cette précontrainte que le joint 44 peut subir, par l'intermédiaire du presse joint 45 formant piston, un surcroît de contrainte longitudinale, lequel se traduit par un surcroît des pressions d'application du joint 44 contre la face 37 du pôt 3 et la face 11 du corps 1, formant portées longitudinales d'étanchéité respectivement sur le pôt 3 et sur le corps de vanne 1 entre les faces 33 et 49, et par conséquent par un renforcement de l'étanchéité en résultant, ce qui limite les variations de conformation du joint 44 et permet d'allonger ainsi la durée de vie de celui-ci. Thus, by an appropriate choice of the dimensional characteristics of the seal 44, as a function of those of the cup 3, of the ring 26 and of the seal press 45, it is possible to communicate to the seal 44 a perfectly determined longitudinal prestress, independent of the tightening obtained by means of the nut 40; it is only if the difference between the fluid pressures inside 5 of the valve body 1 and outside 6 of the latter exceeds a threshold determined as a function of this prestressing that the seal 44 can undergo, for via the seal press 45 forming the piston, an increase in longitudinal stress, which results in an increase in the pressures for applying the seal 44 against the face 37 of the container 3 and the face 11 of the body 1, forming longitudinal spans of sealing respectively on the pot 3 and on the valve body 1 between the faces 33 and 49, and consequently by a reinforcement of the resulting sealing, which limits the variations in conformation of the seal 44 and thus makes it possible to lengthen the lifespan of it.
De préférence, le joint 44 présente à l'état libre, c'est-à-dire notamment avant sa mise en contrainte dans la chambre 43, et lorsqu'il est vu en coupe par un plan incluant l'axe 2, une section transversale de forme géométriquement semblable à celle de l'espace subsistant entre les faces 11, 33, 37 et 49 après serrage du pôt 3 sur le corps 1 au moyen de l'écrou 40, avec des dimensions supérieures à celles de cet espace. Une telle forme permet d'assurer un remplissage intégral dudit espace de la chambre 3 par le joint 44 en précontrainte mais ne constitue cependant qu'un exemple non limitatif. En variante, on peut prévoir de supprimer le presse joint 45, auquel cas le joint 44 est conformé et dimensionné en relation avec la forme et les dimensions de la chambre 43, de préférence de façon à occuper intégralement celle-ci lorsqu'il y est mis en précontrainte. Preferably, the seal 44 has in the free state, that is to say in particular before it is stressed in the chamber 43, and when it is seen in section through a plane including the axis 2, a section transverse geometrically similar to that of the space remaining between the faces 11, 33, 37 and 49 after tightening of the pot 3 on the body 1 by means of the nut 40, with dimensions greater than those of this space. Such a shape makes it possible to completely fill said space in chamber 3 with the pre-stressed seal 44, but is however only a non-limiting example. As a variant, provision may be made to remove the seal press 45, in which case the seal 44 is shaped and dimensioned in relation to the shape and dimensions of the chamber 43, preferably so as to occupy the whole of the latter when there is prestressed.
Un Homme du métier comprendra aisément qu'un dispositif de raccordement étanche selon l'invention peut connaître d'autres modes de réalisation pratique dans une application à l'étanchéification d'un pôt à garnitures d'étanchéité vis-à-vis d'un corps de vanne sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention. A person skilled in the art will readily understand that a sealed connection device according to the invention can know other practical embodiments in an application for sealing a pot with packings with respect to a valve body without departing from the scope of the present invention.
Egalement, un Homme du métier comprendra aisément que l'application du dispositif selon l'invention n'est pas limitée au raccordement étanche d'un pôt à garnitures d'étanchéité avec un corps de vanne mais peut, de façon plus générale, s'appliquer au raccordement étanche de tout ensemble mâle, constitué dans cet exemple par le pôt 3, avec un ensemble femelle, constitué dans cet exemple par le corps de vanne 1. Likewise, a person skilled in the art will readily understand that the application of the device according to the invention is not limited to the sealed connection of a pot with packings with a valve body but can, more generally, apply to the sealed connection of any male assembly, constituted in this example by the pot 3, with a female assembly, constituted in this example by the valve body 1.
En particulier, on a illustré à la figure 2 l'utilisation d'un dispositif selon l'invention pour assurer un raccordement étanche entre deux tuyaux 50 et 51, et plus précisément entre un embout femelle 52 soudé sur le tuyau 50 et un embout mâle 53 soudé sur le tuyau 51. In particular, FIG. 2 illustrates the use of a device according to the invention for ensuring a tight connection between two pipes 50 and 51, and more precisely between a female end piece 52 welded to the pipe 50 and a male end piece 53 welded to pipe 51.
L'embout femelle 52 et l'embout mâle 53 constituent respectivement l'ensemble femelle et l'ensemble mâle du dispositif selon l'invention.The female end piece 52 and the male end piece 53 respectively constitute the female assembly and the male assembly of the device according to the invention.
L'ensemble du dispositif présente également dans ce cas une symétrie de révolution autour d'un axe longitudinal 54, commun aux deux tuyaux 50 et 51 au moins à proximité immédiate du dispositif selon l'invention ; cet axe 54 servira de référence aux notions de longitudinalité, de transversalité, ainsi que de caractère radial centrifuge ou centripète. The entire device also has in this case a symmetry of revolution about a longitudinal axis 54, common to the two pipes 50 and 51 at least in the immediate vicinity of the device according to the invention; this axis 54 will serve as a reference to the notions of longitudinality, transversality, as well as of centrifugal or centripetal radial character.
Les deux embouts 52 et 53 sont étanches et rigides et, alors que l'embout mâle 53 est réalisé à cet effet d'une seule pièce, l'embout femelle 52 est réalisé sous forme d'un assemblage de plusieurs pièces étanches étanchéifiées mutuellement et dont chacune présente la symétrie générale de révolution précitée. The two end pieces 52 and 53 are tight and rigid and, while the male end piece 53 is made for this purpose in one piece, the female end piece 52 is made in the form of an assembly of several sealed parts mutually sealed and each of which has the aforementioned general symmetry of revolution.
En particulier, l'embout femelle 52 comporte une pièce mâle 55, rigide, présentant vers l'axe 54 une face périphérique intérieure 56 cylindrique de révolution autour de cet axe et traversant la pièce mâle 55 de part en part pour délimiter à l'intérieur de celle-ci un passage longitudinal 57 pour un fluide véhiculé par les tuyaux 50 et 51.Outre cette face 56, la pièce mâle 55 présente les faces suivantes, toutes de révolution autour de l'axe 54
- une face frontale transversale, annulaire, plane, perpendiculaire à l'axe 54, tournée dans un sens longitudinal 59 et à laquelle la face périphérique intérieure 56 se raccorde dans ce sens 59,
- une face périphérique extérieure 60 cylindrique, tournée dans un sens radial centrifuge et formant une portée longitudinale d'étanchéité comme il apparaîtra plus loin, cette face 60 se raccordant dans le sens 59 à la face frontale 58,
- un épaulement annulaire transversal 61 plan, perpendiculaire à l'axe 54 et tournée dans le sens 59, la face périphérique extérieure 60 se raccordant à cet épaulement 61 dans le sens 59,
- une face périphérique extérieure 62 cylindrique, tournée en sens radial centrifuge, avec un diamètre supérieur à celui de la face périphérique extérieure 60, lui-même supérieur à celui de la face périphérique intérieure 56, cette face périphérique extérieure 62 se raccordant à l'épaulement 61 dans le sens 59,
- un autre épaulement annulaire transversal 63 plan, perpendiculaire à l'axe 54, tourné dans un sens longitudinal 64 opposé au sens 59, c'est-à-dire à l'opposé de l'épaulement 61, la face périphérique extérieure 62 se raccordant dans le sens 64 à cet épaulement transversal 63,
- une face périphérique extérieure 65 cylindrique, tournée en sens radial centrifuge, avec un diamètre intermédiaire entre les diamètres respectifs de la face périphérique extérieure 62 et de la face périphérique intérieure 56, cette face 65 étant munie d'un filetage 66 et se raccordant dans le sens 59 à l'épaulement 63,
- un épaulement annulaire transversal 67 plan, perpendiculaire à l'axe 54 et tourné dans le sens 64, la face périphérique extérieure 65 se raccordant dans le sens 64 à cet épaulement annulaire 67,
- une face périphérique extérieure 68 cylindrique, tournée en sens radial centrifuge et se raccordant dans le sens 59 à l'épaulement 67,
- une face annulaire tronconique 69 qui converge dans le sens 64 en étant tournée à la fois dans ce sens 64 et dans un sens radial centrifuge, laquelle face 69 se raccorde dans le sens 59 à la face périphérique extérieure 68 et dans le sens 64 à la face périphérique intérieure 56, par l'intermédiaire d'un méplat annulaire, transversal 70, plan, perpendiculaire à l'axe 54 et tourné dans le sens 64.In particular, the female end piece 52 comprises a rigid male part 55, presenting towards the axis 54 an inner peripheral face 56 of cylindrical revolution around this axis and passing through the male part 55 right through to delimit inside thereof a longitudinal passage 57 for a fluid conveyed by the pipes 50 and 51. In addition to this face 56, the male part 55 has the following faces, all of revolution around the axis 54
a transverse, annular, plane front face, perpendicular to the axis 54, turned in a longitudinal direction 59 and to which the inner peripheral face 56 is connected in this direction 59,
a cylindrical outer peripheral face 60, turned in a centrifugal radial direction and forming a longitudinal sealing surface as will appear below, this face 60 connecting in the direction 59 to the front face 58,
a planar transverse annular shoulder 61, perpendicular to the axis 54 and turned in the direction 59, the external peripheral face 60 connecting to this shoulder 61 in the direction 59,
a cylindrical outer peripheral face 62, turned in a centrifugal radial direction, with a diameter greater than that of the outer peripheral face 60, itself greater than that of the inner peripheral face 56, this outer peripheral face 62 being connected to the shoulder 61 in the direction 59,
- Another transverse annular shoulder 63 plane, perpendicular to the axis 54, rotated in a longitudinal direction 64 opposite to the direction 59, that is to say opposite the shoulder 61, the outer peripheral face 62 connecting in the direction 64 to this transverse shoulder 63,
- A cylindrical outer peripheral face 65, turned in a centrifugal radial direction, with a diameter intermediate between the respective diameters of the outer peripheral face 62 and the inner peripheral face 56, this face 65 being provided with a thread 66 and connecting in the direction 59 at the shoulder 63,
a planar transverse annular shoulder 67, perpendicular to the axis 54 and turned in the direction 64, the external peripheral face 65 connecting in the direction 64 to this annular shoulder 67,
a cylindrical outer peripheral face 68, turned in a centrifugal radial direction and connecting in the direction 59 to the shoulder 67,
a tapered annular face 69 which converges in the direction 64 while being turned both in this direction 64 and in a centrifugal radial direction, which face 69 is connected in the direction 59 to the external peripheral face 68 and in the direction 64 to the inner peripheral face 56, by means of an annular, transverse flat 70, plane, perpendicular to the axis 54 and turned in the direction 64.
Le tuyau 50 bute dans le sens 59 contre le méplat annulaire 70 de la pièce mâle 55, à laquelle il est soudé par la face annulaire tronconique 69 de celle-ci. The pipe 50 abuts in the direction 59 against the annular flat 70 of the male part 55, to which it is welded by the frustoconical annular face 69 of the latter.
L'embout femelle 52 comporte en outre une pièce rigide formant enveloppe 71 également délimitée par des faces de révolution autour de l'axe 54, à savoir
- une face périphérique intérieure 72 cylindrique, tournée en sens radial centripète et présentant un taraudage 73 de même diamètre primitif que le filetage 66 de la face périphérique extérieure 65 de la pièce mâle 55, avec lequel le taraudage 73 est en prise,
- un épaulement annulaire transversal 74 plan, perpendiculaire à l'axe 54 et tourné dans le sens 59, la face périphérique intérieure 72 se raccordant dans le sens 59 à cet épaulement annulaire 74 qui est en butée à plat, dans le sens 59 contre l'épaulement annulaire 63 de la pièce mâle 55,
- une face périphérique intérieure 75 cylindrique, tournée dans un sens radial centripète et présentant un diamètre sensiblement identique à celui de la face périphérique extérieure 62 de la pièce mâle 55, cette face 75 se raccordant dans le sens 64 à l'épaulement annulaire 74 alors qu'elle s'étend dans le sens 59 au-delà de la face frontale 58 en formant localement deux portées longitudinales d'étanchéité, comme il apparaîtra plus loin,
- un épaulement annulaire transversal 76 plan, perpendiculaire à l'axe 54 et tourné dans le sens 59, la face périphérique intérieure 75 se raccordant dans le sens 59 à cet épaulement 76 par une arête adoucie,
- une face périphérique intérieure 77 cylindrique, tournée en sens radial centripète avec un diamètre supérieur à celui de la face périphérique intérieure 75, cette face 77 se raccordant dans le sens 64 à l'épaulement 76 et présentant un taraudage 78,
- une face tronconique 79 tournée à la fois dans le sens 59 et dans un sens radial centripète, cette face 79 s'évasant dans le sens 59 à partir de la face périphérique intérieure 77 qui s'y raccorde dans ce sens 59,
- une face annulaire frontale, transversale 80 plane, perpendiculaire à l'axe 54 et tournée dans le sens 59, la face tronconique 79 se raccordant à cette face frontale 80 dans le sens 59,
- un ensemble de faces 81, 82, 83, 84, 85 cylindriques ou tronconiques, tournées en sens radial centrifuge ainsi que, pour certaines, dans le sens 59 ou dans le sens 64, lesquelles faces 81 à 85 présentent une géométrie indifférente au regard de la présente invention et relient la limite périphérique extérieure de la face 80 à la limite périphérique extérieure d'une face frontale 86 annulaire, transversale, plane, perpendiculaire à l'axe 54 et tournée dans le sens 64, laquelle face 86 se raccorde en sens radial centripète à la face périphérique intérieure 72, à l'opposé du raccordement de celle-ci avec l'épaulement 74.The female end piece 52 further comprises a rigid piece forming an envelope 71 also delimited by faces of revolution around the axis 54, namely
a cylindrical inner peripheral face 72, turned in a centripetal radial direction and having a thread 73 of the same original diameter as the thread 66 of the outer peripheral face 65 of the male part 55, with which the thread 73 is engaged,
- A transverse annular shoulder 74 plane, perpendicular to the axis 54 and rotated in the direction 59, the inner peripheral face 72 connecting in the direction 59 to this annular shoulder 74 which is in abutment flat, in the direction 59 against l 'annular shoulder 63 of the male part 55,
- A cylindrical inner peripheral face 75, turned in a centripetal radial direction and having a diameter substantially identical to that of the outer peripheral face 62 of the male part 55, this face 75 connecting in the direction 64 to the annular shoulder 74 then that it extends in the direction 59 beyond the front face 58 by locally forming two longitudinal sealing surfaces, as will appear below,
a planar transverse annular shoulder 76 perpendicular to the axis 54 and turned in the direction 59, the inner peripheral face 75 connecting in the direction 59 to this shoulder 76 by a softened edge,
a cylindrical inner peripheral face 77, turned in a centripetal radial direction with a diameter greater than that of the inner peripheral face 75, this face 77 connecting in the direction 64 to the shoulder 76 and having a thread 78,
a tapered face 79 turned both in the direction 59 and in a centripetal radial direction, this face 79 widening in the direction 59 from the inner peripheral face 77 which is connected to it in this direction 59,
a plane annular front face, transverse 80 plane, perpendicular to the axis 54 and turned in the direction 59, the frustoconical face 79 connecting to this front face 80 in the direction 59,
- a set of faces 81, 82, 83, 84, 85 cylindrical or frustoconical, rotated in centrifugal radial direction as well as, for some, in direction 59 or in direction 64, which faces 81 to 85 have a geometry indifferent to the gaze of the present invention and connect the outer peripheral limit of the face 80 to the outer peripheral limit of a front face 86 annular, transverse, plane, perpendicular to the axis 54 and turned in the direction 64, which face 86 is connected in centripetal radial direction to the inner peripheral face 72, opposite the connection of the latter with the shoulder 74.
A la jonction entre la face frontale 80 et l'ensemble de faces 81 à 85, et plus précisément dans les faces 81 et 82 sont aménagées des encoches 87 servant à immobiliser à la rotation autour de l'axe 54, par rapport à l'enveloppe 71, une rondelle-frein 88 pour un écrou 89 vissé dans l'enveloppe 71 par le taraudage 78, comme il sera décrit plus loin, pour constituer des moyens de serrage mutuel des deux embouts 52 et 53. At the junction between the front face 80 and the set of faces 81 to 85, and more precisely in the faces 81 and 82, notches 87 are provided which serve to immobilize the rotation about the axis 54, relative to the envelope 71, a lock washer 88 for a nut 89 screwed into the envelope 71 by the thread 78, as will be described below, to constitute means for mutual tightening of the two end pieces 52 and 53.
L'embout femelle 52 comporte également un anneau 90 sensiblement incompressible notamment longitudinalement, inséré dans l'enveloppe 71 et butant dans le sens 64 contre la face frontale 58, lequel anneau 90 est également délimité par des faces de révolution autour de l'axe 54, à savoir par
- une face périphérique intérieure 91 cylindrique, tournée en sens radial centripète et présentant un diamètre identique à celui de la face périphérique intérieure 56 de la pièce mâle 55 de façon à délimiter un passage de fluide 92 traversant l'anneau 90 longitudinalement de part en part et prolongeant par conséquent le passage de fluide 57 de la pièce mâle 55,
- une face frontale 93 annulaire, transversale, plane, perpendiculaire à l'axe 54 et tournée dans le sens 64, la face périphérique intérieure 71 se raccordant dans ce sens 64 à cette face 93,
- une face périphérique extérieure 94 cylindrique et tournée en sens radial centrifuge, avec un diamètre sensiblement identique à celui de la face périphérique extérieure 62 de la pièce mâle 55 et à celui de la face périphérique intérieure 75 de l'enveloppe 71, cette face 94 se raccordant dans le sens 64 à la face frontale 93,
- une autre face frontale 95 annulaire, transversale, plane, perpendiculaire à l'axe 54 et tournée dans le sens 59, la face périphérique extérieure 94 et la face périphérique intérieure 91 se raccordant à cette face frontale 95 dans le sens 59.The female end piece 52 also comprises a ring 90 which is substantially incompressible, in particular longitudinally, inserted in the casing 71 and abutting in the direction 64 against the front face 58, which ring 90 is also delimited by faces of revolution about the axis 54 , namely by
- A cylindrical inner peripheral face 91, turned in a centripetal radial direction and having a diameter identical to that of the inner peripheral face 56 of the male part 55 so as to delimit a passage of fluid 92 passing through the ring 90 longitudinally right through and consequently extending the fluid passage 57 of the male part 55,
an annular, transverse, planar front face 93, perpendicular to the axis 54 and turned in the direction 64, the inner peripheral face 71 being connected in this direction 64 to this face 93,
an outer peripheral face 94 which is cylindrical and turned in a centrifugal radial direction, with a diameter substantially identical to that of the outer peripheral face 62 of the male part 55 and to that of the inner peripheral face 75 of the casing 71, this face 94 connecting in the direction 64 to the front face 93,
another annular front face 95 which is annular, transverse, planar, perpendicular to the axis 54 and turned in the direction 59, the external peripheral face 94 and the internal peripheral face 91 being connected to this front face 95 in the direction 59.
La face frontale 93 de l'anneau 90 est en appui de butée à plat, dans le sens 64, contre la face frontale 58 de la pièce mâle 55 longitudinalement, la distance séparant des faces frontales 93 et 95 de l'anneau 93 est inférieure à la valeur longitudinale du porte-à-faux que la face périphérique intérieure 75 de l'enveloppe 71 forme par rapport à la face frontale 58 de la pièce mâle 55 si bien que l'anneau 90 est en contact de guidage au libre coulissement longitudinal, par sa face périphérique extérieure 94, avec la face périphérique intérieure 75 de l'enveloppe 71, et que cette face 75 forme un porte-à-faux longitudinal, dans le sens 59, par rapport à la face frontale 95 de l'anneau 90. The front face 93 of the ring 90 is in abutment flat abutment, in the direction 64, against the front face 58 of the male part 55 longitudinally, the distance separating from the front faces 93 and 95 of the ring 93 is less at the longitudinal value of the overhang that the inner peripheral face 75 of the casing 71 forms with respect to the front face 58 of the male part 55 so that the ring 90 is in guide contact with free longitudinal sliding , by its outer peripheral face 94, with the inner peripheral face 75 of the casing 71, and that this face 75 forms a longitudinal overhang, in the direction 59, relative to the front face 95 of the ring 90.
L'appui précité de la face frontale 93 de l'anneau 90 contre la face frontale 58 de la pièce mâle 55 s'effectue par une zone annulaire de cette face frontale 93 adjacente au raccordement de celle-ci avec la face périphérique intérieure 91 de l'anneau 90 alors que la zone annulaire restante de cette face frontale 93, jouxtant la jonction de cette dernière avec la face périphérique extérieure 94 de l'anneau 90, forme en saillie radiale centrifuge par rapport à la face périphérique extérieure 60 de la pièce mâle 55 un épaulement tourné dans le sens 64 et disposé longitudinalement en regard de l'épaulement 61 de la pièce mâle 55, à une distance longitudinale déterminée L4 de cet épaulement 61. The abovementioned support of the front face 93 of the ring 90 against the front face 58 of the male part 55 is effected by an annular zone of this front face 93 adjacent to the connection of the latter with the inner peripheral face 91 of the ring 90 while the remaining annular zone of this front face 93, adjoining the junction of the latter with the external peripheral face 94 of the ring 90, forms a radial centrifugal projection relative to the external peripheral face 60 of the part male 55 a shoulder turned in the direction 64 and disposed longitudinally opposite the shoulder 61 of the male part 55, at a determined longitudinal distance L4 from this shoulder 61.
Ainsi, la face frontale 93 de l'anneau 90, par sa zone annulaire jouxtant son raccordement avec la face périphérique extérieure 94 de celui-ci, délimite avec l'épaulement 61 de la pièce mâle 55, la face périphérique extérieure 60 de celui-ci et une partie de la face périphérique intérieure 75 de l'enveloppe 71 une chambre 96 de forme, de dimensions et de volume déterminés, constants quelles que soient les sollicitations subies par la pièce mâle 55, l'anneau 90 et l'enveloppe 71 dans des conditions normales d'utilisation, étant entendu que la pièce mâle 55, l'anneau 90 et l'enveloppe 71 sont indéformables dans de telles conditions normales d'utilisation. Thus, the front face 93 of the ring 90, by its annular zone adjoining its connection with the external peripheral face 94 of the latter, delimits with the shoulder 61 of the male part 55, the external peripheral face 60 of the latter ci and part of the inner peripheral face 75 of the casing 71 a chamber 96 of determined shape, dimensions and volume, constant whatever the stresses to which the male part 55, the ring 90 and the casing 71 are subjected under normal conditions of use, it being understood that the male part 55, the ring 90 and the casing 71 are non-deformable under such normal conditions of use.
Cette chambre 96, comparable en celà à la chambre 43 du dispositif selon l'invention décrit en référence à la figure 1, enferme un joint 97, élastiquement compressible notamment longitudinalement, et un presse joint 98, quant à lui sensiblement incompressible notamment longitudinalement dans des conditions normales d'utilisation, l'un et l'autre annulaires de révolution autour de l'axe 54. This chamber 96, comparable in this with chamber 43 of the device according to the invention described with reference to FIG. 1, encloses a seal 97, elastically compressible in particular longitudinally, and a seal press 98, meanwhile substantially incompressible in particular longitudinally in normal conditions of use, both annular of revolution around the axis 54.
Le presse joint 98 est adjacent à celui des épaulements délimitant la chambre 96, à savoir l'épaulement 61 et l'épaulement constitué par la zone de la face frontale 93 de l'anneau 90 jouxtant la jonction de celle-ci avec la face périphérique extérieure 94 de cet anneau 90, qui est exposé à la plus forte pression de fluide, à savoir dans l'exemple illustré la zone précitée de la face frontale 93 de l'anneau 90, laquelle est exposée à la pression du fluide traversant les passages 57 et 92, supérieure à la pression régnant à l'extérieur 99 des tuyaux 50; 51 et du dispositif selon l'invention. The joint press 98 is adjacent to that of the shoulders delimiting the chamber 96, namely the shoulder 61 and the shoulder formed by the zone of the front face 93 of the ring 90 adjoining the junction of the latter with the peripheral face. outer 94 of this ring 90, which is exposed to the highest fluid pressure, namely in the example illustrated the aforementioned zone of the front face 93 of the ring 90, which is exposed to the pressure of the fluid passing through the passages 57 and 92, greater than the pressure prevailing outside 99 of the pipes 50; 51 and of the device according to the invention.
Plus précisément, le presse joint 98 présente en contact, à plat, avec la face frontale 93 de l'anneau 90 une face annulaire transversale 100 plane, perpendiculaire à l'axe 54 et tournée dans le sens 59 alors qu'il présente vers l'épaulement 61, dans le sens 64, une autre face annulaire, transversale 101 également plane et perpendiculaire à l'axe 54, espacée de la face 100 d'une distance L5 inférieure à la distance L4 de telle sorte que subsiste entre cette face 101 et l'épaulement 61 une distance longitudinale L6 ;; les deux faces annulaires transversales 100, 101 sont raccordées mutuellement par une face périphérique intérieure 102 et par une face périphérique extérieure 103 l'une et l'autre cylindriques de révolution autour de l'axe 54 et tournées respectivement en sens radial centripète et en sens radial centrifuge, avec des diamètres respectifs sensiblement égaux respectivement à celui de la face périphérique extérieure 65 de la pièce mâle 55 et à celui de la face périphérique intérieure 75 de l'enveloppe 71 de telle sorte que s'établissent des contacts de guidage au coulissement longitudinal relatif ; les faces périphériques intérieure 102 et extérieure 103 se raccordent à la face annulaire transversale 101 par des arêtes vives alors que, comme il est illustré, elles peuvent se raccorder à la face transversale 100 par des arêtes adoucies. More specifically, the seal press 98 has in contact, flat, with the front face 93 of the ring 90 a transverse annular face 100 plane, perpendicular to the axis 54 and turned in the direction 59 while it presents towards the 'shoulder 61, in the direction 64, another annular face, transverse 101 also planar and perpendicular to the axis 54, spaced from the face 100 by a distance L5 less than the distance L4 so that remains between this face 101 and the shoulder 61 a longitudinal distance L6 ;; the two transverse annular faces 100, 101 are connected to each other by an inner peripheral face 102 and by an outer peripheral face 103, one and the other cylindrical of revolution around the axis 54 and rotated respectively in centripetal radial direction and in direction centrifugal radial, with respective diameters substantially equal respectively to that of the outer peripheral face 65 of the male part 55 and to that of the inner peripheral face 75 of the casing 71 so that sliding guide contacts are established relative longitudinal; the inner 102 and outer 103 peripheral faces are connected to the transverse annular face 101 by sharp edges whereas, as illustrated, they can be connected to the transverse face 100 by softened edges.
Conformément à la présente invention, le joint annulaire 97, élastiquement compressible notamment longitudinalement, est maintenu en précontrainte longitudinale entre l'épaulement 61 de la pièce mâle 55 et la face transversale 101 du presse joint 96, quant à lui sensiblement incompressible longitudinalement et en appui dans le sens 59 contre la face 93 de l'anneau 93 lui-même en appui par cette même face 93, dans le sens 64, contre la face frontale 58 de la pièce mâle 55. In accordance with the present invention, the annular seal 97, which is elastically compressible, in particular longitudinally, is held in longitudinal prestress between the shoulder 61 of the male part 55 and the transverse face 101 of the seal press 96, meanwhile substantially incompressible longitudinally and in support. in the direction 59 against the face 93 of the ring 93 itself in abutment by this same face 93, in the direction 64, against the front face 58 of the male part 55.
Grâce à une conformation et à un dimensionnement appropriés du joint 97, aisément déterminables par un Homme du métier en fonction d'une part du matériau constitutif de ce joint 97 et d'autre part de l'étanchéité recherchée, le joint 97 s'applique sous une pression propre à établir un contact d'étanchéité d'une part en sens radial centripète contre la face périphérique extérieure 60 de la pièce mâle 55 et d'autre part dans un sens radial centrifuge contre la face périphérique intérieure 75 de l'enveloppe 71, lesquelles faces 60 et 75 constituent ainsi localement des portées longitudinales d'étanchéité. Le joint 97 s'oppose ainsi à toute fuite vers l'extérieur 99, entre l'enveloppe 71 et la pièce mâle 55, du fluide en surpression transitant par les passages 57 et 92 et susceptible de s'insinuer jusqu'à la chambre 96.On remarque que ce n'est que dans l'hypothèse où la pression de ce fluide, agissant sur le presse joint 98, surcompense cette précontrainte que le joint 97 peut être amené à se déformer sous l'action de ce dernier, agissant comme un piston, étant à noter qu'il subit alors un surcroît de compression longitudinale se traduisant par une application sous une pression plus élevée contre les portées longitudinales d'étanchéité constituées respectivement par la face périphérique extérieure 60 de la pièce mâle 55 et par la face périphérique intérieure 75 de l'enveloppe 71, ce qui augmente l'étanchéité au fur et à mesure que la pression du fluide transitant par les passages 57 et 92 augmente elle-même.Par exemple, le joint 97 avant précontrainte présente, lorsqu'il est vu en coupe par un plan incluant l'axe 54, une forme géométriquement semblable à celle de l'espace subsistant, dans la chambre 96, entre le presse joint 98, les faces 60 et 75 et l'épaulement 61, avec des dimensions supérieures à celles de cet espace de telle sorte que le joint 37 en précontrainte emplisse intégralement cet espace ; cependant, d'autres formes de joint 97 peuvent être choisies sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention. En variante, on peut également supprimer le presse joint 98 en conformant et en dimensionnant le joint 97 en relation avec les forme et dimensions de la chambre 96, de préférence de façon telle que le joint 97 en précontrainte occupe intégralement celle-ci. Thanks to an appropriate conformation and dimensioning of the seal 97, easily determinable by a skilled person depending on the one hand on the material constituting this seal 97 and on the other hand on the desired seal, the seal 97 applies under a pressure capable of establishing a sealing contact on the one hand in a centripetal radial direction against the external peripheral face 60 of the male part 55 and on the other hand in a centrifugal radial direction against the internal peripheral face 75 of the casing 71, which faces 60 and 75 thus locally form longitudinal sealing surfaces. The seal 97 thus prevents any leakage to the outside 99, between the casing 71 and the male part 55, of the overpressure fluid passing through the passages 57 and 92 and liable to creep into the chamber 96 We note that it is only in the event that the pressure of this fluid, acting on the seal press 98, overcompensates this preload that the seal 97 can be caused to deform under the action of the latter, acting as a piston, being noted that it then undergoes an increase in longitudinal compression resulting in an application under higher pressure against the longitudinal sealing surfaces constituted respectively by the outer peripheral face 60 of the male part 55 and by the face inner peripheral 75 of the casing 71, which increases the tightness as the pressure of the fluid passing through the passages 57 and 92 itself increases. For example, the seal 97 before prestressing presents, when seen in section through a plane including the axis 54, a shape geometrically similar to that of the remaining space, in the chamber 96, between the seal press 98, the faces 60 and 75 and the shoulder 61, with dimensions greater than those of this space so that the prestressed joint 37 completely fills this space; however, other forms of seal 97 can be chosen without departing from the scope of the present invention. As a variant, it is also possible to eliminate the seal press 98 by shaping and dimensioning the seal 97 in relation to the shape and dimensions of the chamber 96, preferably in such a way that the seal 97 in prestress fully occupies the latter.
Naturellement, la précontrainte de compression longitudinale imposée au joint 97 tend à chasser l'anneau 90 dans le sens d'un éloignement longitudinal par rapport à la pièce mâle 55, c'est-à-dire dans le sens 59, et l'anneau 90 doit être retenu en appui contre la face frontale 58 de la pièce mâle 55, en pratique par l'embout mâle 53 lui-même retenu longitudinalement, par rapport à l'enveloppe 71, par l'écrou 89. Naturally, the longitudinal compression preload imposed on the joint 97 tends to drive the ring 90 in the direction of a longitudinal distance from the male part 55, that is to say in the direction 59, and the ring 90 must be retained in abutment against the front face 58 of the male part 55, in practice by the male end piece 53 itself retained longitudinally, relative to the casing 71, by the nut 89.
A cet effet, si l'on considère un plan 104 perpendiculaire à l'axe 54 et constituant pour l'anneau 90 un plan de symétrie, c'est-à-dire un plan équidistant des deux faces frontales 93 et 95 de l'anneau 90, l'embout mâle 53 constitue l'image spéculaire de la pièce mâle 55 par rapport au plan 104, si ce n'est qu'il ne comporte pas de filetage correspondant au filetage 65. To this end, if we consider a plane 104 perpendicular to the axis 54 and constituting for the ring 90 a plane of symmetry, that is to say a plane equidistant from the two end faces 93 and 95 of the ring 90, the male end piece 53 constitutes the specular image of the male part 55 with respect to the plane 104, except that it does not have a thread corresponding to the thread 65.
De ce fait, on ne décrira pas dans le détail l'embout mâle 53 dont on indiquera seulement qu'il est rigide et délimité par une face périphérique intérieure 105 constituant l'image spéculaire de la face périphérique intérieure 56 de la pièce mâle 55 et délimitant un passage 106 traversant longitudinalement l'embout mâle 53 de part en part pour prolonger les passages 57 et 92, une face frontale 107 constituant l'image spéculaire de la face frontale 58 de la pièce mâle 55 et prenant appui longitudinalement, dans le sens 64, contre une zone annulaire de la face frontale 95 de l'anneau 90 jouxtant la jonction de celle-ci avec la face périphérique extérieure 91, une face périphérique extérieure 108 constituant l'image spéculaire de la face périphérique extérieure 60 de la pièce mâle 55, un épaulement transversal annulaire 109 constituant l'image spéculaire de l'épaulement 61 de la pièce 55, une face périphérique extérieure 110 constituant l'image spéculaire de la face périphérique extérieure 62 de la pièce mâle 55 et dont on remarque que, du fait de dimensionnements longitudinaux appropriés, aisément déterminables par un
Homme du métier, elle est située pour partie en contact avec la face périphérique intérieure 75 de l'enveloppe 71 et pour partie en regard de la face périphérique intérieure 77 de celle-ci, en chevauchant l'épaulement 76, un épaulement annulaire transversal 111 constituant l'image spéculaire de l'épaulement 63, une face périphérique extérieure 112 constituant l'image spéculaire de la face périphérique extérieure 65 de la pièce mâle 55 si ce n'est qu'elle est lisse au lieu d'être munie d'un filetage analogue au filetage 66, un épaulement 113 constituant l'image spéculaire de l'épaulement 67, une face périphérique extérieure 114 constituant l'image spéculaire de la face périphérique extérieure 68, une face annulaire tronconique 115 constituant l'image spéculaire de la face 69 et un méplat 116 constituant l'image spéculaire du méplat 70.Therefore, we will not describe in detail the male end piece 53 which will only be indicated as being rigid and delimited by an inner peripheral face 105 constituting the specular image of the inner peripheral face 56 of the male part 55 and delimiting a passage 106 passing longitudinally through the male end piece 53 right through to extend the passages 57 and 92, a front face 107 constituting the specular image of the front face 58 of the male part 55 and bearing longitudinally, in the direction 64, against an annular zone of the front face 95 of the ring 90 adjoining the junction of the latter with the external peripheral face 91, an external peripheral face 108 constituting the specular image of the external peripheral face 60 of the male part 55, an annular transverse shoulder 109 constituting the specular image of the shoulder 61 of the part 55, an outer peripheral face 110 constituting the specul area of the outer peripheral face 62 of the male part 55 and of which it is noted that, owing to appropriate longitudinal dimensions, easily determined by a
A person skilled in the art, it is located partly in contact with the inner peripheral face 75 of the casing 71 and partly opposite the inner peripheral face 77 thereof, overlapping the shoulder 76, a transverse annular shoulder 111 constituting the specular image of the shoulder 63, an outer peripheral face 112 constituting the specular image of the outer peripheral face 65 of the male part 55 except that it is smooth instead of being provided with a thread similar to thread 66, a shoulder 113 constituting the specular image of the shoulder 67, an outer peripheral face 114 constituting the specular image of the outer peripheral face 68, a frustoconical annular face 115 constituting the specular image of the face 69 and a flat 116 constituting the specular image of the flat 70.
Le tuyau 51 bute dans le sens 64 contre le méplat annulaire 116 de l'embout mâle 53, auquel il est soudé par la face annulaire tronconique 115 de celui-ci. The pipe 51 abuts in the direction 64 against the annular flat 116 of the male end piece 53, to which it is welded by the frustoconical annular face 115 of the latter.
L'écrou 89, disposé coaxialement autour de la face périphérique extérieure 112 de l'embout mâle 53, présente en regard de celle-ci une face périphérique intérieure 117 cylindrique de révolution autour de l'axe 54 avec un diamètre intermédiaire entre les diamètres respectifs des faces périphériques extérieures 112 et 110 de l'embout mâle 53, ce diamètre étant toutefois de préférence aussi proche que possible de celui de la face périphérique extérieure 112.Dans le sens 64, cette face périphérique intérieure 117 se raccorde à une face frontale 118 annulaire, plane, de révolution autour de l'axe 54 auquel elle est perpendiculaire, cette face 118 étant tournée dans le sens 64 et raccordant la face périphérique intérieure 117 à une face périphérique extérieure 118 cylindrique de révolution autour de l'axe 54, tournée en sens radial centrifuge et présentant un filetage 119 de même diamètre primitif que le taraudage 78 de la face 77 et complémentaire de ce taraudage 78, avec lequel le filetage 119 est en prise. La face périphérique extérieure 118 de l'écrou 89, se raccordant ainsi dans le sens 64 à la face frontale 118 de celui-ci, se raccorde dans le sens 59 à un épaulement annulaire transversal 120 de l'écrou 89, lequel épaulement est de révolution autour de l'axe 54, plan et perpendiculaire à celui-ci, et tourné dans le sens 64 de façon à prendre appui dans ce sens sur la face frontale 80 de l'enveloppe 71 par l'intermédiaire de la rondelle-frein 88, qui immobilise l'écrou 89 à l'encontre d'un dévissage par rapport à l'enveloppe 71. L'épaulement 120 est raccordé à la face périphérique intérieure 117 de l'écrou 89 par un ensemble de faces 121, 122, 123 présentant des formes respectives de révolution autour de l'axe 54, et indifférentes au regard de la présente invention. The nut 89, arranged coaxially around the outer peripheral face 112 of the male end piece 53, has opposite it an inner peripheral face 117 cylindrical of revolution around the axis 54 with a diameter intermediate between the respective diameters external peripheral faces 112 and 110 of the male end piece 53, this diameter however preferably being as close as possible to that of the external peripheral face 112. In direction 64, this internal peripheral face 117 is connected to a front face 118 annular, planar, of revolution about the axis 54 to which it is perpendicular, this face 118 being turned in the direction 64 and connecting the inner peripheral face 117 to an outer peripheral face 118 cylindrical of revolution around the axis 54, turned in centrifugal radial direction and having a thread 119 of the same original diameter as the internal thread 78 of the face 77 and complementary e of this tapping 78, with which the thread 119 is engaged. The outer peripheral face 118 of the nut 89, thus connecting in the direction 64 to the front face 118 thereof, is connected in the direction 59 to a transverse annular shoulder 120 of the nut 89, which shoulder is of revolution around the axis 54, plane and perpendicular thereto, and turned in the direction 64 so as to bear in this direction on the front face 80 of the casing 71 by means of the lock washer 88 , which immobilizes the nut 89 against unscrewing relative to the casing 71. The shoulder 120 is connected to the inner peripheral face 117 of the nut 89 by a set of faces 121, 122, 123 having respective forms of revolution around the axis 54, and indifferent with regard to the present invention.
Longitudinalement, la face périphérique extérieure 118 de l'écrou 89 est dimensionnée de telle sorte que lorsque l'épaulement 120 de celui-ci bute contre la face frontale 80 de l'enveloppe 71 par l'intermédiaire de la rondelle-frein 88, la face frontale 118 applique à l'épaule- ment transversal 111 de l'embout mâle 53 une poussée dans le sens 64, propre à maintenir l'embout mâle 53 en appui de butée franche, par sa face frontale 107, contre la face frontale 95 de l'anneau 90, lui-même en appui de butée franche, par sa face frontale 93 contre la face frontale 58 de la pièce mâle 55, dans ce même sens 64. Ainsi est assurée la précontrainte longitudinale du joint 97 à l'intérieur de la chambre 96. Longitudinally, the outer peripheral face 118 of the nut 89 is dimensioned such that when the shoulder 120 of the latter abuts against the front face 80 of the casing 71 by means of the lock washer 88, the front face 118 applies to the transverse shoulder 111 of the male end piece 53 a thrust in the direction 64, suitable for keeping the male end piece 53 in abutment of abutment abrupt, by its front face 107, against the front face 95 of the ring 90, itself in frank abutment support, by its front face 93 against the front face 58 of the male part 55, in this same direction 64. Thus is the longitudinal prestressing of the seal 97 inside of room 96.
En outre est ainsi assurée une précontrainte longitudinale d'un joint 124 élastiquement compressible notamment longitudinalement, constituant l'image spéculaire du joint annulaire 97 et disposé, de même qu un presse joint 125 quant à lui incompressible longitudinalement dans des conditions normales d'utilisation et constituant l'image spéculaire du presse joint 98, dans une chambre 126 qui constitue l'image spéculaire de la chambre 96 et est délimitée par l'épaulement 109, contre lequel le joint 124 s'appuie directement dans le sens 59, par la face périphérique extérieure 108 de l'embout mâle 53 et la face périphérique intérieure 75 de l'enveloppe 71, lesquelles faces constituent des portées longitudinales d'étanchéité dans la mesure où le joint 124 en compression longitudinale s'y appuie sous une pression radiale respectivement centripète et centrifuge propre à assurer une étanchéité, et par une zone annulaire de la face frontale 95 de l'anneau 92 jouxtant la jonction de cette face 95 avec la face périphérique extérieure 94 de cet anneau 90, autour de la zone annulaire de cette face frontale 95 sur laquelle s'appuie à plat la face frontale 107 de l'embout mâle 53.Cette zone annulaire de la face frontale 95 qui délimite la chambre 126 constitue face à l'épaulement 109 un épaulement d'appui pour une face transversale annulaire 127 du serre joint 125, laquelle constitue l'image spéculaire de la face 100 du presse joint 98 alors que le presse joint 125 offre à l'appui du joint 124 dans le sens 64 une face transversale annulaire 128 constituant l'image spéculaire de la face 101 du presse joint 98, ces deux faces transversales annulaires 127 et 128 étant raccordées mutuellement par des faces périphériques intérieure 129 et extérieure 130 constituant les images spéculaires respectives des faces périphériques intérieure 102 et extérieure 103 du presse joint 98 dans des conditions propres à assurer un contact de guidage au coulissement longitudinal du presse joint 125 avec la face périphérique intérieure 75 de l'enveloppe 71. In addition, a longitudinal preload is thus ensured for an elastically compressible seal 124, in particular longitudinally, constituting the specular image of the annular seal 97 and arranged, as is a seal press 125, meanwhile incompressible longitudinally under normal conditions of use and constituting the specular image of the seal press 98, in a chamber 126 which constitutes the specular image of the chamber 96 and is delimited by the shoulder 109, against which the seal 124 bears directly in the direction 59, by the face outer peripheral 108 of the male end piece 53 and the inner peripheral face 75 of the casing 71, which faces constitute longitudinal sealing surfaces insofar as the seal 124 in longitudinal compression is supported therein under respectively centripetal radial pressure and centrifugal suitable for sealing, and by an annular zone of the front face 95 of the ring 92 adjoining the junction of this face 95 with the outer peripheral face 94 of this ring 90, around the annular zone of this front face 95 on which the front face 107 of the male end piece 53 rests flat. This annular zone of the front face 95 which delimits the chamber 126 constitutes, facing the shoulder 109, a support shoulder for an annular transverse face 127 of the clamp 125, which constitutes the specular image of the face 100 of the seal press 98 while the seal press 125 offers the support of the seal 124 in the direction 64 an annular transverse face 128 constituting the specular image of the face 101 of the seal press 98, these two annular transverse faces 127 and 128 being mutually connected by inner peripheral faces 129 and outer 130 constituting the respective specular images of the inner 102 and outer 103 peripheral surfaces of the seal press 98 under conditions suitable for ensuring a guide contact in the longitudinal sliding of the seal press 125 with the inner peripheral face 75 of the envelope 71.
On retrouve à l'identique les distances L4, L5, L6, respectivement entre la face 95 et l'épaulement 109, entre la face 95 ou 127 et la face 128, et entre la face 128 et l'épaulement 109. The distances L4, L5, L6 are found identically, respectively between the face 95 and the shoulder 109, between the face 95 or 127 and the face 128, and between the face 128 and the shoulder 109.
Le joint 124, convenablement conformé et dimensionné en fonction de la nature du matériau le constituant et de la précontrainte souhaitée en vue de l'effet d'étanchéité recherché, de façon aisément déterminable par un Homme du métier, a pour fonction d'empêcher les fuites du fluide transitant par les passages 57, 92 et 106, vers l'extérieur 99, entre l'embout mâle 53 et l'enveloppe 71 de l'embout femelle 52. The seal 124, suitably shaped and dimensioned according to the nature of the material constituting it and the desired prestress in view of the desired sealing effect, easily determinable by a person skilled in the art, has the function of preventing leaks of the fluid passing through the passages 57, 92 and 106, towards the outside 99, between the male end piece 53 and the casing 71 of the female end piece 52.
Comme dans le cas du joint 97 auquel il est de préférence identique, y compris quant à sa conformation et son dimensionnement en l'absence de précontrainte, il ne se déforme pas tant que la sollicitation qu'il reçoit du fluide n'excède pas un seuil prédéterminé par sa précontrainte ; si la sollicitation ainsi reçue du fluide dépasse ce seuil, il est soumis par le serre joint 125, formant piston, à un surcroît de contrainte longitudinale qui augmente sa pression de contact avec les portées longitudinales d'étanchéité constituées respectivement par la face périphérique extérieure 108 de l'embout mâle 53 et par la face périphérique intérieure 75 de l'enveloppe 71, ce qui accroît l'étanchéité qu'il procure. As in the case of the seal 97 to which it is preferably identical, including as regards its conformation and its dimensioning in the absence of prestressing, it does not deform as long as the stress it receives from the fluid does not exceed a threshold predetermined by its prestress; if the stress thus received from the fluid exceeds this threshold, it is subjected by the clamp 125, forming a piston, to an increase in longitudinal stress which increases its contact pressure with the longitudinal sealing surfaces formed respectively by the outer peripheral face 108 of the male end piece 53 and by the inner peripheral face 75 of the casing 71, which increases the seal which it provides.
On remarquera que seul le joint 124 joue un rôle dans l'étanchéification de l'embout mâle 53 par rapport à l'embout femelle 52, et que le joint 97 a quant à lui pour seul rôle d'étanchéifier entre elles deux pièces de cet embout femelle 52, à savoir l'enveloppe 71 et la pièce mâle 55 qui pourraient donner lieu à des fuites de fluide entre elles. It will be noted that only the seal 124 plays a role in the sealing of the male end piece 53 relative to the female end piece 52, and that the seal 97 has the sole role of sealing two parts of this female end piece 52, namely the casing 71 and the male part 55 which could give rise to leakage of fluid therebetween.
Au lieu de réaliser l'embout femelle 52 par assemblage de plusieurs pièces susceptibles de donner lieu à des fuites de fluide entre elles, on peut également, sans sortir pour autant du cadre de la présente invention, le réaliser en une seule pièce comme on l'a illustré à la figure 3, auquel cas le joint 97, le presse joint 98, ainsi que la chambre 96 destinée à les recevoir deviennent superflus. Instead of producing the female end piece 52 by assembling several parts capable of giving rise to leakage of fluid therebetween, it is also possible, without departing from the scope of the present invention, to produce it in one piece as shown in FIG. 'illustrated in Figure 3, in which case the seal 97, the seal press 98, and the chamber 96 for receiving them become superfluous.
On a ainsi illustré à la figure 3 un ensemble femelle 131 réalisé d'une seule pièce étanche et rigide, recevant par emboîtement et soudure un tuyau 50 en vue du raccordement étanche de ce dernier avec un tuyau 51 quant à lui emboîté et soudé sur un embout mâle 53 en tout point identique à celui qui a été décrit en référence à la figure 2 et lui-même assemblé à l'embout femelle 131 au moyen d'un écrou 89 et d'une rondelle-frein 88 en tout point identiques, respectivement, à l'écrou et à la rondelle-frein décrits en référence à la figure 2 ;on a de ce fait désigné les différentes parties de l'embout mâle 53, de la rondelle frein 88 et de l'écrou 89 par les mêmes références qu'à la figure 2 à la description de laquelle on se réfèrera à leur sujet. FIG. 3 thus shows a female assembly 131 produced in a single sealed and rigid piece, receiving by interlocking and welding a pipe 50 for the purpose of sealingly connecting the latter with a pipe 51, meanwhile fitted and welded to a male end piece 53 at all points identical to that which has been described with reference to FIG. 2 and itself assembled to the female end piece 131 by means of a nut 89 and a lock washer 88 at all points identical, respectively, to the nut and to the lock washer described with reference to FIG. 2; the different parts of the male end piece 53, of the lock washer 88 and of the nut 89 are therefore designated by the same references as in FIG. 2 to the description of which reference will be made to their subject.
L'embout femelle 131 se présente dans le cas de ce mode de réalisation sous forme d'une pièce monobloc regroupant la pièce mâle 55, l'anneau 90 et l'enveloppe 71 précédemment décrits, en ce sens qu'elle présente une forme générale de révolution autour de l'axe 54, définie par:
- une face périphérique intérieure cylindrique 132 reproduisant la géométrie des faces périphériques intérieures respectives 56 et 91 de la pièce mâle 55 et de l'anneau 90 et délimitant un passage 133 traversant l'embout femelle 131 longitudinalement de part en part pour correspondre aux passages 57 et 92,
- une face frontale 133 identique à la face frontale 95 de l'anneau 90 et servant, par une zone annulaire jouxtant la jonction de cette face frontale 133 avec la face périphérique intérieure 132, à l'appui de la face frontale 107 de l'embout mâle 53 à plat, dans le sens 64, sur l'embout femelle 131,
- une face périphérique intérieure 134 reproduisant la géométrie de la partie de la face périphérique intérieure 75 de l'enveloppe 71 située en porte-à-faux longitudinal entre la face frontale 95 de l'anneau 90 et l'épaulement 76 de l'enveloppe 71, de façon à, d'une part, délimiter avec la face périphérique extérieure 108 de l'embout mâle 53, l'épaulement transversal 109 de celui-ci, et la zone annulaire de la face frontale 133 de l'embout femelle 131 jouxtant la jonction de cette face avec la face périphérique intérieure 134 et formant de ce fait un épaulement transversal placé longitudinalement en regard de l'épaulement 109, une chambre 150 en tout point identique à la chambre 129 et recevant le joint 124 et le presse joint 125 décrits précédemment, ce dernier s'appuyant par sa face 127 contre la face 133, et d'autre part à se placer au contact de la face périphérique extérieure 110 de l'embout mâle 53 dans une relation de guidage au coulissement longitudinal relatif,
- un épaulement 135 en tout point identique à l'épaulement 76 et disposé comme ce dernier de façon à être chevauché par rapport à la face périphérique extérieure 110 de l'embout mâle 53 lorsque celui-ci s'appuie par sa face frontale 107 contre la face frontale 133 de l'embout femelle 131,
- une face périphérique intérieure 136 identique à la face périphérique intérieure 77 de l'enveloppe 71 et, comme elle, présentant un taraudage 137 recevant le filetage 119 de la face périphérique extérieure 118 de l'écrou 89,
- une face 138 tronconique, identique à la face 79,
- une face frontale 139 identique à la face 80 et, comme celle-ci, servant d'appui à la rondelle-frein 88,
- des faces 140, 141, 142, 143, 144, 145 reproduisant à l'identique les faces 81, 82, 83, 84, 85, 86 de l'enveloppe 71,
- un épaulement annulaire 146 identique à l'épaulement 67 de la pièce mâle 55,
- une face périphérique extérieure 147 identique à la face 68 de la pièce mâle 55,
- une face annulaire 148 et un méplat 149 identique respectivement à la face tronconique 69 et au méplat 70 de la pièce mâle 55, et servant respectivement de contrepartie de soudure et de butée, dans le sens 59 opposé au sens 64, pour le tuyau 50.The female end piece 131 is in the case of this embodiment in the form of a single piece comprising the male part 55, the ring 90 and the casing 71 previously described, in the sense that it has a general shape of revolution around axis 54, defined by:
a cylindrical inner peripheral face 132 reproducing the geometry of the respective inner peripheral faces 56 and 91 of the male part 55 and the ring 90 and delimiting a passage 133 passing through the female end piece 131 longitudinally right through to correspond to the passages 57 and 92,
- A front face 133 identical to the front face 95 of the ring 90 and serving, by an annular zone adjoining the junction of this front face 133 with the inner peripheral face 132, to support the front face 107 of the male end piece 53 flat, in the direction 64, on the female end piece 131,
an inner peripheral face 134 reproducing the geometry of the part of the inner peripheral face 75 of the casing 71 situated in a longitudinal overhang between the front face 95 of the ring 90 and the shoulder 76 of the casing 71, so as, on the one hand, to define with the external peripheral face 108 of the male end piece 53, the transverse shoulder 109 of the latter, and the annular zone of the front face 133 of the female end piece 131 adjoining the junction of this face with the inner peripheral face 134 and thereby forming a transverse shoulder placed longitudinally opposite the shoulder 109, a chamber 150 at all points identical to the chamber 129 and receiving the seal 124 and the press joint 125 described above, the latter resting by its face 127 against the face 133, and on the other hand to be placed in contact with the outer peripheral face 110 of the male end piece 53 in a guide relation to sliding lon relative gitudinal,
a shoulder 135 at all points identical to the shoulder 76 and arranged like the latter so as to be overlapped with respect to the outer peripheral face 110 of the male end piece 53 when the latter is supported by its front face 107 against the front face 133 of the female end piece 131,
an inner peripheral face 136 identical to the inner peripheral face 77 of the casing 71 and, like it, having a thread 137 receiving the thread 119 of the outer peripheral face 118 of the nut 89,
- a frustoconical face 138, identical to face 79,
a front face 139 identical to the face 80 and, like this one, serving as a support for the locking washer 88,
- faces 140, 141, 142, 143, 144, 145 reproducing identically the faces 81, 82, 83, 84, 85, 86 of the envelope 71,
an annular shoulder 146 identical to the shoulder 67 of the male part 55,
an outer peripheral face 147 identical to the face 68 of the male part 55,
an annular face 148 and a flat 149 identical respectively to the frustoconical face 69 and to the flat 70 of the male part 55, and serving respectively as a counterpart for welding and abutment, in the direction 59 opposite to the direction 64, for the pipe 50 .
Naturellement, le joint 108 et le presse joint 109 travaillent, dans ce mode de réalisation de l'embout femelle, identiquement à leur mode de travail dans le mode de réalisation de l'embout femelle décrit en référence à la figure 2. Naturally, the seal 108 and the seal press 109 work, in this embodiment of the female end piece, identically to their working mode in the embodiment of the female end piece described with reference to FIG. 2.
Un Homme du métier comprendra aisément que les trois modes de mise en oeuvre de l'invention qui viennent d'être décrits dans le cas de deux applications particulières ne constituent que des exemples non limitatifs aussi bien en termes de mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention qu'en termes d'application d'un tel dispositif. A person skilled in the art will readily understand that the three embodiments of the invention which have just been described in the case of two particular applications are only non-limiting examples as well in terms of embodiment of a device according to the invention in terms of application of such a device.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9105795A FR2676523B1 (en) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | DEVICE FOR THE SEALED CONNECTION OF TWO COAXIAL ASSEMBLIES AND APPLICATION OF THIS DEVICE TO THE SEALED CONNECTION OF A VALVE BODY AND A SEALED POT AND TO THE SEALED CONNECTION OF TWO PIPES. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9105795A FR2676523B1 (en) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | DEVICE FOR THE SEALED CONNECTION OF TWO COAXIAL ASSEMBLIES AND APPLICATION OF THIS DEVICE TO THE SEALED CONNECTION OF A VALVE BODY AND A SEALED POT AND TO THE SEALED CONNECTION OF TWO PIPES. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2676523A1 true FR2676523A1 (en) | 1992-11-20 |
FR2676523B1 FR2676523B1 (en) | 1993-09-17 |
Family
ID=9412743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9105795A Expired - Fee Related FR2676523B1 (en) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | DEVICE FOR THE SEALED CONNECTION OF TWO COAXIAL ASSEMBLIES AND APPLICATION OF THIS DEVICE TO THE SEALED CONNECTION OF A VALVE BODY AND A SEALED POT AND TO THE SEALED CONNECTION OF TWO PIPES. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2676523B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0221658A1 (en) * | 1985-10-23 | 1987-05-13 | General Motors Corporation | Tube coupling |
EP0354272A1 (en) * | 1987-07-27 | 1990-02-14 | EUROPEAN SUPPLIES & SERVICES B.V. | Flush packing |
FR2642138A3 (en) * | 1989-01-20 | 1990-07-27 | Conchon Michel | Improved connection for welding |
-
1991
- 1991-05-14 FR FR9105795A patent/FR2676523B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0221658A1 (en) * | 1985-10-23 | 1987-05-13 | General Motors Corporation | Tube coupling |
EP0354272A1 (en) * | 1987-07-27 | 1990-02-14 | EUROPEAN SUPPLIES & SERVICES B.V. | Flush packing |
FR2642138A3 (en) * | 1989-01-20 | 1990-07-27 | Conchon Michel | Improved connection for welding |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2676523B1 (en) | 1993-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0231673B1 (en) | Composite sealing arrangement | |
EP0161149B1 (en) | Sealing device | |
EP0096645B1 (en) | Sealing device for a spherical plug valve | |
CA1289124C (en) | Flexible watertight device for butterfly type closure | |
FR2808068A1 (en) | METAL SEAL | |
FR2651294A1 (en) | SEALING UNIT. | |
EP0333814A1 (en) | Connector with interchangeable annular metal joint | |
FR2625979A1 (en) | REMOVABLE CONTAINER THAT CAN SUPPORT INTERNAL PRESSURE | |
FR2550293A1 (en) | BELLOW SEALING DEVICE, IN PARTICULAR FOR TRANSMISSION SEAL | |
EP0011187A1 (en) | Locked bell and spigot joint | |
FR2639068A1 (en) | PROCESS FOR CONNECTING AND ASSEMBLING TUBULAR ELEMENTS, IN PARTICULAR FOR CARRYING OUT A BICYCLE FRAME AND A NEW TYPE OF FRAME OBTAINED THEREBY | |
CH619522A5 (en) | ||
CA1321573C (en) | Reaction ring integral gasket, particularly for a closure | |
FR2676523A1 (en) | Device for leaktight coupling of two coaxial assemblies and application of this device to the leaktight coupling of a valve body and a sealing cup (seal-containing pot) and to the sealed coupling of two pipes | |
FR2741920A1 (en) | IMPROVED DEVICE FOR HYDRAULICALLY CONTROLLING A CLUTCH OF A MOTOR VEHICLE | |
FR2492022A1 (en) | Temporary fixed connection of wheel to shaft - uses radial shaft expansion in pulley bore using conical hydraulic piston in thin-walled sleeve | |
FR2909743A1 (en) | SEAL SEAL. | |
FR2504232A1 (en) | SEALING SEAL FOR ROTATING SHAFT | |
FR2581728A1 (en) | ANNULAR SEALING DEVICE, IN PARTICULAR FOR VALVES AND VALVES | |
CH666102A5 (en) | GASKET. | |
EP0524048B1 (en) | Seal with metallic core and packing made of expanded graphite | |
FR3076882A1 (en) | DEVICE FOR RAPID CONNECTION OF A CARTRIDGE TYPE TUBE | |
FR2582373A1 (en) | Device with a sealing gasket with lateral friction | |
FR2594202A1 (en) | Tap with a spherical rotating part | |
FR2520469A1 (en) | MECHANICAL FRONTAL JOINT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TQ | Partial transmission of property | ||
ST | Notification of lapse |