FR2708983A1 - Sealing ring designed to be placed between two flanges - Google Patents

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Abstract

This sealing ring 1, designed to be placed between two flanges 20, 23, particularly two parts of a coupling, comprising a core 2, arranged transversely to the longitudinal axis A-A of the flanges and clamped between two frontal surfaces 21, 22 and, on either side of this core and adjacent thereto, two annular projections 3, 4 which exhibit tapered external regions 5, 6 corresponding to the internal wall 7, 8 of the two flanges and an internal annular surface 15. According to the invention, it is characterised in that it is produced in three parts, namely an external ring 9 and an internal ring 10 which includes a region forming a core 11 and, adjacent to the latter, the two projections 3, 4, while an inserted sealing piece 12 made of expanded graphite and having a greater thickness than the thickness of the two, inner and outer, rings 9, 10 is interposed between these two rings.

Description

La présente invention concerne une bague d'étanchéité destinée à titre disposée entre deux brides5 notamment deux parties de raccordement, comprenant une amie, disposée transversalement à l'axe longitudinal des brides et serrée entre deux surfaces frontales5 et, de part et d'autre de cette ame et adjacentes à cette dernière, deux saillies annulaires qui présentent des zones extérieures coniques5 correspondant à la paroi intérieure des deux brides5 et une surface annulaire intérieure. The present invention relates to a sealing ring intended for title disposed between two flanges5 in particular two connection parts, comprising a friend, arranged transversely to the longitudinal axis of the flanges and clamped between two front surfaces5 and, on either side of this core and adjacent to the latter, two annular projections which have conical outer zones5 corresponding to the inner wall of the two flanges5 and an inner annular surface.

On connatt déjà de telles garnitures d'étanchéité constituant l'état de la technique. Elles trouvent notamment une application pour réunir des parties de raccordement. Les formes de réalisation de ces garnitures sont les garnitures d'étanchéité axiales, les garnitures d'étanchéité de forme triangulaire, les garnitures d'étanchéité radiales et les garnitures d'étanchéité biconiques. Les garnitures d'étanchéité biconiques citées en dernier lieu sont réalisées d'une seule pièce et les surfaces frontales et la paroi intérieure conique des brides se faisant face appliquent une sollicitation sur les surfaces correspondantes de cette garniture d'étanchéité. Elles trouvent notamment une application pour réunir des parties de raccordement. We already know such seals constituting the state of the art. In particular, they find an application for joining connection parts. The embodiments of these packings are the axial packings, the triangular packings, the radial packings and the biconical packings. The last mentioned biconical seals are made in one piece and the front surfaces and the conical inner wall of the flanges facing each other apply stress to the corresponding surfaces of this seal. In particular, they find an application for joining connection parts.

On connatt par ailleurs des bagues d'étanchéité pour conduites tubulaires sous pression qui sont réalisées en trois parties (FR 91 10 005). Dans cette structure connue, la partie extérieure est réalisée sous la forme d'un T couché, l'åme étant serrée entre des surfaces annulaires, à axes parallèles, de brides limitant les conduites tubulaires sous pression. We also know of sealing rings for tubular pressure pipes which are made in three parts (FR 91 10 005). In this known structure, the external part is produced in the form of a coated T, the core being clamped between annular surfaces, with parallel axes, of flanges limiting the tubular conduits under pressure.

Comme état de la technique, on connatt encore des garnitures d'étanchéité qui remplissent des fonctions d'étanchéité vis-à-vis de surfaces planes se faisant face (DE-GM 90 12 337.9, US-A-3 279 805,
DE-GM 89 14 198.9, FR-A-2 242 005). As a state of the art, seals are also known which fulfill sealing functions vis-à-vis plane surfaces facing each other (DE-GM 90 12 337.9, US-A-3,279,805,
DE-GM 89 14 198.9, FR-A-2 242 005).

Face à cet état de la technique, la présente invention a pour but de fournir une bague d'étanchéité, du type défini dans le préambule, notamment pour entre placée entre des parties de raccordement, qui, tout en ayant une structure simple, offre une efficacité élevée en ce qui concerne l'étanchéité. Faced with this state of the art, the present invention aims to provide a sealing ring, of the type defined in the preamble, in particular for between placed between connecting parts, which, while having a simple structure, offers a high efficiency with regard to sealing.

A cet effet, l'invention a pour objet une bague d'étanchéité, du type considéré, qui est caractérisée en ce qu'elle est réalisée en trois parties, dont une bague extérieure et une bague intérieure qui comporte une zone formant ame et, adjacentes à cette dernière, les deux saillies, tandis qu'une pièce insérée d'étanchéité, en graphite expansé et ayant une épaisseur supérieure à celle des deux bagues, est interposée entre la bague intérieure et la bague extérieure. Grace à cette réalisation particulière de la bague d'étanchéité avec une pièce insérée d'étanchéité en graphite expansé enfermée entre deux bagues, on dispose d'une manière simple d'une bague d'étanchéité qui offre un centrage convenable et dont l'efficacité de l'étanchéité est très élevée. To this end, the subject of the invention is a sealing ring, of the type under consideration, which is characterized in that it is produced in three parts, including an outer ring and an inner ring which comprises a zone forming a core and, adjacent to the latter, the two projections, while an inserted sealing part, in expanded graphite and having a thickness greater than that of the two rings, is interposed between the inner ring and the outer ring. Thanks to this particular embodiment of the sealing ring with an inserted sealing piece of expanded graphite enclosed between two rings, there is in a simple manner a sealing ring which offers suitable centering and whose effectiveness tightness is very high.

Les faces frontales des deux bagues qui se font face peuvent comporter chacune un évidement permettant l'insertion de la partie adjacente de la pièce insérée d'étanchéité. En outre, la bague extérieure et la zone formant ame de la bague intérieure peuvent avoir en section transversale la même largeur. En variante, il existe aussi la possibilité que les deux bagues aient des largeurs différentes. The front faces of the two rings which face each other may include a recess allowing the insertion of the adjacent part of the inserted sealing part. In addition, the outer ring and the core area of the inner ring can have the same width in cross section. Alternatively, there is also the possibility that the two rings have different widths.

Suivant une autre particularité de l'invention, les zones coniques se raccordent à des zones s'étendant parallèlement à la surface intérieure annulaire. De ce fait, les saillies annulaires sont divisées en deux zones, à savoir les zones coniques et des zones s'étendant parallèlement à la surface intérieure annulaire, de sorte qu'on obtient une compensation convenable des jeux de tolérance pour les brides serrées entre elles. According to another feature of the invention, the conical zones are connected to zones extending parallel to the annular interior surface. As a result, the annular projections are divided into two zones, namely the conical zones and zones extending parallel to the annular inner surface, so that an adequate compensation for the tolerance clearances for the flanges clamped together is obtained. .

Suivant une autre particularité de l'invention, la hauteur des deux saillies en section transversale est plusieurs fois supérieure à l'épaisseur des deux bagues. According to another feature of the invention, the height of the two projections in cross section is several times greater than the thickness of the two rings.

La surface intérieure annulaire peut comporter en son milieu une partie annulaire en saillie, l'épaisseur de cette partie en saillie en section transversale étant supérieure à l'épaisseur des deux bagues
La matière des bagues peut être conforme à la norme AFNOR Z6 CNV17.04. The annular inner surface may include in its middle an annular projecting part, the thickness of this projecting part in cross section being greater than the thickness of the two rings.
The material of the rings can comply with standard AFNOR Z6 CNV17.04.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre à titre d'exemples non limita tifs et en regard de dessins annexés sur lesquels
Ia figure t est une vue en coupe diamétrale, avec arrachement partiel, d'une bague d'étanchéité conforme à l'invention,
la figure 2 est une vue en coupe diamétrale, avec arrachement partiel, d'une autre possibilité de réalisation de la bague d'étanchéité conforme à l'invention,
la figure 3 montre la bague d'étanchéité représentée à la figure I avant son montage entre deux brides et
la figure 4 montre la bague d'étanchéité représentée à la figure 1 après réalisation du montage entre les deux brides.Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows by way of nonlimiting examples and with reference to the appended drawings in which
FIG. T is a view in diametral section, with partial cutaway, of a sealing ring according to the invention,
FIG. 2 is a view in diametral section, with partial cutaway, of another possible embodiment of the sealing ring according to the invention,
Figure 3 shows the sealing ring shown in Figure I before mounting between two flanges and
Figure 4 shows the sealing ring shown in Figure 1 after completion of the assembly between the two flanges.

La bague d'étanchéité 1 représentée à la figure 1 est destinée à autre disposée entre deux brides. Cette bague d'étanchéité est réalisée en trois parties, dont une bague extérieure 9 et une bague intérieure 10 qui comporte une zone formant ame 11. Deux saillies 3 et 4 se raccordent à cette zone formant ame 11, ces saillies 3 et 4 étant annulaires et comportant des zones extérieures coniques 5 et 6 qui se raccordent à des zones 16 et 17 s'étendant parallèlement à l'axe. En outre, la bague intérieure 10 comporte une surface intérieure annulaire 15. La matière des bagues 9, 10 est, conformément à la norme AFNOR, du Z6 CNV17.04. The sealing ring 1 shown in Figure 1 is intended for another arranged between two flanges. This sealing ring is made in three parts, including an outer ring 9 and an inner ring 10 which has a core area 11. Two projections 3 and 4 are connected to this core area 11, these projections 3 and 4 being annular and comprising conical outer zones 5 and 6 which are connected to zones 16 and 17 extending parallel to the axis. In addition, the inner ring 10 has an annular inner surface 15. The material of the rings 9, 10 is, in accordance with the AFNOR standard, of Z6 CNV17.04.

Une pièce insérée d'étanchéité 12 en graphite expansé est intercalée entre la bague intérieure 9 et la bague extérieure 10. An inserted sealing piece 12 of expanded graphite is interposed between the inner ring 9 and the outer ring 10.

L'épaisseur de cette pièce insérée d'étanchéité 12 est supérieure à l'épaisseur D des deux bagues 9 et 10.The thickness of this sealing insert 12 is greater than the thickness D of the two rings 9 and 10.

Pour que la pièce insérée d'étanchéité 12 en graphite expansé s insère d'une manière sOre entre la bague extérieure 9 et la bague intérieure 10, les surfaces frontales de ces deux bagues 9, 10 qui se font face comportent chacune un évidement L3, 14. La forme de réalisation de la figure 1 est telle que la bague extérieure 9 et la zone formant ame 11 de la bague intérieure tO ont en section transversale la même largeur. il existe toutefois aussi la possibilité, non représentée en détail, que les largeurs respectivement de Ia bague extérieure 9 et de la zone formant ame Il de la bague intérieure 10 soient différentes. In order for the sealing insert 12 made of expanded graphite to be inserted securely between the outer ring 9 and the inner ring 10, the front surfaces of these two rings 9, 10 which face each other have a recess L3, 14. The embodiment of Figure 1 is such that the outer ring 9 and the core area 11 of the inner ring tO have the same width in cross section. however, there is also the possibility, not shown in detail, that the widths respectively of the outer ring 9 and of the core area II of the inner ring 10 are different.

La bague extérieure 9 et la zone formant ame il de la bague intérieure 10 constituent ensemble, avec les surfaces frontales de la pièce insérée d'étanchéité 12, une ame 2 qui est serrée entre des surfaces frontales correspondantes de deux brides. Les zones extérieures coniques 5, 6 des deux saillies annulaires 3 et 4 de la bague intérieure 10 sont serrées entre des zones correspondantes des deux brides. The outer ring 9 and the core forming zone 11 of the inner ring 10 together constitute, with the front surfaces of the inserted sealing part 12, a core 2 which is clamped between corresponding front surfaces of two flanges. The conical outer zones 5, 6 of the two annular projections 3 and 4 of the inner ring 10 are clamped between corresponding zones of the two flanges.

Dans la réalisation de la figure 2, la bague d'étanchéité est, dans Ie cas présent également, réalisée en trois parties, dont une bague extérieure 9 et une bague intérieure 10 qui comporte une zone formant ame il et, adjacentes à cette dernière, les deux saillies 3 et 4. Dans le cas présent également, une pièce insérée d'étanchéité 12 en graphite expansé est interposée entre la bague intérieure 10 et la bague extérieure 9, I'épaisseur de cette pièce insérée d'étanchéité étant supérieure à celle des deux bagues 9 et 10. In the embodiment of FIG. 2, the sealing ring is, in this case also, made in three parts, including an outer ring 9 and an inner ring 10 which has a zone forming a core and, adjacent to the latter, the two projections 3 and 4. In the present case also, an inserted sealing piece 12 of expanded graphite is interposed between the inner ring 10 and the outer ring 9, the thickness of this inserted sealing piece being greater than that of the two rings 9 and 10.

Dans cette réalisation, la surface intérieure annulaire 15 comporte en son milieu une partie en saillie 18 annulaire. L'épaisseur de cette partie en saillie 18 en section transversale est supérieure à l'épaisseur D des deux bagues. In this embodiment, the annular inner surface 15 has in its middle an annular projecting portion 18. The thickness of this projecting part 18 in cross section is greater than the thickness D of the two rings.

La figure 3 représente la manière dont la bague d'étanchéité 1 de la figure 1 est disposée entre deux surfaces frontales 21 et 22 de deux brides 20 et 23. Dans ce cas, L'amie 2 de la bague d'étanchéité 1 est disposée transversalement à l'axe longitudinal A-A des brides 20 et 23 qui comportent chacune une paroi intérieure conique et sont par exemple des parties de raccordement. FIG. 3 represents the manner in which the sealing ring 1 of FIG. 1 is arranged between two front surfaces 21 and 22 of two flanges 20 and 23. In this case, the friend 2 of the sealing ring 1 is arranged transversely to the longitudinal axis AA of the flanges 20 and 23 which each have a conical inner wall and are for example connecting parts.

Si alors, ainsi que la figure 4 le montre, les deux brides 20 et 23 sont serrées entre elles au moyen d'éléments de serrage 30 représentés schématiquement, les surfaces frontales de ces brides exercent une sollicitation sur l'ame 2 de la bague d'étanchéité i conforme à l'invention, de sorte que la pièce insérée d'étanchéité 12 en graphite expansé est comprimée en épaisseur jusqu'à atteindre la valeur de l'épaisseur des deux bagues 9, 10. If then, as FIG. 4 shows, the two flanges 20 and 23 are clamped together by means of clamping elements 30 shown diagrammatically, the front surfaces of these flanges exert a stress on the web 2 of the ring d sealing i in accordance with the invention, so that the sealing insert 12 made of expanded graphite is compressed in thickness until it reaches the value of the thickness of the two rings 9, 10.

En meme temps, les parois intérieures coniques 7 et 8 des deux brides 20 et 23 assurent un centrage des zones coniques 5 et 6 des deux saillies 3 et 4 de la bague intérieure 10, de sorte que l'ensemble de la bague d'étanchéité I est ainsi parfaitement serré entre ces deux brides. Etant donné que les zones coniques 5 et 6 sont raccordées aux zones 16 et 17 s'étendant parallèlement à la surface intérieure annulaire 155 les parois intérieures coniques 7 et 8 n'exercent une sollicitation que sur des surfaces partielles des saillies annulaires 3 et 4, à savoir les zones 5 et 6. Du fait que les zones 16 et 17 sont libres, le présent agencement structurel permet d'obtenir une compensation convenable des jeux de tolérance, notamment lorsque les parois intérieures coniques 7, 8 des deux brides 20, 23 ne sont pas réalisées exactement à la cote. At the same time, the conical inner walls 7 and 8 of the two flanges 20 and 23 ensure centering of the conical zones 5 and 6 of the two projections 3 and 4 of the inner ring 10, so that the entire sealing ring I is thus perfectly clamped between these two flanges. Since the conical zones 5 and 6 are connected to the zones 16 and 17 extending parallel to the annular interior surface 155 the conical interior walls 7 and 8 exert a stress only on partial surfaces of the annular projections 3 and 4, namely zones 5 and 6. Because the zones 16 and 17 are free, the present structural arrangement makes it possible to obtain suitable compensation for the tolerance clearances, in particular when the conical inner walls 7, 8 of the two flanges 20, 23 are not exactly dimensioned.

A l'état assemblé, la surface intérieure annulaire 15 de la bague d'étanchéité 1 est située dans l'alignement des ouvertures de passage correspondantes des brides 20 et 23. In the assembled state, the annular inner surface 15 of the sealing ring 1 is located in alignment with the corresponding passage openings of the flanges 20 and 23.

En résumé, on dispose, conformément à l'invention, d'une bague d'étanchéité i qui est constituée de trois parties. Cette bague d'étanchéité 1 offre, tout en présentant une indéformabilité assez élevée, une très bonne efficacité d'étanchéité et elle s'adapte d'une manière précise à la zone des surfaces frontales des brides 20, 23 serrées entre elles, qui sont par exemple des parties de raccordement.  In summary, in accordance with the invention, there is a sealing ring i which is made up of three parts. This sealing ring 1 offers, while having a fairly high non-deformability, very good sealing efficiency and it adapts precisely to the region of the front surfaces of the flanges 20, 23 clamped together, which are for example connecting parts.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Bague d'étanchéité (1) destinée à hêtre disposée entre deux brides (20, 23), notamment deux parties de raccordement, comprenant une ame (2), disposée transversalement à l'axe longitudinal (A-A) des brides et serrée entre deux surfaces frontales (21, 22), et, de part et d'autre de cette ame et adjacentes à cette dernière, deux saillies (3, 4) annulaires qui présentent des zones extérieures coniques (5, 6), correspondant à la paroi intérieure (7, 8) des deux brides, et une surface annulaire intérieure (15), caractérisée en ce qu'elle est réalisée en trois parties, dont une bague extérieure (9) et une bague intérieure (10) qui comporte une zone formant aine (11) et, adjacentes à cette dernière, les deux saillies (3, 4), tandis qu'une pièce insérée d'étanchéité (12), en graphite expansé et ayant une épaisseur supérieure à celle des deux bagues intérieure et extérieure (9, 10), est interposée entre ces deux bagues. 1. Sealing ring (1) intended for beech arranged between two flanges (20, 23), in particular two connecting parts, comprising a core (2), arranged transversely to the longitudinal axis (AA) of the flanges and clamped between two frontal surfaces (21, 22), and, on either side of this core and adjacent to the latter, two annular projections (3, 4) which have conical outer zones (5, 6), corresponding to the wall inner (7, 8) of the two flanges, and an inner annular surface (15), characterized in that it is made in three parts, including an outer ring (9) and an inner ring (10) which has a zone forming groin (11) and, adjacent to the latter, the two projections (3, 4), while an inserted sealing part (12), in expanded graphite and having a thickness greater than that of the two inner and outer rings ( 9, 10), is interposed between these two rings. 2. Bague d'étanchéité suivant la revendication I, caractéri sée en ce que les faces frontales des deux bagues (9, 10) qui se font face comportent chacune un évidement (13, 14) permettant l'insertion de la partie adjacente de la pièce insérée d'étanchéité (12). 2. Sealing ring according to claim I, characterized in that the front faces of the two rings (9, 10) which face each other have a recess (13, 14) allowing the insertion of the adjacent part of the sealing insert (12). 3. Bague d'étanchéité suivant l'une des revendications i et 2, caractérisée en ce que la bague extérieure (9) et la zone formant ame (11) de la bague intérieure (10) ont en section transversale la meme largeur. 3. Sealing ring according to one of claims i and 2, characterized in that the outer ring (9) and the core area (11) of the inner ring (10) have the same width in cross section. 4. Bague d'étanchéité suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la bague extérieure (9) et la zone formant aine (11) de la bague intérieure (10) ont en section transversale des largeurs différentes. 4. Sealing ring according to one of claims 1 and 2, characterized in that the outer ring (9) and the groin area (11) of the inner ring (10) have different widths in cross section. 5. Bague d'étanchéité suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les zones coniques (5, 6) se raccordent à des zones (L6, 17) s'étendant parallèlement à la surface intérieure annulaire (15). 5. Sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that the conical zones (5, 6) are connected to zones (L6, 17) extending parallel to the annular inner surface (15). 6. Bague d'étanchéité suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la hauteur (H) des deux saillies (3, 4) en section transversale est plusieurs fois supérieure à l'épaisseur (D) des deux bagues (9, 10). 6. Sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that the height (H) of the two projections (3, 4) in cross section is several times greater than the thickness (D) of the two rings (9 , 10). 7. Bague d'étanchéité suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface intérieure annulaire (15) comporte en son milieu une partie annulaire en saillie (18). 7. Sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that the annular inner surface (15) has in its middle an annular projecting part (18). 8. Bague d'étanchéité suivant la revendication 7, caractérisée en ce que l'épaisseur de la partie en saillie (18) en section transversale est supérieure à l'épaisseur (D) des deux bagues (9, 10). 8. Sealing ring according to claim 7, characterized in that the thickness of the projecting part (18) in cross section is greater than the thickness (D) of the two rings (9, 10). 9. Bague d'étanchéité suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la matière des bagues (9, 10) est conforme à la norme AFNOR Z6 CNV17.04.  9. Sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the rings (9, 10) conforms to standard AFNOR Z6 CNV17.04.
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