FR2784436A1 - Bague ou joint d'etancheite metallique pour conditions de faible charge - Google Patents

Bague ou joint d'etancheite metallique pour conditions de faible charge Download PDF

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sealing
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FR9915155A
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English (en)
Inventor
Jeffrey E Swensen
Peter C Hall
Edward P Rhyne
Terence J Nolan
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PerkinElmer Inc
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EG&G Inc
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Abstract

L'invention concerne un joint d'étanchéité métallique destiné à réaliser une étanchéité entre des première et seconde surfaces opposées (120, 118), comprenant : une première extrémité (28) libre formant une première surface d'étanchéité (29) tournée dans une première direction sensiblement parallèle à un axe central du joint d'étanchéité (10);une seconde extrémité (34) libre, opposée à la première extrémité (28) libre, formant une seconde surface d'étanchéité (35) tournée dans une seconde direction sensiblement parallèle à l'axe central et opposée à la première direction;le joint d'étanchéité (10) étant adapté pour réaliser une étanchéité entre les première et seconde surfaces opposées (120, 118) de façon que les première et seconde surfaces d'étanchéité (29, 35) créent chacune une étanchéité de grande intégrité.

Description

Baque ou joint d'étanchéité métallique pour conditions de faible charge La
présente invention concerne, d'une manière générale, un joint d'étanchéité métallique pour conditions de faible charge et, plus particulièrement, une bague d'étanchéité métallique destinée à créer un joint d'étanchéité entre des surfaces opposées dans des
conditions de faible charge.
Il existe de nombreux types différents de dispositifs d'étanchéité destinés à assurer une étanchéité entre deux surfaces opposées, telles que des extrémités de tuyaux opposées dans un joint de raccordement de tuyaux, et une extrémité de tuyau et un dispositif d'obturation, par exemple. Les joints d'étanchéité connus comprennent des dispositifs d'étanchéité métalliques qui sont habituellement formés de matières telles que fer doux, acier au carbone, acier inoxydable, alliage à forte teneur en nickel et alliages du type Inconel ou Nimonic. En vue d'un meilleur pouvoir d'étanchéité, les surfaces d'étanchéité de ces joints d'étanchéité métalliques connus peuvent être revêtues d'une matière déformable,
telle que PTFE, or, argent et cuivre, par exemple.
Les joints d'étanchéité métalliques connus peuvent être, par exemple, de configuration annulaire, comme un joint torique métallique, et avoir des sections transversales de formes différentes. Par exemple, un joint d'étanchéité en "C" ou un joint d'étanchéité en "C" activé par ressort est, d'une manière caractéristique, un joint d'étanchéité annulaire ayant une section transversale en forme de "C". Des joints d'étanchéité en "E" connus sont, de manière générale, de configuration annulaire et ont une section transversale en forme de "E". D'autres types de joints d'étanchéité métalliques ayant des sections transversales paraboliques, convolutées, en forme de Y
ou en forme d'oméga (Q) sont également connus.
Bien que les joints d'étanchéité métalliques du type décrit ci-dessus soient en général capables de fonctionner correctement dans certaines applications, ils présentent plusieurs inconvénients. En particulier, ils exigent généralement l'application d'une force de sollicitation (charge) relativement importante - par exemple de 445 N (100 lbs) à plusieurs milliers de fois cette valeur par 2,54 cm de circonférence (pci) - pour atteindre une intégrité d'étanchéité voulue, ce qui les rend inutilisables dans des environnements incapables de résister à une force de sollicitation importante. En outre, les joints d'étanchéité à faible charge mentionnés ci-dessus, tels que le joint d'étanchéité en E et le joint d'étanchéité en Y, ne peuvent pas être conçus pour réaliser une étanchéité à des niveaux de vide poussé. Des boulons ou d'autres types de dispositifs de serrage sont nécessaires pour appliquer la force de sollicitation importante, ce qui complique le dispositif d'étanchéité. Par conséquent, ces types de joints d'étanchéité n'assurent généralement pas une intégrité d'étanchéité souhaitée dans un dispositif d'étanchéité pour vide dans lequel aucun boulon ou dispositif de serrage n'est utilisé. D'autre part, ces types de joints d'étanchéité ont, d'une manière générale, un rapport de configuration de hauteur sur largeur faible ou modéré, ce qui les rend inutilisables
dans des zones d'étanchéité étroites.
Des exemples de joints d'étanchéité connus sont décrits dans les brevets américains n 5 730 445 au nom de Swensen et consorts, n 4 915 397 au nom de Nicholson, n 4 067 585 au nom de Rode et n 3 520 544 au nom de Taylor, ainsi que dans la demande de brevet européen publiée sous le n 692660A1 au nom de Nicholson. On continue par conséquent à avoir besoin d'un joint d'étanchéité, en particulier d'un joint d'étanchéité métallique, qui soit capable d'assurer une étanchéité fiable dans des conditions de faible charge et qui permette de remédier aux problèmes mentionnés ci-dessus de l'art antérieur. La présente invention vise à répondre à ce besoin de l'art antérieur ainsi qu'à d'autres besoins qui ressortiront clairement pour
l'homme de l'art de la lecture de la description
suivante. L'un des buts de la présente invention est de proposer une bague d'étanchéité qui puisse être utilisée dans des conditions de faible charge et qui
présente une grande fiabilité.
Un autre but de la présente invention est de proposer une bague d'étanchéité qui puisse être utilisée dans des applications sous vide ou
pneumatiques.
La présente invention a encore pour autre but de proposer une bague d'étanchéité qui ait un rapport de configuration de hauteur sur largeur élevé, afin de pouvoir être utilisée dans des zones d'étanchéité
étroites.
Un but supplémentaire de la présente invention est de proposer une bague d'étanchéité qui puisse être réalisée pour présenter différentes configurations comprenant des configurations circulaires et non
circulaires de hauteurs axiales différentes.
Un but additionnel de la présente invention est de proposer une bague d'étanchéité métallique qui crée un joint d'étanchéité de grande intégrité à des niveaux de vide extrêmement poussé avec un taux de fuite inférieur à 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde, et sans recourir à une charge de sollicitation supplémentaire à
l'aide de boulons.
La présente invention a encore pour autre but de proposer une bague d'étanchéité qui comporte une bande étroite pour créer un barrage étanche de haute qualité sur une largeur suffisante pour réduire au minimum des
fuites à un niveau moléculaire.
Pour atteindre les buts ci-dessus et selon un premier aspect de la présente invention, il est proposé une bague d'étanchéité pour conditions de faible charge, caractérisée en ce qu'elle comprend une partie centrale annulaire comportant une première extrémité, une seconde extrémité et une partie en anse courbe située entre les première et seconde extrémités de la partie centrale; une première partie d'extrémité annulaire qui s'étend à partir de la première extrémité de la partie centrale, première partie d'extrémité annulaire qui comporte une première branche s'étendant axialement à partir de la première extrémité de la partie centrale et comportant une première surface d'étanchéité formée au niveau de son extrémité axiale extérieure, la première branche ayant une section transversale sensiblement rectiligne et étant sensiblement parallèle à un axe central principal de la bague d'étanchéité; et une seconde partie d'extrémité annulaire qui s'étend à partir de la seconde extrémité de la partie centrale, seconde partie d'extrémité annulaire qui comporte une seconde branche s'étendant axialement à partir de la seconde extrémité de la partie centrale et comportant une seconde surface d'étanchéité formée au niveau de son extrémité axiale extérieure, la seconde branche ayant unè section transversale sensiblement rectiligne et étant sensiblement parallèle à l'axe central principal de la
bague d'étanchéité.
Selon un deuxième aspect de la présente invention, il est proposé un joint d'étanchéité destiné à réaliser une étanchéité entre des surfaces opposées, joint d'étanchéité qui a une forme enveloppante et qui comporte une section transversale, caractérisé en ce qu'il comprend une première partie qui comporte une première extrémité libre formant une première surface d'étanchéité tournée dans une première direction sensiblement parallèle à un axe central du joint d'étanchéité, et une deuxième extrémité; et une seconde partie qui comporte une troisième extrémité libre formant une seconde surface d'étanchéité tournée dans une seconde direction sensiblement parallèle à l'axe central et opposée à la première direction, et une quatrième extrémité reliée à la deuxième extrémité de la première partie; les première et seconde parties s'étendant respectivement sensiblement suivant des premier et deuxième angles par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe central, de sorte que la section transversale est sensiblement en forme de U ou sensiblement en forme de V. Selon un troisième aspect de la présente invention, il est proposé un joint d'étanchéité métallique destiné à réaliser une étanchéité entre des première et seconde surfaces opposées, joint d'étanchéité métallique qui a une forme enveloppante et qui comporte une section transversale, caractérisé en ce qu'il comprend une première extrémité libre formant une première surface d'étanchéité tournée dans une première direction sensiblement parallèle à un axe central du joint d'étanchéité, et adaptée pour être en contact avec la première des surfaces opposées; une secondeextrémité libre, opposée, à la première extrémité libre, formant une seconde surface d'étanchéité tournée dans une seconde direction sensiblement parallèle à l'axe central et opposée à la première direction, et adaptée pour être en contact avec la seconde des surfaces opposées; une première surface s'étendant transversalement aux première et seconde extrémités libres; et une seconde surface opposée à la première surface et s'étendant transversalement aux première et seconde extrémités libres; le joint d'étanchéité étant adapté pour réaliser une étanchéité entre les première et seconde surfaces opposées de façon que les première et seconde surfaces d'étanchéité créent chacune une étanchéité de grande intégrité limitant un taux de fuite moléculaire entre respectivement les première et seconde surfaces d'étanchéité et les première et seconde surfaces opposées à moins de 1 x 10-9 cm3
standard de He par seconde.
Selon un quatrième aspect de la présente invention, il est proposé un joint d'étanchéité métallique destiné à réaliser une étanchéité entre des première et seconde surfaces opposées, joint d'étanchéité métallique qui a une forme enveloppante et qui comporte une section transversale, caractérisé en ce qu'il comprend une première extrémité libre formant une première surface d'étanchéité tournée dans une première direction sensiblement parallèle à un axe central du joint d'étanchéité, et adaptée pour être en contact avec la première des surfaces opposées; une seconde extrémité libre, opposée, à la première extrémité libre, formant une seconde surface d'étanchéité tournée dans une seconde direction sensiblement parallèle à l'axe central et opposée à la première direction, et adaptée pour être en contact avec la seconde des surfaces opposées; une première surface s'étendant transversalement aux première et seconde extrémités libres; et une seconde surface opposée à la première surface et s'étendant transversalement aux première et seconde extrémités libres; le joint d'étanchéité étant adapté pour réaliser une étanchéité entre les première et seconde surfaces opposées de façon que les première et seconde surfaces d'étanchéité créent chacune une étanchéité de grande intégrité afin de former un raccordement étanche au vide ou à la pression à des
niveaux de pression de 1,333 x 10-B Pa (1 x 10-10 Torr).
Ce qui précède, ainsi que d'autres buts, caractéristiques, aspects et avantages de la présente o10 invention, ressortira plus clairement pour l'homme de
l'art de la lecture de la description détaillée
suivante de modes de réalisation préférés donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un joint ou d'une bague d'étanchéité selon un premier mode de réalisation de la présente invention, montrant le joint ou la bague installé(e) dans une gorge prévue au niveau de l'extrémité d'un tuyau sur laquelle est monté un obturateur; la figure 2 est une vue en plan de dessus du joint ou de la bague d'étanchéité visible sur la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe transversale longitudinale partielle et à une plus grande échelle du joint ou de la bague d'étanchéité visible sur les figures 1 et 2, réalisée suivant la ligne de coupe 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe transversale du joint ou de la bague d'étanchéité visible sur les figures 1 à 3, montrant le joint ou la bague installé(e) dans une ouverture à épaulement prévue au niveau de l'extrémité d'un tuyau sur laquelle-est monté un obturateur; la figure 5 est une vue en coupe transversale du joint ou de la bague d'étanchéité visible sur les figures 1 à 3, montrant le joint ou la bague installé(e) dans un renfoncement prévu autour de la circonférence de l'extrémité d'un tuyau sur laquelle est monté un obturateur; la figure 6 est une vue en coupe transversale d'un joint ou d'une bague d'étanchéité selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention, inversé par rapport au premier mode de réalisation, montrant le joint ou la bague installé(e) dans une gorge prévue au niveau de l'extrémité d'un tuyau sur laquelle est monté un obturateur; la figure 7 est une vue en plan de dessus du joint ou de la bague d'étanchéité visible sur la figure 6; la figure 8 est une vue en coupe transversale longitudinale partielle et à une plus grande échelle du joint ou de la bague d'étanchéité visible sur les figures 6 et 7, réalisée suivant la ligne de coupe 8-8 de la figure 7; la figure 9 est une vue en plan de dessus d'un joint ou d'une bague d'étanchéité selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; la figure 10 est une vue en coupe transversale d'un joint ou d'une bague d'étanchéité selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention, montrant le joint ou la bague installé(e) dans une gorge prévue au niveau de l'extrémité d'un tuyau sur laquelle est monté un obturateur; la figure 11 est une vue en plan de dessus du joint ou de la bague d'étanchéité de la figure 10; la figure 12 est une vue en coupe transversale longitudinale partielle et à une plus grande échelle du joint ou de la bague d'étanchéité des figures&10 et 11, réalisée suivant la ligne de coupe 12-12 de la figure 11; la figure 13 est une vue en coupe transversale d'un joint ou d'une bague d'étanchéité selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention, inversé par rapport au mode de réalisation des figures 10 à 12, montrant le joint ou la bague installé(e) dans une gorge prévue au niveau de l'extrémité d'un tuyau sur laquelle est monté un obturateur; la figure 14 est une vue en plan de dessus du joint ou de la bague d'étanchéité de la figure 13; la figure 15 est une vue en coupe transversale longitudinale partielle et à une plus grande échelle du joint ou de la bague d'étanchéité des figures 13 et 14, réalisée suivant la ligne de coupe 15-15 de la figure 14; la figure 16 est une vue en élévation latérale d'un joint ou d'une bague d'étanchéité selon un sixième mode de réalisation de la présente invention; la figure 17 est vue en coupe transversale longitudinale partielle et à une plus grande échelle du joint ou de la bague d'étanchéité de la figure 16, installé(e) entre les surfaces d'étanchéité opposées de deux éléments opposés (brides de tuyaux); la figure 18 est une vue en coupe transversale longitudinale du joint ou de la bague d'étanchéité des figures 16 et 17, réalisée suivant la ligne de coupe 18-18 de la figure 16; la figure 19 est une vue en coupe transversale longitudinale partielle et à une plus grande échelle du joint ou de la bague d'étanchéité des figures 16 à 18; la figure 20 est une vue en coupe transversale longitudinale partielle et à une plus grande échelle d'un joint ou d'une bague d'étanchéité -selon un septième mode de réalisation de la présente invention, montrant le joint ou la bague installé(e) dans une cavité formée entre les surfaces d'étanchéité opposées de deux éléments opposés (un tuyau et un obturateur); la figure 21 est une vue en coupe transversale longitudinale du joint ou de la bague d'étanchéité de la figure 20; la figure 22 est une vue en coupe transversale longitudinale partielle et à une plus grande échelle du joint ou de la bague d'étanchéité des figures 20 et 21; la figure 23 est une vue en coupe transversale longitudinale d'un joint ou d'une bague d'étanchéité selon un huitième mode de réalisation de la présente invention; la figure 24 est une vue en coupe transversale longitudinale partielle et à une plus grande échelle du joint ou de la bague d'étanchéité de la figure 23; la figure 25 est une vue en coupe transversale longitudinale d'un joint ou d'une bague d'étanchéité selon un neuvième mode de réalisation de la présente invention; la figure 26 est une vue en coupe transversale longitudinale partielle et à une plus grande échelle du joint ou de la bague d'étanchéité de la figure 25; la figure 27 est une vue en coupe transversale longitudinale d'un joint ou d'une bague d'étanchéité selon un dixième mode de réalisation de la présente invention; la figure 28 est une vue en coupe transversale longitudinale partielle et à une plus grande échelle du joint ou de la bague d'étanchéité de la figure 27; la figure 29 est une vue en coupe transversale schématique d'un joint ou d'une bague d'étanchéité selon un onzième mode de réalisation de la présente invention; la figure 30 est une vue en coupe transversale schématique d'un joint ou d'une bague d'étanchéité Il selon un douzième mode de réalisation de la présente invention; la figure 31 est une vue en coupe transversale schématique d'un joint ou d'une bague d'étanchéité selon un treizième mode de réalisation de la présente invention; et la figure 32 est une vue en coupe transversale schématique d'un joint ou d'une bague d'étanchéité selon un quatorzième mode de réalisation de la présente
invention.
PREMIER MODE DE REALISATION
En se référant aux figures 1 à 3, on peut voir une bague d'étanchéité 10 selon le premier mode de réalisation préféré de la présente invention, installée pour réaliser une étanchéité entre les surfaces opposées d'une extrémité de tuyau 12 et d'un obturateur 14 monté sur cette dernière. La bague d'étanchéité 10 comprend une matière de base 16, de préférence formée d'un métal, tel qu'un alliage à haute résistance comme l'Inconel 718 ou l'Inconel X-750, par exemple, ou d'un métal relativement plus mou, tel que l'aluminium, ou d'une matière compatible en termes de tribologie, dans les applications dans lesquelles un revêtement n'est pas utilisé. Le métal formant la matière de base 16 de la bague d'étanchéité 10 peut avoir une épaisseur Ti dans la plage d'environ 0,20 mm (0,008 pouce) à environ 0, 63 mm (0,025 pouce), ou toute autre épaisseur appropriée selon le type de matière et l'application pour laquelle la bague d'étanchéité 10 doit être utilisée. En outre, la matière formant la bague d'étanchéité 10 n'est pas limitée à un métal, mais peut
consister en n'importe quelle autre matière adaptée.
Selon le type de la matière de base 16 utilisée pour former la bague d'étanchéité 10, celle-ci peut comprendre un revêtement 18 formé d'un métal relativement plus mou, tel que l'étain ou le nickel, ou de n'importe quelle autre matière appropriée, telle qu'un élastomère, par exemple, recouvrant en totalité ou sensiblement en totalité la matière de base 16. Précisément, comme cela sera expliqué plus en détail ci-après, lorsque la matière de base 16 est formée d'un métal plus dur, tel qu'un alliage à haute résistance comme l'Inconel 718 ou l'Inconel X-750, par exemple, le revêtement plus mou 18 est souhaitable pour améliorer l'intégrité du joint d'étanchéité. La figure 3 représente à titre d'exemple la bague d'étanchéité 10 munie du revêtement 18. Les valeurs dimensionnelles et angulaires relatives aux différentes parties et portions de la bague d'étanchéité 10 décrite ci-après sont sensiblement similaires pour une bague
d'étanchéité 10 sans revêtement 18.
Le revêtement 18 peut être appliqué à la matière de base 16 par n'importe quel procédé connu, tel qu'un dépôt par voie électrolytique, par exemple, pour des revêtements métalliques et a, d'une manière générale, une épaisseur T2 dans la plage d'environ 0,025 mm (0,001 pouce) à environ 0,15 mm (0,006 pouce). Le revêtement 18 peut toutefois avoir n'importe quelle épaisseur appropriée selon l'application à laquelle la bague d'étanchéité 10 est destinée. En outre, l'épaisseur T2 du revêtement 18 peut varier en différents endroits sur la matière de base 16. Par exemple, en raison d'un effet terminal qui se produit dans le cas d'un procédé de dépôt par voie électrolytique, l'épaisseur du revêtement peut être plus importante au niveau des extrémités distales de la matière de base 16. Comme on pourra cependant s'en
rendre compte à la lecture de la description suivante,
cette augmentation de l'épaisseur du revêtement 18 peut être avantageuse en termes d'amélioration de
l'intégrité du joint d'étanchéité.
Comme cela est visible en particulier sur les figures 2 et 3, la bague d'étanchéité 10 est une structure monobloc ayant, dans l'ensemble, une forme annulaire autour d'un axe longitudinal ou central 20 qui s'étend le long du centre longitudinal du joint d'étanchéité. La bague d'étanchéité 10 n'a toutefois pas nécessairement besoin d'être de forme circulaire comme illustré, mais peut au contraire avoir n'importe quelle configuration entourant ou enveloppant l'axe longitudinal 20, telle qu'une configuration ovale ou en forme de "piste de course", carrée, rectangulaire ou polygonale, ou toute autre forme enveloppante appropriée (un joint d'étanchéité de forme carrée est
visible sur la figure 9 qui sera décrite plus loin).
Dans cet exemple, le joint d'étanchéité a un diamètre extérieur D1, un diamètre intérieur D2 et une largeur W1 mesurés comme indiqué sur les dessins. Le diamètre extérieur D1 peut se situer dans une plage d'environ 1,2 cm (0,50 pouce) à environ 76 cm (30 pouces) ou plus, en fonction du type d'application, et le diamètre intérieur D2 peut se situer dans une plage d'environ 1,2 cm (0,50 pouce) à environ 76 cm (30 pouces) ou plus, selon le type d'application, la largeur W1 étant dimensionnée en proportion. Dans un exemple, le diamètre Dl est d'environ 23 cm (9,000 pouces), le diamètre D2 est d'environ 22,5 cm (8,871 pouces) et la largeur W1 est d'environ 1,6 mm (0,064 pouce). Les diamètres D1 et D2 et la largeur W1 peuvent cependant avoir n'importe quelles dimensions appropriées pour permettre à la bague d'étanchéité 10 de remplir les
fonctions qui seront décrites plus loin.
Comme cela est représenté en détail sur la figure 3, la bague d'étanchéité 10 a une section transversale en forme de U ou sensiblement en forme de U. En particulier, la bague d'étanchéité 10 peut être symétrique ou sensiblement symétrique autour d'un plan central 22 qui s'étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal 20. Le plan central 22 divise la bague d'étanchéité 10 en une première partie 24 et une seconde partie 26 formées solidairement l'une de l'autre. Il n'est toutefois pas nécessaire que la bague d'étanchéité 10
soit symétrique autour du plan central 22.
La première partie 24 s'étend depuis une première extrémité 28 libre qui se trouve dans un premier plan parallèle ou sensiblement parallèle au plan central 22 jusqu'à une deuxième extrémité 32 qui est située
dans le plan central 22 ou sensiblement dans celui-ci.
La première extrémité 28 libre comprend une première surface d'étanchéité 29 de la bague d'étanchéité 10, qui s'étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal 20 et forme une ligne d'étanchéité S dans la zone de la première extrémité 28 libre, dont l'importance sera décrite en détail plus loin. De plus, lorsque la bague d'étanchéité 10 est dans un état non comprimé, la hauteur H1 de la première partie 24, mesurée entre le plan central 22 et le premier plan 30 peut se situer plus ou moins dans une plage de 1,2 mm (0,050 pouce) à mm (0,200 pouce), en fonction du type d'application. Dans un exemple, la hauteur H1 est de 1,9 mm (0,076 pouce). Toutefois, cette hauteur H1 varie proportionnellement à la hauteur totale H0 du joint d'étanchéité. La seconde partie 26 s'étend depuis une troisième extrémité 34 libre qui est dans un deuxième plan 36 parallèle ou sensiblement parallèle au plan central 22 jusqu'à une quatrième extrémité 38 qui est située dans _-I le plan central 22 ou sensiblement dans celui-ci et est reliée à la deuxième extrémité 32 de la première partie 24 pour ainsi relier la seconde partie 26 à la première partie 24. La troisième extrémité 34 libre comprend une seconde surface d'étanchéité 35 de la bague d'étanchéité 10, qui s'étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal et forme la ligne d'étanchéité S dans la zone de la troisième extrémité 34 libre, dont l'importance sera décrite en détail plus loin. De plus, lorsque la bague d'étanchéité 10 est à l'état non comprimé, la hauteur totale H2 de la seconde partie 26, mesurée entre le plan central 22 et le second plan 36 peut se situer plus ou moins dans une plage d'environ 1,2 mm (0,050 pouce) à environ 5 mm (0,200 pouce), selon le type d'application. Dans un exemple, la hauteur H2 est d'environ 1,9 mm (0,076 pouce). La hauteur H2 varie cependant proportionnellement à la hauteur totale H0 de
la bague d'étanchéité 10.
Par conséquent, lorsque la bague d'étanchéité 10 est à l'état non comprimé, sa hauteur totale H0 a une valeur égale à H1 + H2 pouvant se situer plus ou moins dans une plage de 2,5 mm à 10 mm (0,100 à 0,400 pouce) selon le type d'application. Dans l'exemple donné précédemment dans lequel la largeur W1 est de 1,6 mm (0,064 pouce), la hauteur totale H0 est de 3,8 mm (0,152 pouce). Conformément à l'un des aspects de la présente invention, le rapport de configuration de la hauteur totale H0 de la bague d'étanchéité 10 sur la largeur totale W1 se situe de préférence dans la plage d'environ 1,5 à environ 5,0, ce qui assure à la bague d'étanchéité 10 une rigidité suffisante pour réduire au minimum une détérioration de celle-ci sous l'effet d'un vrillage ou d'un pliage, par exemple, au cours d'une manipulation normale, tout en permettant également respectivement aux première et seconde surfaces d'étanchéité 29 et 35 de créer un joint d'étanchéité de grande intégrité ayant un taux de fuite inférieur à 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde, et formant un raccordement étanche au vide ou à la pression à des niveaux de pression égaux ou inférieurs à 1,333 x 10-8
Pa (1 x 10-10 Torr).
La première partie 24 comprend une première portion rectiligne ou sensiblement rectiligne 40 qui s'étend sur une longueur L1 depuis une cinquième extrémité 42 située dans un troisième plan de référence 44 jusqu'à une sixième extrémité 46 située dans un quatrième plan de référence 48. Comme on peut le voir, la portion rectiligne 40 s'étend d'une manière générale suivant un premier angle 01 par rapport au plan central 22 et, par conséquent, suivant un angle de 190 -081 par rapport à l'axe longitudinal 20. Le premier angle 01 est, d'une manière caractéristique dans ce mode de réalisation, un angle obtus dans la plage de 90 à 180 , mais peut être
n'importe quel angle approprié.
Le troisième plan de référence 44 s'étend suivant un troisième angle 03 par rapport à un cinquième plan de référence 49 qui peut être parallèle ousensiblement parallèle au plan central 22, tandis que le quatrième plan de référence 48 s'étend suivant un quatrième angle 04 par rapport au plan central 22. Le cinquième plan de référence 49 peut s'étendre suivant un angle allant jusqu'à environ 30 par rapport au plan central 22. Il convient de noter que le troisième plan de référence 44, le quatrième plan de référence 48 et le cinquième plan de référence 49 s'étendent suivant leurs angles respectifs indépendamment de l'endroit o la coupe transversale est considérée le long de la bague d'étanchéité 10. La valeur du troisième angle 03 peut se situer dans la plage de 0 à environ 120 selon la valeur de 04 et l'angle suivant lequel le cinquième plan
de référence 49 s'étend par rapport au plan central 22.
La valeur du quatrième angle 04 peut se situer dans la plage de 0 à environ 900. Dans l'exemple donné précédemment, le troisième angle 03 a une valeur d'environ 900, et le quatrième angle 04 une valeur
d'environ 80 .
La portion rectiligne 40 comprend une première surface rectiligne ou sensiblement rectiligne 50 et une deuxième surface rectiligne ou sensiblement rectiligne 52. Dans cette configuration, la première surface sensiblement rectiligne 50 correspond à une surface intérieure faisant partie de la surface intérieure de la bague d'étanchéité 10, tandis que la deuxième surface sensiblement rectiligne 52 correspond à une surface extérieure faisant partie de la surface extérieure de la bague d'étanchéité 10. Lorsque la bague d'étanchéité 10 est à l'état non comprimé, la longueur totale L1 de la première portion sensiblement rectiligne 45, mesurée entre le troisième plan de référence 44 et le quatrième plan de référence 48 peut se situer plus ou moins dans la plage de 0 à environ 2,5 mm (0,10 pouce) selon l'application. Dans l'exemple donné précédemment, la longueur L1 est d'environ 0,15 mm (0,006 pouce). De plus, comme cela est visible, la première portion sensiblement rectiligne 40 s'étend suivant ou sensiblement suivant le premier angle 01 par
rapport au plan central 22.
La seconde partie 26 comprend une deuxième portion rectiligne ou sensiblement rectiligne 54 qui s'étend sur une longueur L2 depuis une septième extrémité 56 située dans un sixième plan de référence 58 jusqu'à une huitième extrémité 60 située dans un septième plan de référence 62. Comme cela est visible, la portion rectiligne 54 s'étend d'une manière générale suivant un deuxième angle 82 par rapport au plan central 22 et, par conséquent, suivant un angle de 190 -021 par rapport à l'axe longitudinal 20. Le deuxième angle 02 est, d'une manière caractéristique dans ce mode de réalisation, un angle obtus dans la plage de 90 à 180 , mais peut être n'importe quel angle approprié. Le sixième plan de référence 58 s'étend suivant un cinquième angle 05 par rapport à un huitième plan de référence 63 qui peut être parallèle ou sensiblement parallèle au plan central 22, tandis que le septième plan de référence 62 s'étend suivant un sixième angle 06 par rapport au plan central 22. Le huitième plan de référence 63 peut s'étendre suivant un angle allant jusqu'à environ 300 par rapport au plan central 22. Il convient de noter que le sixième plan de référence 58, le septième plan de référence 62 et le huitième plan de référence 63 s'étendent suivant leurs angles respectifs indépendamment de l'endroit o la coupe transversale est considérée le long de la bague d'étanchéité 10. La valeur du cinquième angle 08 peut se situer dans la plage de 0o à environ 120 , selon la valeur de 06 et l'angle suivant lequel le huitième plan de référence 63 s'étend par rapport au plan central 22. La valeur du sixième angle 06 peut se situer dans la plage de 0O à environ 90 . Dans l'exemple donné précédemment, le cinquième angle 0Q a une valeur d'environ 90 , et le
sixième angle 06 une valeur d'environ 80 .
La deuxième portion 54 comprend une troisième surface rectiligne ou sensiblement rectiligne 64 et une quatrième surface rectiligne ou sensiblement rectiligne 66. Dans cette configuration, la troisième surface sensiblement rectiligne 64 correspond à une surface intérieure faisant partie de la surface intérieure de - la bague d'étanchéité 10, tandis que la quatrième surface sensiblement rectiligne 66 correspond à une surface extérieure faisant partie de la surface extérieure de la bague d'étanchéité 10. Lorsque la bague d'étanchéité 10 est à l'état non comprimé, la longueur totale L2 de la deuxième portion sensiblement rectiligne 54, mesurée entre le sixième plan de référence 58 et le septième plan de référence 62 peut se situer plus ou moins dans une plage de 0 à environ 2,5 mm (0,100 pouce), selon l'application. Dans l'exemple donné précédemment, la longueur L2 est d'environ 0,15 mm (0,006 pouce). De plus, comme cela est visible, la deuxième portion sensiblement rectiligne 54 s'étend suivant ou sensiblement suivant
le deuxième angle 02 par rapport au plan central 22.
La première partie 24 comprend, en outre, une troisième portion 68 qui s'étend depuis sa première extrémité 28 libre jusqu'à une neuvième extrémité 70 située dans le cinquième plan 49 parallèle ou sensiblement parallèle au plan central 22. La troisième portion 68 comprend une cinquième surface rectiligne ou sensiblement rectiligne 74 et une sixième surface rectiligne ou sensiblement rectiligne 76. Dans cette configuration, la cinquième surface sensiblement rectiligne 74 correspond à une surface intérieure faisant partie de la surface intérieure de la bague d'étanchéité 10, tandis que la sixième surface sensiblement rectiligne 76 correspond à une surface extérieure faisant partie de la surface extérieure de la bague d'étanchéité 10. De plus, au fur et à mesure que les cinquième et sixième surfaces sensiblement rectilignes 74 et 76 se rapprochent de la première extrémité 28 libre elles se courbent respectivement l'une vers l'autre suivant un rayon de courbure R1 pour former la première extrémité 28 libre Le rayon de courbure R1 peut se situer dans la plage d'environ
0,1 mm (0,004 pouce) à environ 0,5 mm (0,020 pouce).
Dans l'exemple donné précédemment, le rayon R1 est
d'environ 0,25 mm (0,010 pouce).
Lorsque la bague d'étanchéité 10 est à l'état non comprimé, la hauteur totale H3 de la troisième portion 68, mesurée entre le cinquième plan de référence 49 et le premier plan 30 peut se situer plus ou moins dans une plage d'environ 0,1 mm (0,004 pouce) à environ 2,5 mm (0,100 pouce), selon le type d'application. Dans l'exemple considéré précédemment, la hauteur H3 est d'environ 0,4 mm (0,015 pouce). De plus, comme on peut le voir, la troisième portion 68 s'étend suivant ou sensiblement suivant un septième angle 07 par rapport au cinquième plan de référence 49. Dans cet exemple, l'angle 07 est un angle égal ou sensiblement égal à 90 ,
mais peut être n'importe quel angle approprié.
La seconde partie 26 comprend également une quatrième portion 78 qui s'étend depuis sa troisième extrémité 34 libre jusqu'à une dixième extrémité 80 située dans le huitième plan de référence 63 parallèle ou sensiblement parallèle au plan central 22. La quatrième portion 78 comprend une septième surface rectiligne ou sensiblement rectiligne 84 et une huitième surface rectiligne ou sensiblement rectiligne 86. Dans cette configuration, la septième surface sensiblement rectiligne 84 correspond à une surface intérieure faisant partie de la surface intérieure de la bague d'étanchéité 10, tandis que la huitième surface sensiblement rectiligne 86 correspond à une surface extérieure faisant partie de la surface extérieure de la bague d'étanchéité 10. De plus, au fur et à mesure que les septième et huitième surfaces sensiblement rectilignes 84 et 86 se rapprochent de la troisième extrémité 34 libre, elles se courbent respectivement l'une vers l'autre suivant un rayon de
courbure R2 pour former la troisième extrémité 34 libre.
Dans cet exemple, le rayon de courbure R2 peut se situer dans la plage d'environ 0,1 mm (0,004 pouce) à environ 0,5 mm (0,020 pouce). Dans l'exemple considéré précédemment, le rayon R2 est égal à environ 0,25 mm (0,010 pouce). Lorsque la bague d'étanchéité 10 est à l'état non comprimé, la hauteur totale H4 de la quatrième portion 78, mesurée entre le huitième plan de référence 63 et le deuxième plan 36 peut se situer plus ou moins dans une plage d'environ 0,1 mm (0, 004 pouce) à environ 2,5 mm (0,100 pouce), selon le type d'application. Dans l'exemple donné précédemment, la hauteur H4 est d'environ 0,4 mm (0,015 pouce). De plus, comme on peut le voir, la quatrième portion 78 s'étend suivant ou sensiblement suivant un huitième angle 08 par rapport au huitième plan de référence 63. Dans cet exemple, le huitième angle 08 est un angle égal ou sensiblement égal
à 90 , mais peut être n'importe quel angle approprié.
La première partie 24 comprend, en outre, une cinquième portion courbe 88 qui s'étend depuis une onzième extrémité 90 située dans le troisième plan de référence 44 ou sensiblement dans celui-ci, jusqu'à une douzième extrémité 92 située dans le cinquième plan de référence 49 ou sensiblement dans celui-ci. Les onzième et douzième extrémités 90 et 92 de la cinquième portion courbe 88 sont respectivement reliées à la cinquième extrémité 42 de la première portion sensiblement rectiligne 40 et à la neuvième extrémité 70 de la troisième portion 68 pour ainsi relier la cinquième portion courbe 88 à la première portion 40 et à la troisième portion 68. Par conséquent, la première portion 40, la cinquième portion courbe 88 et la
troisième portion 68 sont formées d'une seule pièce.
La cinquième portion courbe 88 comprend une surface courbe 94 qui, dans cet exemple, est une surface courbe convexe, et une surface courbe 96 qui, dans cet exemple, est une surface courbe concave. Dans cette configuration, la surface courbe 94 fait partie de la surface intérieure de la bague d'étanchéité 10, tandis que la surface courbe 96 fait partie de la surface extérieure de la bague d'étanchéité 10. Lorsque la bague d'étanchéité 10 est à l'état non comprimé, le rayon de courbure R3 de la surface courbe 94 peut se situer dans une plage d'environ 0,2 mm (0,008 pouce) à environ 1,5 mm (0,060 pouce), tandis que le rayon de courbure R4 de la surface courbe 96 peut se situer dans une plage d'environ 0,2 mm (0,008 pouce) à environ 2,2 mm (0,090 pouce). Dans l'exemple donné précédemment, le rayon R3 est d'environ 1 mm (0,041 pouce), et le rayon R4 d'environ 0,5 mm (0,020 pouce). Les longueurs des arcs des surfaces courbes 94 et 96 peuvent avoir n'importe quelles valeurs appropriées selon les autres dimensions de la
bague d'étanchéité 10.
La seconde partie 26 comprend également une sixième portion courbe 98 qui s'étend depuis une treizième extrémité 100 située dans le sixième plan de référence 58 ou sensiblement dans celui-ci, jusqu'à une quatorzième extrémité 102 située dans le huitième plan de référence 63 ou sensiblement dans celui-ci. Les treizième et quatorzième extrémités 100 et 102 de la cinquième portion courbe 88 sont respectivement reliées à la septième extrémité 56 de la deuxième portion sensiblement rectiligne 54 et à la dixième extrémité 80 de la quatrième portion 78 pour ainsi relier la sixième portion courbe 98 à la deuxième portion 54 et à la quatrième portion 78. Par conséquent, la deuxième portion 54, la sixième portion courbe 98 et la
quatrième portion 78 sont formées d'une seule pièce.
La sixième portion courbe 98 comprend une surface courbe 104 qui, dans cet exemple, est une surface courbe convexe, et une surface courbe 106 qui, dans cet exemple, est une surface courbe concave. Dans cette configuration, la surface courbe 104 fait partie de la surface intérieure de la bague d'étanchéité 10, tandis que la surface courbe 106 fait partie de la surface extérieure de la bague d'étanchéité 10. Lorsque la bague d'étanchéité 10 est à l'état non comprimé, le rayon de courbure Rs de la surface courbe 104 peut se situer dans une plage d'environ 0,2 mm (0,008 pouce) à environ 1,5 mm (0,060 pouce), tandis que le rayon de courbure R6 de la surface courbe 106 peut se situer dans une plage d'environ 0,2 mm (0,008 pouce) à environ 2,2 mm (0,090 pouce). Dans l'exemple donné précédemment, le rayon R5 est égal à environ 1 mm (0,041 pouce), et le rayon R6 à environ 0,5 mm (0,020 pouce). Les longueurs des arcs des surfaces courbes 104 et 106 peuvent avoir n'importe quelles valeurs appropriées selon les autres dimensions de la
bague d'étanchéité 10.
Une portion de la première partie 24, s'étendant entre le plan central 22 et le quatrième plan de référence 48, et une portion de la seconde partie 26, s'étendant entre le plan central 22 et le septième plan de référence 62 forment une septième surface courbe 108. Précisément, la septième surface courbe 108 s'étend entre le quatrième plan de référence 48 et le septième plan de référence 62, comme cela est visible, le plan central 22 formant le plan central ou
sensiblement central de la septième surface courbe 108.
La septième surface courbe 108 comprend iune surface courbe 110 qui, dans cet exemple, est une surface courbe concave, et une surface courbe 112 qui, dans cet exemple, est une surface courbe convexe. Dans cette configuration, la surface courbe 110 fait partie de la surface intérieure de la bague d'étanchéité 10, tandis que la surface courbe 112 fait partie de la surface extérieure de la bague d'étanchéité 10. Lorsque la bague d'étanchéité 10 est à l'état non comprimé, le rayon de courbure R7 de la surface courbe 110 peut se situer dans une plage d'environ 0,2 mm (0,008 pouce) à environ 1,5 mm (0,060 pouce), tandis que le rayon de courbure R8 de la surface courbe 112 peut se situer dans une plage d'environ 0,2 mm (0,008 pouce) à environ 2,2 mm (0,090 pouce). Dans l'exemple donné précédemment, le rayon R, est égal à environ 0,5 mm (0,020 pouce), et le rayon R8 à environ 1 mm (0,041 pouce). Les longueurs des arcs des surfaces courbes 110 et 112 peuvent avoir n'importe quelles dimensions adaptées en fonction des autres dimensions
de la bague d'étanchéité 10.
Par conséquent, lorsque la bague d'étanchéité 10 est dotée de la configuration représentée sur les figures 1 à 3, sa portion présentant le diamètre maximum Di est située le long du plan central 22. La bague d'étanchéité 10 comprend donc, comme cela est visible, un sommet principal 114 au niveau d'un point situé le long de sa surface extérieure dans le plan central 22, point au niveau duquel le diamètre total Dl de la bague d'étanchéité 10 est mesuré. Comme on peut également le voir, la largeur W1 est mesurée entre le sommet 114 et la surface intérieure 74 de la troisième portion 68, qui est située dans le même plan ou sensiblement dans le même plan que la surface
intérieure 84 de la quatrième portion 78.
En référence à la figure 1, l'extrémité 12 du tuyau comprend une gorge ou cavité annulaire 116 ayant une profondeur et une largeur suffisantes pour recevoir la bague d'étanchéité 10, comme illustré, et qui entoure une chambre intérieure 117 du tuyau. La gorge annulaire 116 comporte une surface formant fond 118 contre laquelle s'appuie l'extrémité libre et, par conséquent, la première surface d'étanchéité 29, ou l'extrémité libre 34 et, par conséquent, la seconde surface d'étanchéité 35, de la bague d'étanchéité 10, lorsque celle-ci est placée dans la gorge 116. A titre d'exemple, la bague d'étanchéité 10 est représentée placée dans la gorge annulaire 116 avec la seconde surface d'étanchéité 35 en contact avec la surface formant fond 118 de la gorge 116. La surface formant fond 118 peut être en métal, en céramique ou en n'importe quelle autre matière appropriée ayant une finition ou une rugosité de surface adaptée. Dans cet exemple, la surface formant fond 118 a un fini de 16 Ra (ISO R468), mais peut avoir n'importe quel fini dans la
plage de 0 à 70 Ra.
L'obturateur 14 possède une surface intérieure 120 qui, dans cet exemple, est en contact avec la première surface d'étanchéité 28 de la bague d'étanchéité 10, lorsque cette dernière est placée dans la gorge 116 de l'extrémité 12 du tuyau et que l'obturateur 14 est monté sur celle-ci. La surface intérieure 120 peut être en métal ou en céramique, par exemple, ou en n'importe quelle autre matière appropriée ayant une finition ou une rugosité de surface adaptée. Dans cet exemple, la surface intérieure 120 a un fini de 16 Ra, mais peut avoir un fini dans la plage de 0 à 90 Ra selon le type de revêtement et les performances d'étanchéité souhaitées. La bague d'étanchéité 10 peut par conséquent agir pour réaliser une étanchéité entre des surfaces opposées du type métal contre métal, métal contre céramique, céramique contre céramique, ou toute autre combinaison de matières. Il convient de noter que
la surface intérieure 120 peut également être en creux.
L'obturateur 14 peut être fixé à l'extrémité 12 du tuyau à l'aide, par exemple, de boulons 122 qui peuvent passer à travers des trous prévus dans l'obturateur 14 et être reçus dans des trous filetés 124 en alignement prévus dans l'extrémité 12 du tuyau, comme cela est représenté. D'autres types d'éléments de fixation appropriés, tels que des rivets ou des organes de serrage, par exemple, peuvent également être utilisés
pour fixer l'obturateur 14 à l'extrémité 12 du tuyau.
En outre, l'obturateur 14 peut être maintenu contre l'extrémité 12 du tuyau par un vide ou une pression négative créé(e) dans la chambre 117 de l'extrémité 12 du tuyau. A titre de variante, l'obturateur 14 et l'extrémité 12 du tuyau peuvent comprendre des filetages correspondants (non représentés) permettant un vissage de l'obturateur 14 sur l'extrémité 12 du tuyau. Lorsque l'obturateur 14 est fixé à l'extrémité 12 du tuyau, comme illustré, la surface formant fond 118 exerce une force sur la seconde surface d'étanchéité , tandis que la surface intérieure 120 de l'obturateur 14 exerce une force sur la première surface d'étanchéité 29. Ces forces compriment la bague d'étanchéité 10, ce qui provoque une déformation plastique des première et seconde parties 24 et 26, de sorte que les angles 0, et 02 respectifs suivant lesquels les première et seconde parties 24 et 26 s'étendent par rapport au plan central 22 diminuent ou, en d'autres termes, de sorte que les première et seconde parties 24 et 26 se déplacent angulairement en direction l'une de l'autre, ce qui provoque un enroulement des surfaces 29 et 35 pour former des coins, pour ainsi augmenter le
facteur d'intensité des contraintes.
D'autre part, étant donné que les première et seconde surfaces d'étanchéité 29 et 35 sont respectivement situées au niveau des extrémités libres des première et seconde parties 24 et 26, les forces ou la charge imposées à la bague d'étanchéité 10 sont concentrées dans des bandes étroites autour de cette dernière, sur chacune des première et seconde surfaces d'étanchéité 29 et 35. La bande étroite sur chacune des première et seconde surfaces d'étanchéité 29 et 35 a une largeur très faible qui se situe habituellement dans une plage d'environ 0,25 mm (0,010 pouce) à environ 1 mm (0,040 pouce), et, par conséquent, une aire de surface très faible, ce qui crée une contrainte de contact élevée entre respectivement les première et seconde surfaces d'étanchéité 29 et 35 et la surface
intérieure 120 et la surface formant fond 118.
Cette contrainte de contact élevée déforme plastiquement les première et seconde surfaces d'étanchéité 29 et 35, respectivement, et crée un barrage étanche de grande qualité entre la surface intérieure 120 et la première surface d'étanchéité 29, d'une part, et entre la surface formant fond 118 et la seconde surface d'étanchéité 35, d'autre part, au niveau des lignes d'étanchéité S. Comme cela a été décrit précédemment, si la matière de base 16 est formée d'une matière relativement molle, telle que l'aluminium, les première et seconde surfaces d'étanchéité 29 et 35 se trouvent sur la matière de base 16 et, par conséquent, cette dernière est déformée plastiquement au niveau des première et seconde surfaces d'étanchéité 29 et 35 pour créer les barrages étanches de grande qualité. Toutefois, si, comme dans l'exemple représenté, la matière de base 16 est constituée d'une matière plus dure, telle que- i'Inconel 718 ou l'Inconel X-750, et est donc revêtue du revêtement 18, ce dernier se déforme plastiquement pour créer les barrages étanches au niveau des lignes
d'étanchéité S, comme indiqué.
Dans l'un ou l'autre cas, les barrages étanches de grande qualité empêchent la fuite d'un fluide entre la surface intérieure 120 et la première surface d'étanchéité 28, et entre la surface formant fond 118 et la seconde surface d'étanchéité 35 à un niveau moléculaire (c'est-à-dire ayant un taux de fuite inférieur à 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde à des pressions allant jusqu'à au moins 7,031 x 105 Pa (100 psi) de He, et formant un raccordement étanche au vide ou à la pression à des niveaux de pression de 1,333 x 10-8 Pa (1 x 10- 10 Torr)). Cependant, le taux de fuite peut être supérieur à 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde à des pressions pouvant aller jusqu'à au moins 7,031 x 105 Pa (100 psi) - par exemple, 1 x 10-7cm3 standard de He par seconde à des pressions allant jusqu'à au moins 7,031 x 105 (100 psi) - si un taux de fuite aussi faible n'est pas nécessaire. En outre, il faut noter que ces barrages étanches de grande qualité sont créés avec des forces de charge relativement faibles qui se situent dans une plage ascendante à
partir de 178 N par 2,54 cm de circonférence (40 pci).
Par conséquent, dans l'exemple de la figure 1 dans lequel la chambre intérieure 117 de l'extrémité 12 du tuyau représente le côté haute pression de la bague d'étanchéité 10, cette dernière limite une fuite hors de la chambre intérieure 117 à travers les espaces définis entre la surface formant fond 118 et la surface intérieure 120 à un taux inférieur à 1 x 10-9 cm3
standard de He par seconde.
On notera que lorsque la bague d'étanchéité 10 est à l'état non comprimé, les angles 01, 02, 0,7 et 08 peuvent être égaux ou approximativement égaux à 90 , les angles 63 à 06 peuvent être de 0 , et les rayons de courbure R3 à R8 des cinquième, sixième et septième surfaces courbes peuvent être sensiblement infinis. Dans ce cas, les première et seconde parties 24 et 26 forment une paroi continue ou sensiblement continue de la bague d'étanchéité 10, de sorte que celle-ci est, par exemple, de forme sensiblement cylindrique (ou présente toute autre forme enveloppante comportant des parois rectilignes, telle qu'une forme carrée ou rectangulaire, par exemple). Etant donné que les première et seconde surfaces d'étanchéité 29 et 35 sont situées au niveau des extrémités longitudinales opposées de la bague d'étanchéité 10, cette dernière qui présente cette configuration cylindrique ou, sinon, de type à parois rectilignes, agit d'une manière identique ou similaire à celle décrite précédemment pour créer des barrages étanches au niveau des lignes d'étanchéité S sur les surfaces 29 et 35, respectivement. Cependant, la configuration en forme de U ou en forme de V de la bague d'étanchéité 10 est souhaitable, en particulier parce que cette configuration contrôle la déflexion des première et seconde parties 24 et 26 et, par conséquent, empêche un flambage non contrôlé de la matière de base 16 et, le
cas échéant, du revêtement 18.
Comme on peut le voir sur les figures 4 et 5, la bague d'étanchéité 10 peut être utilisée dans d'autres types d'applications d'étanchéité. Par exemple, en référence à la figure 4, la bague d'étanchéité 10 est reçue dans une extrémité de tuyau 126 comportant une ouverture à épaulement 128 entourant une chambre intérieure 130. L'ouverture à épaulement 128 comporte une surface formant fond 132 contre laquelle s'appuie l'une des surfaces d'étanchéité (dans cet exemple, la seconde surface d'étanchéité 35) de la bague
d'étanchéité 10.
Comme dans le cas de l'extrémité de tuyau 12, un obturateur 134, semblable à l'obturateur 14, comportant une surface intérieure 136 est fixé à l'extrémité 126 du tuyau à l'aide, par exemple, de boulons 136 ou de tout autre mécanisme de fixation approprié, ou par l'application d'un vide. Par conséquent, la surface intérieure 136 vient en contact avec l'autre surface d'étanchéité (la première surface d'étanchéité 29) de la bague d'étanchéité 10. On notera que cette surface
intérieure 136 peut elle aussi comporter un épaulement.
La force qui assujettit l'obturateur 134 à l'extrémité 126 du tuyau oblige la surface intérieure 136 à exercer une force sur la première surface d'étanchéité 29, et la surface formant fond 132 à exercer une force sur la seconde surface d'étanchéité , d'une manière semblable à celle décrite précédemment en relation avec la surface formant fond 118 et la surface intérieure 120. Par conséquent, comme dans l'exemple représenté sur la figure 1, les première et seconde surfaces d'étanchéité 29 et 35 se déforment de manière plastique pour créer des barrages étanches de grande intégrité qui empêchent une fuite à un niveau
moléculaire, comme cela a été décrit précédemment.
Etant donné que, dans cet exemple, la chambre intérieure 130 de l'extrémité 126 du tuyau renferme une pression élevée, les barrages étanches créés par les première et seconde surfaces d'étanchéité 29 et 35 empêchent une fuite entre la surface d'étanchéité 29 et la surface intérieure 136, et entre la surface d'étanchéité 35 et la surface formant fond 132, à un taux de fuite inférieur à 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde. En référence à la figure 5, la bague d'étanchéité est reçue dans une extrémité de tuyau 138 comportant une gorge extérieure 140 qui entoure l'extrémité 138 du tuyau, et une chambre intérieure 142. La gorge extérieure 140 comporte une surface formant fond 144 contre laquelle s'appuie l'une des surfaces d'étanchéité (dans cet exemple, la seconde surface d'étanchéité 35) de la bague d'étanchéité 10. Comme dans le cas de l'extrémité de tuyau 12, un obturateur 146, semblable à l'obturateur 14, comportant une surface intérieure 148 est fixé à l'extrémité 126 du tuyau à l'aide, par exemple, de boulons 150 ou de
n'importe quel autre mécanisme de fixation approprié.
La surface intérieure 148 vient par conséquent en contact avec l'autre surface d'étanchéité (première
surface d'étanchéité 29) de la bague d'étanchéité 10.
La force qui assujettit l'obturateur 146 à l'extrémité 126 du tuyau oblige la surface intérieure 148 à exercer une force sur la première surface d'étanchéité 29, et la surface formant fond 144 à exercer une force sur la seconde surface d'étanchéité d'une manière semblable à celle décrite précédemment en relation avec la surface formant fond 118 et la surface intérieure 120. Par conséquent, comme dans l'exemple représenté sur la figure 1, les première et seconde surfaces d'étanchéité 29 et 35 se déforment plastiquement pour créer des barrages étanches de grande intégrité qui empêchent une fuite à un niveau moléculaire, comme cela a été décrit précédemment. Par conséquent, les barrages étanches créés parles première et seconde surfaces d'étanchéité 29 et 35 empêchent une fuite entre les surfaces 29 et 136, et entre les surfaces 35 et 132, à un taux de fuite
inférieur à 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde.
D'autres variantes possibles de la présente invention comprennent un éventail de diamètres, de formes, de hauteurs, de revêtements et de matières de base choisis pour permettre une correspondance entre coefficients de dilatation thermique et une étanchéité à la pression, au vide ou à n'importe quel fluide par la sélection de matériaux compatibles, ou toute autre variante utilisée d'une manière caractéristique pour concevoir un joint d'étanchéité destiné à une application donnée. Des variantes supplémentaires de la bague d'étanchéité 10 vont maintenant être décrites
dans les deuxième à quatorzième modes de réalisation.
DEUXIEME MODE DE REALISATION
Comme cela est visible sur les figures 6 à 8, le joint d'étanchéité peut être défini pour présenter une
configuration inversée comme la bague d'étanchéité 10'.
Les numéros et lettres de référence de la bague d'étanchéité 10' sont identifiés par un symbole prime (') et, sauf indication contraire, sont identiques ou sensiblement identiques aux numéros et lettres de
référence correspondants des figures 1 à 3.
Dans la bague d'étanchéité 10', des premier et deuxième angles 011 et 02' sont respectivement des angles aigus qui, comme cela est visible, se situent dans la plage de 0 à 900. Dans ce cas, une surface courbe 94' d'une cinquième portion courbe 88' est une surface courbe concave ayant un rayon de courbure R3' d'environ 0,5 mm (0,020 pouce). Une surface courbe 96' de la cinquième portion courbe 88' est une surface convexe ayant un rayon de courbure R4' d'environ 1 mm (0,041 pouce). De plus, une surface courbe 104' d'une sixième portion courbe 98' est une surface courbe concave ayant un rayon de courbure Rs' d'environ 0,5 mm (0,020 pouce). Une surface courbe 106' de la sixième portion courbe 98' est une surface convexe ayant un
rayon de courbure R6' d'environ 1 mm (0,041 pouce).
D'autre part, une surface courbe 110' d'une septième portion courbe 108' est une surface courbe convexe ayant un rayon de courbure R7' d'environ 1 mm (0,041 pouce), et une zone de diamètre minimum 109' au niveau d'un point situé le long d'un plan central 22' ou sensiblement le long de celui-ci. Une surface courbe 112' de la septième portion courbe 108' est une surface courbe concave ayant un rayon de courbure R8' d'environ 0,5 mm (0,020 pouce). Par consequent, la mesure du diamètre total Di' de la bague d'étanchéité 10' correspond au diamètre extérieur d'une troisième portion 68' ou d'une quatrième portion 78' qui sont identiques ou sensiblement identiques entre elles. De plus, la largeur W,' de la bague d'étanchéité 10' est mesurée entre la surface 76' de la troisième portion (qui se situe dans le même ou sensiblement le même plan qu'une surface 86' de la quatrième portion 78') et la zone de diamètre minimum 109' de la septième portion courbe 108'. Bien qu'elles soient mesurées à partir de surfaces de référence différentes, les dimensions du diamètre total Dl', du diamètre intérieur D2' et de la largeur Wl' de la bague d'étanchéité 10' sont identiques à celles décrites précédemment. En outre, sauf indication contraire, toutes les autres références dimensionnelles et angulaires de la bague d'étanchéité ' indiquées avec un symbole prime (') sur les figures 6 à 8 sont identiques aux références dimensionnelles et angulaires correspondantes décrites précédemment en
relation avec les figures 1 à 3.
La bague d'étanchéité 10' représentée dans cette configuration inversée assure une étanchéité entre une extrémité de tuyau 12' à laquelle est fixé un obturateur 14' d'une manière semblable à celle décrite précédemment en relation avec la figure 1. Toutefois, le côté haute pression se trouve à l'extérieur de l'extrémité de tuyau 12' et de l'obturateur 14' du fait, par exemple, de l'existence d'une chambre intérieure sous vide 117' du tuyau. Néanmoins, des première et seconde surfaces d'étanchéité 29' et 35' créent des barrages étanches au niveau de lignes d'étanchéité S' pour empêcher une fuite entre la première surface d'étanchéité 29' et une surface intérieure 120', et entre la seconde surface d'étanchéité 35' et une surface formant fond 118' d'une manière semblable à celle décrite précédemment. Par conséquent, les barrages étanches créent un joint d'étanchéité de grande intégrité qui a un taux de fuite inférieur à 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde à des pressions de He allant jusqu'à au moins 7,031 x 105 Pa (100 psi), et qui forme un raccordement étanche au vide et à la pression à des niveaux de pression de
1,333 x 10-8 Pa (1 x 10-1 Torr).
TROISIEME MODE DE REALISATION
Comme cela a été mentionné précédemment, les joints d'étanchéité 10 et 10' n'ont pas nécessairement besoin d'être de forme circulaire; plus exactement, ils peuvent avoir une forme ovale, carrée ou polygonale ou toute autre forme appropriée. Une bague d'étanchéité OA représentée par exemple sur la figure 9 est de configuration sensiblement carrée. Tous les autres angles, rayons et dimensions de la bague d'étanchéité A sont identiques ou sensiblement identiques à ceux décrits précédemment pour la bague d'étanchéité 10 et la bague d'étanchéité 10'. Compte tenu de ses similitudes avec les modes de réalisation précédents, ce mode de réalisation n'est pas décrit plus en détail ici.
QUATRIEME MODE DE REALISATION
Comme on peut le voir sur les figures 10 à 12, les angles et les rayons de courbure d'une bague d'étanchéité identifiée par la référence 10" peuvent être définis pour que celle-ci ait une section transversale sensiblement en forme de V. Les références de la bague d'étanchéité 10" sont désignées par un double symbole prime (") et, sauf indication contraire, sont identiques ou sensiblement identiques aux références correspondantes indiquées sur les figures 1 à 3. Compte tenu de ses similitudes avec les modes de réalisation précédents, ce mode de réalisation ne sera
pas décrit en détail ici.
La bague d'étanchéité 10" représentée possède, à
titre d'exemple, les angles et dimensions suivants.
Toutefois, les plages des dimensions et des angles sont elles aussi identiques ou sensiblement identiques à celles des références correspondantes mentionnées sur
les figures 1 à 3, sauf indication contraire.
Dans la bague d'étanchéité 10" représentée à titre d'exemple, des premier et deuxième angles 0"1 et 02" sont respectivement des angles obtus d'environ 115 par rapport au plan central 22". Des hauteurs Hl'" et H2" sont respectivement égales à environ 2,7 mm (0, 109 pouce) et la hauteur totale HoIl" est par conséquent d'environ 5,4 m (0,218 pouce). Des hauteurs H3" et H4" sont respectivement égales à environ 0,38 mm (0,015 pouce). L'" et L2" sont respectivement égales à environ 1,8 mm (0,074 pouce). Un diamètre Dl" est égal à environ 10,1 cm (4,007 pouces), un diamètre D2" à environ 9,9 cm (3,895 pouces) et une largeur W1" à
environ 1,4 mm (0,056 pouce).
Des angles 03" et 05" sont respectivement d'environ par rapport à des plans 49" et 63". Des angles 04" et 061" sont respectivement de 25 par rapport à un plan central 22". Une surface courbe 94" d'une cinquième portion courbe 88" est une surface courbe convexe ayant
un rayon de courbure R3" d'environ 0,8 mm (0,033 pouce).
Une surface courbe 96" de la cinquième portion courbe 88" est une surface courbe concave ayant un rayon de courbure R4" d'environ 0,4 mm (0,017 pouce). De plus, une surface courbe 104" d'une sixième portion courbe 98" est une surface courbe convexe ayant un rayon de courbure Rs" d'environ 0,8 mm (0,033 pouce). Une surface courbe 106" de la sixième portion courbe 98" est une surface courbe concave ayant un rayon de courbure R6"
d'environ 0,4 mm (0,017 pouce).
D'autre part, une surface courbe 110" d'une septième portion courbe 108" est une surface courbe concave ayant un rayon de courbure R," d'environ 0,4 mm (0,017 pouce). Une surface courbe 112" de la septième portion courbe 108" est une surface courbe convexe ayant un rayon de courbure Rs" d'environ 0,8 mm (0,033 pouce), et une zone de diamètre maximum 114" au niveau d'un point situé le long du plan central 22" ou sensiblement le long de celui-ci. Par conséquent, le diamètre total Di" de la bague d'étanchéité 10" correspond à la zone de diamètre maximum 114". De plus, la largeur W1" de la bague d'étanchéité 10" est mesurée entre la zone de diamètre maximum 114" et une surface 74" d'une troisième portion (située dans le même ou sensiblement le même plan qu'une surface 84" d'une
quatrième portion 78").
La bague d'étanchéité 10" représentée avec cette configuration réalise une étanchéité entre une extrémité de tuyau 12" à laquelle est fixé un obturateur 14" d'une manière semblable à celle décrite précédemment en relation avec la figure 1. Le côté haute pression se trouve à l'intérieur de l'extrémité de tuyau 12" et de l'obturateur 14". Des première et seconde surfaces d'étanchéité 29" et 35" créent des barrages étanches au niveau de lignes d'étanchéité S" pour empêcher une fuite entre la première surface d'étanchéité 29" et une surface intérieure 120" et entre la seconde surface d'étanchéité 35" et une surface formant fond 118" d'une manière semblable à celle décrite précédemment. Par conséquent, les barrages étanches créent un joint d'étanchéité de grande intégrité qui a un taux de fuite inférieur à 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde pour des pressions de He allant jusqu'à au moins 7,031 x 105 Pa (100 psi) et qui forme un raccordement étanche au vide ou à la pression à des niveaux de pression de 1,333 x 10-8 Pa (1 x 10-10 Torr)
CINQUIEME MODE DE REALISATION
Comme cela est visible sur les figures 13 à 15, les angles et les rayons de courbure de la bague d'étanchéité 10" peuvent être définis pour former une bague identifiée par la référence 10''', ayant une configuration inversée semblable à celle de la bague d'étanchéité 10', et une section transversale sensiblement en forme de V. Les références de la bague d'étanchéité 10''' sont identifiées par un triple symbole prime (''') et, sauf indication contraire, sont identiques ou sensiblement identiques aux références correspondantes indiquées sur les figures 1 à 3. Compte tenu de ses similitudes avec les modes de réalisation précédents, ce mode de réalisation n'est pas décrit en
détail ici.
La bague d'étanchéité 10''' représentée a, à titre
d'exemple, les angles et dimensions suivants.
Cependant, les plages de dimensions et d'angles sont elles aussi identiques ou sensiblement identiques à celles des références correspondantes mentionnées sur
les figures 1 à 3, sauf indication contraire.
Dans la bague d'étanchéité 10''' représentée à titre d'exemple, des premier et deuxième angles O'' ' et O2''' sont respectivement des angles aigus d'environ 65 par rapport à un plan central 22'''. Des hauteurs H,''' et H2''' sont respectivement égales à environ 2,7 mm (0, 109 pouce), et la hauteur totale H011''' est par conséquent d'environ 5,4 mm (0,218 pouce). Des hauteurs H3''' et H4''' sont respectivement égales à environ 0,38 mm (0,015 pouce). L' '' et L2'' sont respectivement d'environ 1,8 mm (0,074 pouce). Un diamètre Dl''' est d'environ 10,1 cm (4,007 pouces), un diamètre D2''' d'environ 9,9 cm (3,895 pouces), et une
largeur W1''' d'environ 1,4 mm (0,056 pouce).
Des angles 03' ' ' et 05s ' ' sont respectivement égaux
à environ 25 par rapport à des plans 49''' et 63'''.
Des angles 04' ' ' et 06' '' sont respectivement égaux à environ 25 par rapport à un plan central 22''. Une surface courbe 94''' d'une cinquième portion courbe 88''' est une surface courbe concave ayant un rayon de courbure R3''' d'environ 0,4 mm (0,017 pouce). Une surface courbe 96''' de la cinquième portion courbe 88''' est une surface courbe convexe ayant un rayon de courbure R4''' d'environ 0,8 mm (0,033 pouce). De plus, une surface courbe 104''' d'une sixième portion courbe 98''' est une surface courbe concave ayant un rayon de courbure R5''' d'environ 0,4 mm (0,017 pouce). Une surface courbe 106''' de la sixième portion courbe 98''' est une surface courbe convexe ayant un rayon de
courbure R6''' d'environ 0,8 mm (0,033 pouce).
D'autre part, une surface courbe 110"'' d'une septième portion courbe 108''' est une surface courbe concave ayant un rayon de courbure R.''' d'environ 0,4 mm (0,017 pouce) et une zone de diamètre minimum 109''' au niveau d'un point situé le long ou sensiblement le long du plan central 22''. Une surface courbe 112''' de la septième portion courbe 108''' est une surface courbe convexe ayant un rayon de courbure Rs''' d'environ 0,8 mm (0,033 pouce). Par conséquent, le diamètre total Di''' de la bague d'étanchéité 10''' correspond au diamètre extérieur d'une troisième portion 68''' ou d'une quatrième portion 78''' qui sont identiques ou sensiblement identiques entre elles. En outre, la largeur W1''' de la bague d'étanchéité 10''' est mesurée entre la surface 76''' de la troisième portion (située dans le même ou sensiblement le même plan qu'une surface 86''' de la quatrième portion 78''') et la zone de diamètre minimum 109''' de la septième portion courbe 108'''. Bien qu'elles soient mesurées à partir de surfaces de référence différentes, les dimensions du diamètre total Di''', du diamètre intérieur D2''' et de la largeur W1''' de la bague d'étanchéité 10''' sont identiques à celles décrites
précédemment.
La bague d'étanchéité 10''' représentée avec cette configuration réalise une étanchéité entre une extrémité de tuyau 12''' à laquelle est fixé un obturateur 14''' d'une manière semblable à celle
décrite précédemment en relation avec la figure 10.
Cependant, le côté haute pression se trouve à l'extérieur de l'extrémité de tuyau 12''' et de l'obturateur 14''' Des première et seconde surfaces d'étanchéité 29''' et 35''' créent des barrages étanches au niveau de lignes d'étanchéité S''' pour empêcher une fuite entre la première surface d'étanchéité 29''' et une surface intérieure 120''' et entre la seconde surface d'étanchéité 35''' et une surface formant fond 118''' d'une manière semblable à celle décrite précédemment. Par conséquent, les 11,barrages étanches créent un joint d'étanchéité de grande intégrité ayant un taux de fuite inférieur à 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde pour des pressions de He allant jusqu'à au moins 7, 031 x 105 Pa (100 psi), et assurant une connexion étanche au vide et à la pression à des niveaux de pression de
1,333 x 10-8 Pa (1 x 10-10 Torr).
SIXIEME MODE DE REALISATION
En se référant maintenant aux figures 16 à 19, on peut voir une bague d'étanchéité métallique 210 selon le sixième mode de réalisation de la présente invention. La bague d'étanchéité 210 comprend fondamentalement une partie centrale annulaire 212, une première partie d'extrémité 214 et une seconde partie d'extrémité 216. La bague d'étanchéité 210 est conçue pour être utilisée afin de créer un joint d'étanchéité entre des surfaces opposées dans des conditions de faible charge, comme illustré sur la figure 17. La bague d'étanchéité 210 de la présente invention peut être utilisée dans une grande variété d'applications, en particulier des applications pneumatiques. Dans les applications de type pneumatique, la haute pression est normalement située à l'extérieur de la bague
d'étanchéité 210 représentée sur les figures 16 à 19.
La bague d'étanchéité 210 est particulièrement conçue pour créer un joint d'étanchéité entre deux surfaces orientées angulairement (voir figure 17). La bague d'étanchéité 210 est conçue pour être déformée plastiquement lorsqu'elle est soumise à une charge ou force axiale. Comme cela sera décrit plus loin, la bague d'étanchéité 210 peut consister en une seule épaisseur à laquelle est appliquée ou non une couche de revêtement (voir figures 30 et 31). A titre de variante, la bague d'étanchéité 210 peut comporter une I - +couche de base recouverte d'une couche plus molle
(voir figure 29).
La bague d'étanchéité 210 crée deux barrages étanches espacés de ses bords libres (plan d'étanchéité annulaire S). Comme cela est visible sur la figure 17, la bague d'étanchéité métallique 210 est positionnée entre un premier élément 218 et un second élément 220 afin de créer un joint d'étanchéité entre ceux-ci. Sur la figure 17, les éléments 218 et 220 sont des tuyaux munis de brides d'extrémité reliés l'un à l'autre par un dispositif de serrage en tôle métallique 222. Les éléments 218 et 220 ont des surfaces d'étanchéité coniques 224 et 226 orientées suivant un angle d'approximativement 40 par rapport à un plan central C de la bague d'étanchéité 210. La bague d'étanchéité 210 est en contact avec les surfaces opposées 224 et 226 des éléments 218 et 220, respectivement, pour créer deux barrages d'étanchéité annulaires le long du plan d'étanchéité annulaire S. Le dispositif de serrage 222 applique une charge axiale le long du plan d'étanchéité annulaire S pour obliger la bague d'étanchéité 210 à se déformer. La bague d'étanchéité 210 est conçue pour être adaptée à différentes tolérances de cavité d'étanchéité. La bague d'étanchéité 210 de la présente invention est conçue pour qu'une déformation du joint d'étanchéité soit contrôlée, c'est-à-dire pour qu'il n'y ait pas de flambage non contrôlé des parties d'extrémité 214 et 216 et pour que celles-ci puissent être adaptées à une plage de déformation avec peu de variation de la charge appliquée. La bague d'étanchéité 210 de la présente invention est conçue pour être adaptée à des configurations de cavité non planes et non parallèles. La configuration de la section transversale de la bague d'étanchéité 210 est en outre particulièrement conçue pour être adaptée à des formes non circulaires. Grâce à une variation de l'épaisseur du métal de base de la bague d'étanchéité 210, de la hauteur et de l'angle de décalage, la charge peut être conçue pour que la bague d'étanchéité 210 puisse agir dans différentes profondeurs de presse-garniture
d'étanchéité et avec différents revêtements.
La bague d'étanchéité 210 peut être constituée d'une seule couche, de deux couches ou d'une seule couche sur laquelle est appliqué un revêtement, selon
la matière de la couche de base et l'application.
Précisément, lorsque la bague d'étanchéité 210 est utilisée dans des conditions de faible charge, ses matières constitutives doivent être telles que le joint se déforme pour créer une étanchéité. Par exemple, la bague d'étanchéité 210 peut comprendre une couche ou matière de base formée d'un alliage à haute résistance, tel que l'acier inoxydable, l'Inconel 718 ou l'Inconel X-750, une seconde couche formée d'une matière relativement plus molle, telle que l'aluminium,
recouvrant la matière de base (voir figure 29).
A titre de variante, la seconde couche peut être remplacée par une matière de revêtement molle ou applicable par enduction (voir figure 31). Le revêtement peut être constitué de métaux relativement mous, tels que l'étain ou le nickel, par exemple, ou de toute autre matière appropriée, telle qu'un élastomère, par exemple. Si un revêtement métallique est utilisé, celui-ci peut être appliqué par dépôt par voie électrolytique, par exemple, ou tout autre procédé d'application de revêtement métallique approprié. Le revêtement a, d'une manière générale, une épaisseur dans la plage d'environ 0, 025 mm (0,001 pouce) à environ 0,15 mm (0,006 pouce). Le revêtement peut toutefois avoir n'importe quelle épaisseur appropriée, selon l'application pour laquelle la bague d'étanchéité 210 doit être utilisée. En outre, l'épaisseur du revêtement peut varier en différents endroits sur la matière de base. Par exemple, en raison d'un effet terminal qui se produit dans le cas d'un procédé de dépôt par voie électrolytique, l'épaisseur du revêtement peut être supérieure au niveau des extrémités distales de la matière de base. Cependant, comme on pourra s'en rendre compte à la lecture de la
description qui suit, cette augmentation de l'épaisseur
du revêtement peut être avantageuse en termes
d'amélioration de l'intégrité du joint d'étanchéité.
Comme cela est mieux visible sur la figure 19, la bague d'étanchéité 210 comporte une couche de base formée d'une feuille de matière d'une seule pièce, conformée pour définir la partie centrale 212, la première partie d'extrémité 214 et la seconde partie d'extrémité 216. De préférence, cette matière de base a une épaisseur sensiblement uniforme dans la plage d'environ 0,25 mm (0,010 pouce) à environ 0,5 mm (0,020 pouce). La matière de base de la bague d'étanchéité 210 peut naturellement avoir n'importe quelle épaisseur appropriée, selon le type de matière et l'application pour laquelle la bague d'étanchéité
210 doit être utilisée.
Bien que la bague d'étanchéité 210 soit représentée sous la forme d'un élément d'étanchéité de configuration annulaire sensiblement circulaire, l'homme de l'art comprendra à la lecture de cette
description que la bague d'étanchéité 210 n'a pas
nécessairement à être de forme circulaire, comme illustré. En d'autres termes, l'homme de l'art
comprendra à la lecture de cette description que la
bague d'étanchéité 210 peut avoir d'autres formes annulaires non circulaires. Par exemple, la bague d'étanchéité 210 peut être un élément d'étanchéité de forme annulaire rectangulaire (voir par exemple figure 9). D'autres formes possibles pour la bague d'étanchéité 210 comprennent une configuration ovale ou en forme de piste de course, une configuration carrée, une configuration rectangulaire ou une configuration
polygonale, ou toute autre configuration annulaire.
Dans le mode de réalisation illustré, la bague d'étanchéité 210 a un diamètre extérieur Dl, un diamètre intérieur D2, une largeur W1 et une longueur ou hauteur axiale H0 mesurées comme indiqué sur les figures 16 et 18. De préférence, le diamètre extérieur Dl peut se situer dans une plage d'approximativement 12 mm (0,50 pouce) à approximativement 76 cm (30 pouces), ou plus, selon le type d'application. Le diamètre intérieur D2 peut lui aussi se situer dans une plage d'approximativement 12 mm (0,50 pouce) à environ 76 cm (30 pouces) ou plus, selon le type d'application. La hauteur axiale Ho et la largeur W1 dépendent des
diamètres Dl et D2 et du type d'application.
Naturellement, les diamètres Dl et D2, la hauteur axiale H0 et la largeur W1 peuvent avoir n'importe quelles dimensions appropriées pour que la bague d'étanchéité
210 puisse remplir les fonctions décrites ci-après.
La hauteur axiale H0 et la largeur W1 de la bague d'étanchéité 210 de la présente invention peuvent être conçues pour que celle-ci puisse être insérée dans une
gorge étroite, par exemple une gorge en queue d'aronde.
A titre d'exemple, la hauteur axiale H0 peut être supérieure à la largeur W1 (la moitié de la différence entre le diamètre extérieur Dl et le diamètre intérieur D2). Dans l'exemple représenté, la hauteur - axiale H0 représente de préférence au moins deux fois la largeur W1. Par exemple, le diamètre extérieur Dl peut être d'approximativement 13, 9 cm (5,50 pouces) à environ -v 14 cm (5,512 pouces), le diamètre intérieur d'approximativement 13 cm (5,124 pouces) et la hauteur Ho libre ou non soumise à une contrainte d'approximativement 13 mm (0,512 pouce) à environ 13,5 mm (0, 532 pouce), la largeur W. étant dimensionnée pour que la bague d'étanchéité 210 puisse être facilement extraite de la gorge après déformation. Dans l'exemple représenté, la largeur W1 est d'environ 3,5 mm
*(0,140 pouce).
Par conséquent, lorsque la bague d'étanchéité 210 est à l'état non comprimé, sa hauteur totale H0 peut se situer plus ou moins dans une plage de 2,5 mm (0,100 pouce) à 15 mm (0,600 pouce), selon le type d'application. Conformément à l'un des aspects de la présente invention, le rapport de configuration de la hauteur totale H0 de la bague d'étanchéité 210 sur la largeur totale W1 de celle-ci se situe de préférence dans la plage d'environ 1,5 à environ 5,0. Ce rapport de configuration de la hauteur H0 sur la largeur W. assure à la bague d'étanchéité 210 une rigidité suffisante pour réduire au minimum une détérioration de celle-ci sous l'effet d'un vrillage ou d'un pliage au cours d'une manipulation normale, tout en créant
également un joint d'étanchéité.
La bague d'étanchéité 210 comporte deux surfaces d'étanchéité annulaires formant un plan d'étanchéité annulaire S. De préférence, le plan d'étanchéité annulaire S est disposé de manière concentrique autour de l'axe longitudinal central (principal) A de la bague d'étanchéité 210. Le plan d'étanchéité annulaire S est formé par les parties courbes situées à proximité des extrémités libres des première et seconde parties d'extrémité 214 et 216, comme cela sera décrit plus loin. Comme on peut le voir sur la figure 17, les parties courbes situées à proximité des extrémités libres des première et seconde parties d'extrémité 214 et 216 sont en contact avec les surfaces opposées orientées angulairement 224 et 226 des éléments 218 et 220. Dans ce mode de réalisation, la partie centrale
annulaire 212 comporte une seule circonvolution.
Naturellement, comme cela ressortira clairement pour
l'homme de l'art de la lecture de cette description, la
bague d'étanchéité 210 peut comporter deux
circonvolutions ou plus (voir figure 32).
Fondamentalement, la partie centrale annulaire 212 comporte une portion en anse courbe 230 et deux portions rectilignes 232 et 234 définissant un profil en coupe transversale sensiblement en forme de U. La partie centrale annulaire 212 assure un degré prédéterminé de déflexion axiale contrôlée à la bague d'étanchéité 210 pendant l'application d'une charge
axiale à celle-ci.
De préférence, la partie centrale annulaire 212 est conçue pour présenter un rayon de courbure relativement important, les portions rectilignes 232 et 234 s'écartant l'une de l'autre au fur et à mesure qu'elles se rapprochent respectivement des première et seconde parties d'extrémité 214 et 216. Les portions rectilignes 232 et 234 sont reliées à la première partie d'extrémité 214 et à la seconde partie
d'extrémité 216 par deux portions courbes 236 et 238.
Par conséquent, une première extrémité de la partie centrale annulaire 212 est reliée à la première partie d'extrémité 214 par la portion d'extrémité courbe 236, tandis qu'une seconde extrémité de la partie centrale annulaire 212 est reliée à la seconde partie d'extrémité 216 par l'intermédiaire de la portion d'extrémité courbe 238. De préférence, la partie centrale 212 et les première et seconde parties il d'extrémité 214 et 216 ont des surfaces intérieures et extérieures sensiblement régulières, c'est-à-dire sans coudes marqués. Dans ce mode de réalisation, la partie centrale 212 s'étend vers l'intérieur de la bague d'étanchéité 210 par rapport aux première et seconde parties d'extrémité214 et 216. Autrement dit, la surface convexe de la partie centrale 212 est tournée
vers l'axe central A de la bague d'étanchéité 210.
Naturellement, l'homme de l'art comprendra aisément à
la lecture de cette description que la partie centrale
212 peut s'étendre vers l'extérieur de la bague d'étanchéité 210 par rapport aux première et seconde parties d'extrémité 214 et 216, comme on le verra dans
des modes de réalisation suivants.
De préférence, les première et seconde parties d'extrémité 214 et 216 sont sensiblement identiques, excepté que la première partie d'extrémité 214 est symétrique de la seconde partie d'extrémité 216. La première partie d'extrémité 214 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 212 dans une première direction axiale. Fondamentalement, lorsqu'on la considère en coupe transversale sur la figure 19, la première partie d'extrémité 214 comprend une première branche ou portion droite 240 s'étendant axialement,
une portion courbe 242 et une portion d'extrémité 244.
L'extrémité libre de la première partie d'extrémité 214 forme une surface de bord 246. Dans ce mode de réalisation, la portion ou branche 240 est disposée de manière concentrique autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la portion ou branche 240 dépend de la taille de la bague d'étanchéité et de l'espace qui doit être rendu étanche entre les premier et second éléments 218 et 220. Dans des conditions de faible charge, la branche ou portion 240 ne subira pas de flambage lors de l'application 7, -. d'une charge à la bague d'étanchéité 210. Plus exactement, la charge appliquée à la bague d'étanchéité 210 va provoquer une flexion de la portion courbe 242
de la première partie d'extrémité 214.
La portion d'extrémité 244 est de préférence une surface annulaire de forme conique qui subit une déflexion vers la partie centrale 212 pendant l'application d'une charge. Dans le mode de réalisation représenté, la surface annulaire de forme conique de la portion d'extrémité 244 est conçue pour former un angle de 20 avec le plan central C de la bague d'étanchéité 210. Dans ce mode de réalisation, la portion d'extrémité 244 s'étend du même côté de la portion ou branche 240 que la partie centrale 212. Autrement dit, la portion d'extrémité 244 s'étend en direction de l'axe central A par rapport à la portion ou branche 240. La seconde partie d'extrémité 216 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 212 dans une seconde direction axiale (opposée à la première direction axiale de la première partie d'extrémité 214). Fondamentalement, lorsqu'on la considère en coupe transversale sur la figure 19, la seconde partie d'extrémité 216 comprend une branche ou portion rectiligne 250 s'étendant axialement, une
portion courbe 252 et une portion d'extrémité 254.
L'extrémité libre de la seconde partie d'extrémité 216 forme une surface de bord 256. Dans ce mode de réalisation, la portion ou branche 250 est disposée concentriquement autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la portion ou branche 250 dépend de la taille de la bague d'étanchéité-210 et de l'espace dans lequel une étanchéité doit être réalisée entre les premier et second éléments 218 et 220. Dans des conditions de faible charge, la portion ou branche 250 ne subira pas de flambage lorsqu'une charge sera appliquée à la bague d'étanchéité 210. Plus exactement, la charge appliquée à la bague d'étanchéité 210 va provoquer une flexion de la portion courbe 252 de la seconde partie d'extrémité 216. La portion d'extrémité 254 est de préférence une surface annulaire de forme conique qui subit une déflexion en direction de la partie centrale 212 pendant l'application d'une charge. Dans le mode de réalisation représenté, la surface annulaire de forme conique de la portion d'extrémité 254 est conçue pour former un angle de 20 avec le plan central C de la bague d'étanchéité 210. Dans ce mode de réalisation, la portion d'extrémité 254 s'étend du même côté de la portion ou branche 250 que la partie centrale 212. En d'autres termes, la portion d'extrémité 254 s'étend en direction de l'axe central A par rapport à la portion
ou branche 250.
En référence à la figure 17, lorsque la bague d'étanchéité 210 est installée entre le premier élément ou tuyau 218 et le second élément ou tuyau 220, les surfaces coniques 224 et 226 sont en contact avec les portions courbes 242 et 252 (surfaces d'étanchéité) de la bague d'étanchéité 210. Les surfaces coniques 224 et 226 peuvent être en métal ou en céramique, par exemple, ou en toute autre matière appropriée ayant une finition ou une rugosité de surface convenable. Par exemple, les surfaces 224 et 226 peuvent avoir un fini dans la plage de 0 à 70 Ra (ISO R468) selon le type de revêtement et les performances d'étanchéité souhaitées. Par conséquent, la bague d'étanchéité 210 peut agir pour réaliser une étanchéité entre des surfaces opposées qui sont des surfaces du type métal contre métal, métal contre céramique, céramique contre céramique, ou toute
autre combinaison de matières.
Les éléments ou tuyaux 218 et 220 peuvent être assujettis l'un à l'autre à l'aide de l'organe de serrage 222. Lorsque les éléments ou tuyaux 218 et 220 sont assujettis l'un à l'autre, comme illustré, les surfaces 224 et 226 exercent des forces axiales sur les portions courbes 242 et 252 (surfaces d'étanchéité) de la bague d'étanchéité 210. Ces forces compriment la bague d'étanchéité 210, ce qui provoque une déformation plastique de la partie centrale 212 et des première et
seconde portions courbes 242 et 252.
Dans l'application représentée sur la figure 17, une contrainte de contact élevée déforme plastiquement les première et seconde portions d'extrémité 244 et 254 pour créer des barrages étanches entre la surface 224 et la première surface d'étanchéité 242, et entre la surface 226 et la seconde surface d'étanchéité 252, au niveau du plan d'étanchéité S. Comme cela a été expliqué précédemment, si la matière de base est une matière relativement molle, telle que l'aluminium, les première et seconde surfaces d'étanchéité 242 et 252 se trouvent sur la matière de base et, par conséquent, celle-ci est déformée de manière plastique au niveau des première et seconde surfaces d'étanchéité 242 et
252 pour créer les barrages étanches de grande qualité.
Toutefois, si comme dans l'exemple représenté, la matière de base est une matière plus dure, telle que l'Inconel 718 ou l'Inconel X- 750, et est par conséquent munie d'un revêtement, ce dernier se déforme plastiquement pour créer les barrages étanches au niveau du plan d'étanchéité S, comme indiqué précédemment.
SEPTIEME MODE DE REALISATION
En se référant maintenant aux figures 20 à 22, on peut voir une bague d'étanchéité métallique 210' selon le septième mode de réalisation de la présente invention. La bague d'étanchéité 210' comprend fondamentalement une partie centrale annulaire 212', une première partie d'extrémité 214' et une seconde partie d'extrémité 216'. La bague d'étanchéité 210' est conçue pour être utilisée dans le but de créer un joint d'étanchéité entre des surfaces opposées dans des conditions de faible charge, comme illustré sur la figure 20. La bague d'étanchéité 210' de la présente invention peut être employée dans une grande variété d'applications, en particulier dans des applications pneumatiques. Dans les applications de type pneumatique, la haute pression est normalement située à l'extérieur de la bague d'étanchéité 210' représentée
sur les figures 20 à 22.
La bague d'étanchéité 210' est particulièrement conçue pour créer un joint d'étanchéité entre deux surfaces parallèles (voir figure 20). La bague d'étanchéité 210' est conçue pour être déformée plastiquement lorsqu'elle est soumise à l'application d'une charge ou force axiale. Comme cela sera décrit plus loin, la bague d'étanchéité 210' peut consister en une seule épaisseur à laquelle est appliquée ou non une couche de revêtement (voir figures 30 et 31). A titre de variante, la bague d'étanchéité 210' peut comporter une couche de base recouverte d'une couche plus molle
(voir figure 29).
La bague d'étanchéité 210' crée deux barrages étanches espacés des bords libres (plan d'étanchéité annulaire S). Comme cela est visible sur la figure 20, la bague d'étanchéité métallique 210' est positionnée entre un premier élément 218' et un second élément 220' en vue de créer un joint d'étanchéité entre ceux-ci. La bague d'étanchéité 210' est en contact avec des surfaces opposées 224' et 226' des éléments 218' et 220', respectivement, pour créer deux barrages étanches annulaires le long du plan d'étanchéité annulaire S. Des boulons 222' appliquent une charge axiale le long du plan d'étanchéité annulaire S pour provoquer une déformation de la bague d'étanchéité 210'. Précisément, le premier élément 218' est un obturateur fixé à l'extrémité d'un tuyau ou second élément 220'. La bague d'étanchéité 210' est en contact avec les surfaces opposées 224' et 226' des éléments 218' et 220', respectivement, pour créer deux barrages étanches annulaires le long du plan d'étanchéité annulaire S. Le premier élément 218' est relié au second élément 220' par l'intermédiaire de plusieurs organes de fixation 222' qui appliquent une charge ou force axiale sur la bague d'étanchéité 210' afin de provoquer une déformation de celle-ci, comme cela sera
décrit plus en détail ci-après.
La bague d'étanchéité 210' est conçue pour réaliser une étanchéité entre les deux éléments opposés 218' et 220'. La bague d'étanchéité 210' est conçue pour être adaptée à différentes tolérances de cavité d'étanchéité. La bague d'étanchéité 210' de la présente invention est conçue pour qu'une déflexion du joint d'étanchéité soit contrôlée, c'est-à-dire pour qu'il n'y ait pas de flambage non contrôlé des parties d'extrémité 214' et 216', et pour que celles-ci puissent être adaptées à une plage de déflexion avec peu de variation de la charge appliquée. La bague d'étanchéité 210' de la présente invention est conçue pour être adaptée à des configurations de cavité non planes et non parallèles. La configuration de la section transversale de la bague d'étanchéité 210' est en outre particulièrement conçue pour être adaptée à des formes non circulaires. Grâce à une variation de l'épaisseur du métal de base de la bague d'étanchéité 210', de la hauteur et de l'angle de décalage, la charge peut être conçue pour permettre à la bague d'étanchéité 210' d'agir dans différentes profondeurs de presse-garniture d'étanchéité et avec différents revêtements. La bague d'étanchéité 210' peut être constituée d'une seule couche, de deux couches ou d'une seule couche à laquelle est appliqué un revêtement, selon la
matière de la couche de base et selon l'application.
Précisément, lorsque l'on utilise la bague d'étanchéité 210' dans des conditions de faible charge, les matières formant celle-ci doivent être telles que le joint se déforme pour créer une étanchéité. Par exemple, la bague d'étanchéité 210' peut comprendre une couche ou matière de base formée d'un alliage à haute résistance, telle que l'acier inoxydable, l'Inconel 178 ou l'Inconel X-750, une seconde couche formée d'une matière relativement plus molle, telle que l'aluminium,
recouvrant la matière de base (voir figure 29).
A titre de variante, la seconde couche peut être remplacée par une matière de revêtement molle ou applicable par enduction (voir figure 31). Le revêtement peut être constitué de métaux relativement mous, tels que l'étain ou le nickel, par exemple, ou de toute autre matière adaptée, telle qu'un élastomère, par exemple. Si un revêtement métallique est utilisé, celui-ci doit être appliqué par dépôt par voie électrolytique, par exemple, ou tout autre procédé d'application de revêtement métallique approprié. Le revêtement a, d'une manière générale, une épaisseur dans la plage d'environ 0,025 mm (0,001 pouce) à environ 0,15 mm (0,006 pouce). Il peut cependant avoir n'importe quelle épaisseur appropriée, selon l'application pour laquelle la bague d'étanchéité 210' doit être utilisée. En outre, l'épaisseur du revêtement peut varier en différents endroits sur la matière de base. Par exemple, en raison d'un effet terminal qui se produit dans le cas d'un procédé de dépôt par voie électrolytique, l'épaisseur du revêtement peut être supérieure au niveau des extrémités distales de la matière de base. Toutefois, comme on pourra s'en rendre
compte à la lecture de la description suivante, cette
augmentation de l'épaisseur du revêtement peut être avantageuse en termes d'augmentation de l'intégrité du
joint d'étanchéité.
Comme cela est mieux visible sur la figure 22, la bague d'étanchéité 210' comporte une couche de base formée d'une feuille de matière d'une seule pièce conformée pour définir la partie centrale 212', la première partie d'extrémité 214' et la seconde partie d'extrémité 216'. De préférence, cette matière de base a une épaisseur sensiblement uniforme dans la plage d'environ 0,25 mm (0,010 pouce) à environ 0,5 mm (0,020 pouce). Naturellement, la matière de base de la bague d'étanchéité 210' peut avoir n'importe quelle épaisseur appropriée, selon le type de matière et l'application à laquelle la bague d'étanchéité 210' est destinée. Bien que la bague d'étanchéité 210' soit représentée sous la forme d'un élément d'étanchéité de configuration annulaire sensiblement circulaire, l'homme de l'art comprendra à la lecture de cette
description qu'elle n'a pas nécessairement besoin
d'être de forme circulaire, comme illustré. Autrement dit, il apparaîtra clairement pour l'homme de l'art à
la lecture de cette description que la bague
d'étanchéité 210' peut avoir d'autres formes annulaires non circulaires. Par exemple, la bague d'étanchéité 210' peut être un élément d'étanchéité de forme
annulaire rectangulaire (voir par exemple figure 9).
D'autres configurations possibles pour la bague d'étanchéité 210' comprennent une configuration ovale ou en forme de piste de course, une configuration carrée, une configuration rectangulaire ou une configuration polygonale, ou toute autre configuration annulaire. Dans le mode de réalisation représenté, la bague d'étanchéité 210' a un diamètre extérieur D1, un diamètre intérieur D2, une largeur W1 et une longueur ou hauteur axiale H0 mesurées comme indiqué sur la figure 21. De préférence, le diamètre extérieur Dl peut se situer dans une plage d'approximativement 12 mm (0,50 pouce) à approximativement 76 cm (30 pouces), ou plus, selon le type d'application. Le diamètre intérieur D2 peut lui aussi se situer dans une plage d'approximativement 12 mm (0,50 pouce) à environ 76 cm (30 pouces), ou plus, selon le type d'application. La hauteur axiale H0 et la largeur W1 dépendent des
diamètres D1 et D2 et du type d'application.
Naturellement, les diamètres D1 et D2, la hauteur axiale H0 et la largeur W1 peuvent avoir n'importe quelles dimensions appropriées pour permettre à la bague d'étanchéité 210' de remplir les fonctions décrites ci-après. La bague d'étanchéité 210' de la présente invention peut être conçue pour présenter une hauteur axiale H0 et une largeur W1 permettant son insertion dans une gorge étroite, par exemple une gorge en queue d'aronde. A titre d'exemple, la hauteur axiale H0 peut être supérieure à la largeur W1 (la moitié de la différence entre le diamètre extérieur Dl et le diamètre intérieur D2). Dans l'exemple représenté, la hauteur -axiale H0 représente de préférence au moins deux fois la largeur W1. Par exemple, le diamètre extérieur Dl peut être d'approximativement 13,9 cm (5,50 pouces) à environ 14 cm (5,512 pouces), le diamètre intérieur d'approximativement 13 cm (5,124 pouces) et la hauteur Ho libre ou non soumise à une contrainte, d'approximativement 13 mm (0,512 pouce) à environ 13,5 mm (0,532 pouce), la largeur W1 étant dimensionnée pour que la bague d'étanchéité 210' puisse être facilement extraite de la gorge après déformation. Dans l'exemple représenté, la largeur W1 est d'environ 3,5 mm
(0,140 pouce).
Par consequent, lorsque la bague d'étanchéité 210' est à l'état non comprimé, sa hauteur totale H0 peut se situer plus ou moins dans une plage de 2,5 mm (0,100 pouce) à 15 mm (0,600 pouce), selon le type d'application. Conformément à l'un des aspects de la présente invention, le rapport de configuration de la hauteur totale H0 de la bague d'étanchéité 210' sur la largeur totale W1 de celle-ci se situe de préférence dans la plage d'environ 1,5 à environ 5,0. Ce rapport de configuration de la hauteur Ho sur la largeur W1 assure à la bague d'étanchéité 210' une rigidité suffisante pour réduire au minimum une détérioration de celle-ci sous l'effet d'un vrillage ou d'un pliage, par exemple, au cours d'une manipulation normale, tout en
créant également un joint d'étanchéité.
La bague d'étanchéité 210' comporte deux surfaces d'étanchéité annulaires qui forment un plan d'étanchéité annulaire S. De préférence, le plan d'étanchéité annulaire S est disposé concentriquement autour de l'axe longitudinal central A de la bague d'étanchéité 210'. Le plan d'étanchéité annulaire S est formé par les parties courbes situées à proximité des extrémités libres des première et seconde parties
d'extrémité 214' et 216', comme cela sera décrit ci-
après. Comme on peut le voir sur la figure 20, les parties courbes situées à proximité des extrémités libres des première et seconde parties d'extrémité 214' et 216' sont en contact avec les surfaces opposées 224'
et 226' des éléments 218' et 220'.
Dans ce mode de réalisation, la partie centrale annulaire 212' comporte une seule circonvolution. Naturellement, il apparaîtra clairement pour l'homme de
l'art à la lecture de cette description que la bague
d'étanchéité 210' peut comporter deux circonvolutions ou plus (voir figure 32). Fondamentalement, la partie centrale annulaire 212' comporte une portion en anse courbe 230' et deux portions rectilignes 232' et 234' définissant un profil en coupe transversale sensiblement en forme de U. La partie centrale annulaire 212' assure un degré prédéterminé de déflexion axiale contrôlée à la bague d'étanchéité 210'
pendant l'application d'une charge axiale à celle-ci.
De préférence, la partie centrale annulaire 212' est conçue pour présenter un rayon de courbure relativement important, les portions rectilignes 232' et 234' s'écartant l'une de l'autre au fur et à mesure qu'elles se rapprochent respectivement des première et seconde parties d'extrémité 214' et 216'. Les portions rectilignes 232' et 234' sont reliées à la première partie d'extrémité 214' et à la seconde partie d'extrémité 216' par deux portions courbes 236' et 238'. Par conséquent, une première extrémité de la partie centrale annulaire 212' est reliée à la première partie d'extrémité 214' par la portion d'extrémité courbe 236', tandis qu'une seconde extrémité de la partie centrale annulaire 212' est reliée à la seconde partie d'extrémité 216' par l'intermédiaire de la portion d'extrémité courbe 238'. De préférence, la partie centrale 212' et les première et seconde parties d'extrémité 214' et 216' ont des surfaces intérieures et extérieures sensiblement régulières, c'est-à-dire sans coudes marqués. Dans ce mode de réalisation, la partie centrale 212' s'étend à l'intérieur de la bague d'étanchéité 210' par rapport aux première et seconde parties d'extrémité 214' et 216'. Autrement dit, la surface convexe de la partie centrale 212' est tournée
vers l'axe central A de la bague d'étanchéité 210'.
Naturellement, il ressortira clairement pour l'homme de
l'art de la lecture de cette description, que la partie
centrale 212' peut s'étendre vers l'extérieur de la bague d'étanchéité 210' par rapport aux première et seconde parties d'extrémité 214' et 216', comme on le
verra dans des modes de réalisation suivants.
De préférence, les première et secondes parties d'extrémité 214' et 216' sont sensiblement identiques, excepté que la première partie d'extrémité 214' est symétrique de la seconde partie d'extrémité 216'. La première partie d'extrémité 214' s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 212' dans une première direction axiale. Fondamentalement, lorsqu'on la considère en coupe transversale sur la figure 22, la première partie d'extrémité 214' comprend une première branche ou portion rectiligne 240' s'étendant
axialement et une portion d'extrémité courbe 242'.
L'extrémité libre de la première partie d'extrémité 214' forme une surface de bord 246'. Dans ce mode de réalisation, la portion ou branche 240' est disposée concentriquement autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la branche 240' dépend de la taille de la bague d'étanchéité et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 218' et 220'. Dans des conditions de faible charge, la branche 240' ne sera pas soumise à un flambage lorsqu'une charge sera appliquée à la bague d'étanchéité 210'. Plus exactement, l'application de la charge à la bague d'étanchéité 210' va provoquer une
U-w---
flexion de la portion courbe 242' de la première partie
d'extrémité 214'.
La seconde partie d'extrémité 216' s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 212' dans une seconde direction axiale (opposée à la première direction axiale de la première partie d'extrémité 214'). Fondamentalement, lorsqu'on la considère en coupe transversale sur la figure 22, la seconde partie d'extrémité 216' comprend une branche ou portion rectiligne 250' s'étendant axialement et une portion d'extrémité courbe 252'. L'extrémité libre de la seconde partie d'extrémité 216' forme une surface de bord 256'. Dans ce mode de réalisation, la branche 250' est disposée concentriquement autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la branche 250' dépend de la taille de la bague d'étanchéité 210' et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 218' et 220'. Dans des conditions de faible charge, la branche 250' ne subira pas de flambage lorsqu'une charge sera appliquée à la bague d'étanchéité 210'. Plus exactement, l'application de la charge à la bague d'étanchéité 210' va provoquer une flexion de la portion courbe 252' de la seconde partie d'extrémité
216'.
En référence à la figure 20, lorsque la bague d'étanchéité 210' est installée entre l'obturateur ou premier élément 218' et le tuyau ou second élément 220', les surfaces parallèles 224' et 226' sont en contact avec les surfaces d'étanchéité courbes 242' et
252' de la bague d'étanchéité 210'.
Dans le mode de réalisation représenté, le tuyau ou second élément 220' comprend une gorge ou un creux annulaire 228' ayant un profondeur et une largeur suffisantes pour loger la bague d'étanchéité 210', comme illustré, et entourant une chambre intérieure du tuyau ou second élément 220'. La gorge annulaire 228' définit celle 226' des surfaces opposées qui vient en contact avec la seconde surface d'étanchéité courbe 252' de la bague d'étanchéité 210' lorsque cette dernière est placée dans la gorge 228'. Les surfaces 224' et 226' peuvent être en métal ou en céramique, par exemple, ou en n'importe quelle autre matière appropriée ayant une finition ou une rugosité de surface convenable. Par conséquent, la bague d'étanchéité 210' peut agir pour réaliser une étanchéité entre des surfaces opposées qui sont des surfaces du type métal contre métal, métal contre céramique, céramique contre céramique, ou toute autre
combinaison de matières.
L'obturateur ou premier élément 218' peut être fixé au tuyau ou second élément 220' à l'aide, par exemple, de boulons 222' qui peuvent passer à travers des trous définis dans l'obturateur 218' et être reçus dans des trous filetés en alignement prévus dans le tuyau 220', comme illustré. D'autres types appropriés d'organes de fixation, tels que des rivets ou des organes de serrage, par exemple, peuvent également être utilisés pour assujettir l'obturateur 218' au tuyau 220'. En outre, l'obturateur 218' peut être maintenu contre l'extrémité du tuyau 220' par un vide ou une pression négative créé(e) dans la chambre intérieure de ce dernier. A titre de variante, l'obturateur 218' et l'extrémité du tuyau 220' peuvent comporter des filetages correspondants (non représentés) permettant
le vissage de l'obturateur 218' sur le tuyau 220'.
Lorsque l'obturateur 218' est fixé à l'extrémité du tuyau 220', comme illustré, la surface formant fond 226' de la gorge 210' exerce une force sur la seconde surface d'étanchéité courbe 252', tandis que la surface intérieure 224' de l'obturateur 218' exerce une force sur la première surface d'étanchéité courbe 242'. Ces forces compriment la bague d'étanchéité 210', ce qui provoque une déformation plastique de la partie centrale 212' et des première et seconde parties
d'extrémité 244' et 254'.
Etant donné que les première et seconde surfaces d'étanchéité courbes 242' et 252' sont positionnées pour former des extrémités axiales des première et seconde parties d'extrémité 214' et 216', respectivement, les forces ou la charge imposées à la bague d'étanchéité 210' sont concentrées dans des bandes étroites autour de la bague d'étanchéité 210' sur chacune des première et seconde surfaces d'étanchéité courbes 242' et 252'. La bande étroite sur chacune des surfaces d'étanchéité 242' et 252' a une largeur très faible qui se situe habituellement dans une plage d'environ 0,25 mm (0,010 pouce) à environ 1 mm (0,040 pouce), et par conséquent une aire de surface très faible, ce qui crée une contrainte de contact élevée entre respectivement les première et seconde surfaces d'étanchéité 242' et 252' et la surface intérieure 224' et la surface formant fond 226'. Dans l'application représentée sur la figure 20, une contrainte de contact élevée déforme plastiquement les première et seconde portions d'extrémité 244' et 254' pour créer des barrages étanches de grande qualité entre la surface 224' et la première surface d'étanchéité 242', et entre la surface formant fond 226' et la seconde surface d'étanchéité 252', au niveau du plan d'étanchéité S. Comme cela a été mentionné précédemment, si la matière de base est une matière relativement molle, telle que l'aluminium, les première et seconde surfaces d'étanchéité 242' et 252' se M,- trouvent sur la matière de base et, par conséquent, cette dernière est déformée plastiquement au niveau des première et seconde surfaces d'étanchéité 242' et 252' pour créer les barrages étanches. Cependant, si, comme dans l'exemple représenté, la matière de base est une matière plus dure, telle que l'Inconel 718 ou l'Inconel X-750, et est par conséquent munie d'un revêtement, ce dernier se déforme plastiquement pour créer les barrages étanches au niveau du plan d'étanchéité S,
comme indiqué précédemment.
HUITIEME MODE DE REALISATION
En se référant maintenant aux figures 23 et 24, on peut voir une bagued'étanchéité métallique modifiée 310 selon le huitième mode de réalisation de la présente invention. Dans ce mode de réalisation, la bague d'étanchéité 310 a sensiblement le même profil en coupe transversale que la bague d'étanchéité 210 décrite précédemment, excepté que ce profil en coupe transversale est inversé. Naturellement, les extrémités de la bague d'étanchéité 310 peuvent être modifiées pour être courbées comme celles visibles sur la bague d'étanchéité 210'. Compte tenu des similitudes existant entre ce mode de réalisation et la mode de réalisation précédent, ce mode de réalisation ne sera pas décrit en détail ici. Autrement dit, les diverses matières, les dimensions, les applications et les autres caractéristiques de ce mode de réalisation sont identiques ou sensiblement identiques à celles des bagues d'étanchéité précédentes et suivantes de la
présente invention, sauf indication contraire.
Comme le montre mieux la figure 24,- la bague d'étanchéité 310 comporte une couche de base formée d'une feuille de matière d'une seule pièce, conformée pour définir une partie centrale 312, une première partie d'extrémité 314 et une seconde partie d'extrémité 316. Bien que la bague d'étanchéité 310 soit représentée sous la forme d'un élément d'étanchéité de configuration annulaire sensiblement circulaire, il apparaîtra clairement pour l'homme de
l'art à la lecture de cette description qu'elle n'a pas
nécessairement besoin d'être de forme circulaire, comme illustré. Autrement dit, il sera clair pour l'homme de
l'art à la lecture de cette description que la bague
d'étanchéité 310 peut avoir d'autres formes annulaires non circulaires. Par exemple, la bague d'étanchéité 310 peut être un élément d'étanchéité de configuration
annulaire rectangulaire (voir par exemple figure 9).
D'autres configurations possibles pour la bague d'étanchéité 310 comprennent une configuration ovale ou en forme de piste de course, une configuration carrée, une configuration rectangulaire, une configuration
polygonale ou toute autre configuration annulaire.
La bague d'étanchéité 310 possède deux surfaces d'étanchéité annulaires formant un plan d'étanchéité annulaire S. De préférence, le plan d'étanchéité annulaire S est disposé concentriquement autour de l'axe longitudinal central A de la bague d'étanchéité 310. Le plan d'étanchéité annulaire S est formé par des parties courbes situées à proximité des extrémités libres des première et seconde parties d'extrémité 314 et 316, comme cela sera décrit ci-après. Autrement dit, la bague d'étanchéité 310 peut être employée pour créer un joint d'étanchéité soit entre deux surfaces orientées angulairement (voir figure 17) soit entre deux surfaces parallèles (voir figure 20), si les extrémités sont modifiées pour être courbées comme dans
la bague d'étanchéité 210' décrite précédemment.
Dans ce mode de réalisation, la partie centrale
annulaire 312 comporte une seule circonvolution.
Naturellement, il ressortira clairement pour l'homme de
l'art de la lecture de cette description que la bague
d'étanchéité 310 peut comporter deux circonvolutions ou plus (voir figure 32). Fondamentalement, la partie centrale annulaire 312 comporte une portion en anse courbe 330 et deux portions rectilignes 332 et 334 formant un profil en coupe transversale sensiblement en forme de U. La partie centrale annulaire 312 assure un degré prédéterminé de déflexion axiale contrôlée à la bague d'étanchéité 310 au cours de l'application d'une
charge axiale à cette dernière.
De préférence, la partie centrale annulaire 312 est conçue pour avoir un rayon de courbure relativement important, les portions rectilignes 332 et 334 s'écartant l'une de l'autre au fur et à mesure qu'elles se rapprochent respectivement des première et seconde parties d'extrémité 314 et 316. Les portions rectilignes 332 et 334 sont reliées à la première partie d'extrémité 314 et à la seconde partie
d'extrémité 316 par deux portions courbes 336 et 338.
Par conséquent, une première extrémité de la partie centrale annulaire 312 est reliée à la première partie d'extrémité 314 par la portion d'extrémité courbe 336, tandis qu'une seconde extrémité de la partie centrale annulaire 312 est reliée à la seconde partie d'extrémité 316 par l'intermédiaire de la portion d'extrémité courbe 338. De préférence, la partie centrale 312 et les première et seconde parties d'extrémité 314 et 316 présentent des surfaces intérieures et extérieures sensiblement régulières, c'est-à-dire sans coudes marqués. Dans ce mode de réalisation, la partie centrale 312 s'étend à l'extérieur de la bague d'étanchéité 310 par rapport
aux première et seconde parties d'extrémité 314 et 316.
Autrement dit, la surface convexe de la partie centrale 312 est tournée dans une direction opposée à celle de
l'axe central A de la bague d'étanchéité 310.
De préférence, les première et seconde parties d'extrémité 314 et 316 sont sensiblement identiques, excepté que la première partie d'extrémité 314 est symétrique de la seconde partie d'extrémité 316. La première partie d'extrémité 314 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 312 dans une première direction axiale. Fondamentalement, lorsqu'on la considère en coupe transversale sur la figure 24, la première partie d'extrémité 314 comprend une première branche ou portion rectiligne 340 s'étendant axialement, une portion courbe 342 et une portion d'extrémité 344. L'extrémité libre de la première
partie d'extrémité 314 forme une surface de bord 346.
Dans ce mode de réalisation, la branche 340 est disposée de manière concentrique autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la branche 340 dépend de la taille de la bague d'étanchéité et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 318 et 320. Dans des conditions de charge faible, la branche 340 ne sera pas soumise à un flambage lorsqu'une charge sera appliquée à la bague d'étanchéité 310. Plus exactement, l'application de la charge à la bague d'étanchéité 310 va provoquer une flexion de la portion
courbe 342 de la première partie d'extrémité 314.
La portion d'extrémité 344 est de préférence une surface annulaire de forme conique soumise à une déflexion vers la partie centrale 312 pendant l'application d'une charge. Dans le mode de réalisation représenté, la surface annulaire de forme conique de la portion d'extrémité 344 est conçue pour former un angle de 20 avec un plan central C de la bague d'étanchéité 310. Dans ce mode de réalisation, la portion d'extrémité 344 s'étend du même côté de la branche 340 que la partie centrale 312. Autrement dit, la portion d'extrémité 344 s'étend dans une direction opposée à
celle de l'axe central A par rapport à la branche 340.
La seconde partie d'extrémité 316 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 312 dans une seconde direction axiale (opposée à la première direction axiale de la première partie d'extrémité 314). Fondamentalement, lorsqu'on la considère en coupe transversale sur la figure 24, la seconde partie d'extrémité 316 comprend une branche ou portion rectiligne 350 qui s'étend axialement, une
portion courbe 352 et une portion d'extrémité 354.
L'extrémité libre de la seconde partie d'extrémité 316 forme une surface de bord 356. Dans ce mode de réalisation, la branche 350 est disposée concentriquement autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la branche 350 est fonction de la taille de la bague d'étanchéité 310 et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 318 et 320. Dans des conditions de faible charge, la branche 350 ne sera pas soumise à un flambage lorsqu'une charge sera appliquée à la bague d'étanchéité 310.Plus exactement, l'application de la charge à la bague d'étanchéité 310 va provoquer une flexion de la portion courbe 352 de la seconde partie
d'extrémité 316.
La portion d'extrémité 354 est de préférence une surface annulaire de forme conique soumise à une déflexion en direction de la partie centrale 312 pendant l'application d'une charge. Dans le mode de réalisation représenté, la surface annulaire de forme conique de la portion d'extrémité 354 est conçue pour former un angle de 20 avec le plan central C de la bague d'étanchéité 310. Dans ce mode de réalisation, la portion d'extrémité 354 s'étend du même côté de la branche 350 que la partie centrale 312. En d'autres termes, la portion d'extrémité 354 s'étend dans une direction opposée à celle de l'axe central A par rapport à la branche 350. La bague d'étanchéité 310 est conçue pour être adaptée à différentes tolérances de cavité d'étanchéité. La bague d'étanchéité 310 de la présente invention est conçue pour qu'une déflexion du joint d'étanchéité soit contrôlée, c'est-à-dire pour qu'il n'y ait pas de flambage non contrôlé des parties d'extrémité 314 et 316 et pour que ces dernières puissent être adaptées à une plage de déflexion avec
peu de variation de la charge appliquée.
La bague d'étanchéité 310 peut être constituée d'une seule couche, de deux couches ou d'une seule couche à laquelle un revêtement est appliqué, selon la matière de la couche de base et l'application concernée. Précisément, lorsque la bague d'étanchéité 310 est utilisée dans des conditions de faible charge, ses matières constitutives doivent être telles que le joint se déforme pour créer une étanchéité. Par exemple, la bague d'étanchéité 310 peut comprendre une couche ou matière de base formée d'un alliage à haute résistance, tel que l'acier inoxydable, l'Inconel 718 ou l'Inconel X-750, une seconde couche formée d'une matière relativement plus molle, telle que l'aluminium,
recouvrant la matière de base (voir figure 29).
A titre de variante, la seconde couche peut être remplacée par une matière de revêtement molle ou
pouvant être appliquée par enduction (voir figure 31).
Le revêtement peut être constitué dé métaux relativement mous, tels que l'étain ou le nickel, par exemple, ou de toute autre matière appropriée, telle qu'un élastomère, par exemple. Si un revêtement métallique est utilisé, celui-ci peut être appliqué par un dépôt par voie électrolytique, par exemple, ou tout autre procédé d'application de revêtement métallique adapté, comme cela a été mentionné dans les modes de réalisation précédents.
NEUVIEME MODE DE REALISATION
En se référant maintenant aux figures 25 et 26, on peut voir une bague d'étanchéité métallique 410 selon le neuvième mode de réalisation de la présente invention. La bague d'étanchéité 410 est sensiblement identique à la bague d'étanchéité 210 décrite précédemment, excepté que les extrémités libres de la bague d'étanchéité 410 sont inversées comparativement à celles de la bague d'étanchéité 210. Naturellement, les extrémités de la bague d'étanchéité 410 peuvent être modifiées pour être courbées comme celles visibles sur la bague d'étanchéité 210'. Compte tenu des similitudes entre les bagues d'étanchéité 210 et 410, cette dernière ne sera pas décrite ou représentée en détail ici. Autrement dit, les diverses matières, les dimensions, les applications et les autres caractéristiques de ce mode de réalisation sont identiques ou sensiblement identiques à celles des bagues d'étanchéité précédentes et suivantes de la
présente invention, sauf indication contraire.
Comme cela est mieux visible sur la figure 25, la bague d'étanchéité 410 comporte une couche de base formée d'une feuille de matière d'une seule pièce, conformée pour définir une partie centrale 412, une première partie d'extrémité 414 et une seconde partie d'extrémité 416. Bien que la bague d'étanchéité 410 soit représentée sous la forme d'un élément d'étanchéité de forme annulaire sensiblement circulaire, il apparaîtra clairement pour l'homme de
l'art à la lecture de cette description que la bague
d'étanchéité 410 n'a pas nécessairement à être de forme circulaire comme illustré. Autrement dit, l'homme de l'art comprendra que la bague d'étanchéité 410 peut avoir d'autres formes annulaires non circulaires. Par exemple, la bague d'étanchéité 410 peut être un élément d'étanchéité de forme annulaire rectangulaire (voir par exemple la figure 9). D'autres formes possibles pour la bague d'étanchéité 410 comprennent une configuration ovale ou en forme de piste de course, une configuration carrée, une configuration rectangulaire, une configuration polygonale ou toute autre configuration annulaire. La bague d'étanchéité 410 comporte deux surfaces d'étanchéité annulaires qui forment un plan d'étanchéité annulaire S. De préférence, le plan d'étanchéité annulaire S est disposé concentriquement autour de l'axe longitudinal central A de la bague d'étanchéité 410. Le plan d'étanchéité annulaire S est formé par les parties courbes situées à proximité des extrémités libres des première et seconde parties
d'extrémité 414 et 416, comme cela sera décrit ci-
après. En d'autres termes, la bague d'étanchéité 410 peut être utilisée pour créer un joint d'étanchéité entre deux surfaces orientées angulairement (voir figure 17) ou entre deux surfaces parallèles (voir figure 20) si les extrémités sont modifiées pour être courbées comme sur la bague d'étanchéité 210' décrite précédemment. Dans ce mode de réalisation, la partie centrale
annulaire 412 comporte une seule circonvolution.
Naturellement, il apparaîtra clairement pour l'homme de
l'art à la lecture de cette description que la bague
d'étanchéité 410 peut comporter deux circonvolutions ou plus (voir figure 32). Fondamentalement, la partie 1:1 centrale annulaire 412 comporte une portion en anse courbe 430 et deux portions rectilignes 432 et 434 formant un profil en coupe transversale sensiblement en forme de U. La partie centrale annulaire 412 assure un degré prédéterminé de déflexion axiale contrôlée à la bague d'étanchéité 410 au cours de l'application d'une
charge axiale à cette dernière.
De préférence, la partie centrale annulaire 412 est conçue pour présenter un rayon de courbure relativement important, les portions rectilignes 432 et 434 s'écartant l'une de l'autre au fur et à mesure qu'elles se rapprochent respectivement des première et seconde parties d'extrémité 414 et 416. Les portions rectilignes 432 et 434 sont reliées à la première partie d'extrémité 414 et à la seconde partie
d'extrémité 416 par deux portions courbes 436 et 438.
Par conséquent, une première extrémité de la partie centrale annulaire 412 est reliée à la première partie d'extrémité 414 par la portion d'extrémité courbe 436, tandis qu'une seconde extrémité de la partie centrale annulaire 412 est reliée à la seconde partie d'extrémité 416 par l'intermédiaire de la portion d'extrémité courbe 438. De préférence, la partie centrale 412 et les première et seconde parties d'extrémité 414 et 416 présentent des surfaces intérieures et extérieures sensiblement régulières, c'est-à- dire sans coudes marqués. Dans ce mode de réalisation, la partie centrale 412 s'étend à l'intérieur de la bague d'étanchéité 410 par rapport
aux première et seconde parties d'extrémité 414 et 416.
Autrement dit, la surface convexe de la partie centrale 412 est tournée vers l'axe central A de -la bague
d'étanchéité 410.
- - De préférence, les première et seconde parties d'extrémité 414 et 416 sont sensiblement identiques, excepté que la première partie d'extrémité 414 est symétrique de la seconde partie d'extrémité 416. La première partie d'extrémité 414 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 412 dans une première direction axiale. Fondamentalement, lorsqu'on la considère en coupe transversale sur la figure 26, la première partie d'extrémité 414 comprend une première branche ou portion rectiligne 440 s'étendant axialement, une portion courbe 442 et une portion d'extrémité 444. L'extrémité libre de la première
partie d'extrémité 414 forme une surface de bord 446.
Dans ce mode de réalisation, la branche 440 est disposée de manière concentrique autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la branche 440 est fonction de la taille de la bague d'étanchéité et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 418 et 420. Dans des conditions de faible charge, la branche 440 ne sera pas soumise à un flambage lorsqu'une charge sera appliquée à la bague d'étanchéité 410. Plus exactement, l'application de la charge à la bague d'étanchéité 410 va provoquer une flexion de la portion
courbe 442 de la première partie d'extrémité 414.
La portion d'extrémité 444 est de préférence une surface annulaire de forme conique soumise à une déflexion vers la partie centrale 412 au cours de l'application d'une charge. Dans le mode de réalisation représenté, la surface annulaire de forme conique de la portion d'extrémité 444 est conçue pour former un angle de 20 avec un plan central C de la bague d'étanchéité 410. Dans ce mode de réalisation, la portion d'extrémité 444 s'étend du même côté de la branche 440 que la partie centrale 412. En d'autres termes, la portion d'extrémité 444 s'étend dans une direction opposée à celle de l'axe central A par rapport à la
branche 440.
La seconde partie d'extrémité 416 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 412 dans une seconde direction axiale (opposée à la première direction axiale de la première partie d'extrémité 414). Fondamentalement, lorsqu'on la considère en coupe transversale sur la figure 26, la seconde partie d'extrémité 416 comprend une branche ou portion rectiligne 450 s'étendant axialement, une
portion courbe 452 et une portion d'extrémité 454.
L'extrémité libre de la seconde partie d'extrémité 416 forme une surface de bord 456. Dans ce mode de réalisation, la branche 450 est disposée de manière concentrique autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la branche 450 dépend de la taille de la bague d'étanchéité 410 et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 418 et 420. Dans des conditions de faible charge, la branche 450 ne sera pas soumise à un flambage lorsqu'une charge sera appliquée à la bague d'étanchéité 410. Plus exactement, l'application de la charge à la bague d'étanchéité 410 va provoquer une flexion de la portion courbe 452 de la seconde partie
d'extrémité 416.
La portion d'extrémité 454 est de préférence une surface annulaire de forme conique soumise à une déflexion vers la partie centrale 412 au cours de l'application d'une charge. Dans le mode de réalisation représenté, la surface annulaire de forme conique de la portion d'extrémité 454 est conçue pour former un angle de 20 avec le plan central C de la bague d'étanchéité 410. Dans ce mode de réalisation, la portion d'extrémité 454 s'étend du même côté de la branche 450 que la partie centrale 412. Autrement dit, la portion d'extrémité 454 s'étend dans une direction opposée à
celle de l'axe central A par rapport à la branche 450.
La bague d'étanchéité 410 est conçue pour être adaptée à différentes tolérances de cavité d'étanchéité. La bague d'étanchéité 410 de la présente invention est conçue pour qu'une déflexion du joint soit contrôlée, c'est-à-dire pour qu'il n'y ait pas de flambage non contrôlé des parties d'extrémité 414 et 416, et pour que ces dernières puissent être adaptées à une plage de déflexion avec peu de variation de la
charge appliquée.
La bague d'étanchéité 410 peut être constituée d'une seule couche, de deux couches ou d'une seule couche sur laquelle est appliqué un revêtement, selon
la matière de la couche de base et l'application.
Précisément, lorsque la bague d'étanchéité 410 est utilisée dans des conditions de faible charge, ses matières constitutives doivent être telles que le joint se déforme pour créer une étanchéité. Par exemple, la bague d'étanchéité 410 peut comprendre une couche ou matière de base formée d'un alliage très résistant, tel
que l'acier inoxydable, l'Inconel 718 ou l'Inconel X-
750, une seconde couche formée d'une matière relativement plus molle, telle que l'aluminium,
recouvrant la matière de base (voir figure 29).
A titre de variante, la seconde couche peut être remplacée par une matière de revêtement molle et applicable par enduction (voir figure 31). Le revêtement peut être constitué de métaux relativement mous, tels que l'étain ou le nickel, par exemple, ou de toute autre matière appropriée, telle qu'un élastomère, par exemple. Si un revêtement métallique est utilisé, celui-ci peut être appliqué par dépôt par voie électrolytique, par exemple, ou tout autre procédé
d'application de revêtement métallique adapté.
DIXIEME MODE DE REALISATION
En se référant maintenant aux figures 27 et 28, on peut voir une bague d'étanchéité métallique 510 selon le dixième mode de réalisation de la présente invention. La bague d'étanchéité 510 est sensiblement identique à la bague d'étanchéité 210 décrite précédemment, excepté que son profil en coupe transversale est inversé. Les extrémités de la bague d'étanchéité 510 peuvent naturellement être modifiées pour être courbées comme celles visibles sur la bague d'étanchéité 210'. Compte tenu des similitudes entre les bagues d'étanchéité 210 et 510, la bague d'étanchéité 510 ne sera pas décrite ni représentée en détail ici. Autrement dit, les différentes matières, les dimensions, les applications et les autres caractéristiques de ce mode de réalisation sont identiques ou sensiblement identiques à celles des bagues d'étanchéité précédentes et suivantes de la
présente invention, sauf indication contraire.
Comme cela est mieux visible sur la figure 27, la bague d'étanchéité 510 comporte une couche de base formée d'une feuille de matière d'une seule pièce, conformée pour définir une partie centrale 512, une première partie d'extrémité 514 et une seconde partie d'extrémité 516. Bien que la bague d'étanchéité 510 soit représentée sous la forme d'un élément d'étanchéité de forme annulaire sensiblement circulaire, il apparaîtra clairement pour l'homme de
l'art à la lecture de cette description que la bague
d'étanchéité 510 n'a pas nécessairement à être de forme circulaire, comme illustré. Autrement dit, l'homme de
l'art comprendra à la lecture de cette description que
la bague d'étanchéité 510 peut avoir d'autres formes annulaires non circulaires. Par exemple, la bague d'étanchéité 510 peut être un élément d'étanchéité de forme annulaire rectangulaire (voir par exemple figure 9). D'autres formes possibles pour la bague d'étanchéité 510 comprennent une configuration ovale ou en forme de piste de course, une configuration carrée, une configuration rectangulaire, une configuration
polygonale ou toute autre configuration annulaire.
La bague d'étanchéité 510 comporte deux surfaces d'étanchéité annulaires qui forment un plan d'étanchéité annulaire S. De préférence, le plan d'étanchéité annulaire est disposé de manière concentrique autour de l'axe longitudinal central A de la bague d'étanchéité 510. Le plan d'étanchéité annulaire S est formé par les parties courbes situées à proximité des extrémités libres des première et seconde parties d'extrémité 514 et 516, comme cela sera décrit ci-après. En d'autres termes, la bague d'étanchéité 510 peut être employée pour créer une étanchéité entre deux surfaces orientées angulairement (voir figure 17) ou entre deux surfaces parallèles (figure 20) si les extrémités sont modifiées pour être courbées comme sur
la bague d'étanchéité 210' décrite précédemment.
Dans ce mode de réalisation, la partie centrale annulaire 512 comporte une seule circonvolution. Il apparaîtra clairement pour l'homme de l'art à la
lecture de cette description que la bague d'étanchéité
510 peut naturellement comporter deux circonvolutions ou plus (voir figure 32). Fondamentalement, la partie centrale annulaire 512 comporte une portion en anse courbe 530 et deux portions rectilignes 532 et 534 formant un profil en coupe transversale sensiblement en forme de U. La partie centrale annulaire 512 assure un degré prédéterminé de déflexion axiale contrôlée à la bague d'étanchéité 510 au cours de l'application d'une
charge axiale à cette dernière.
De préférence, la partie centrale annulaire 512 est conçue pour présenter un rayon de courbure relativement important, les portions rectilignes 532 et 534 s'écartant l'une de l'autre au fur et à mesure qu'elles se rapprochent respectivement des première et seconde parties d'extrémité 514 et 516. Les portions rectilignes 532 et 534 sont reliées à la première partie d'extrémité 514 et à la seconde partie
d'extrémité 516 par deux portions courbes 536 et 538.
Par conséquent, une première extrémité de la partie centrale annulaire 512 est reliée à la première partie d'extrémité 514 par la portion d'extrémité courbe 536, tandis qu'une seconde extrémité de la partie centrale annulaire 512 est reliée à la seconde partie d'extrémité 516 par l'intermédiaire de la portion d'extrémité courbe 538. De préférence, la partie centrale 512 et les première et seconde parties d'extrémité 514 et 516 présentent des surfaces intérieures et extérieures sensiblement régulières, c'est-à- dire sans coudes marqués. Dans ce mode de réalisation, la partie centrale 512 s'étend à l'intérieur de la bague d'étanchéité 510 par rapport
aux première et seconde parties d'extrémité 514 et 516.
Autrement dit, la surface convexe de la partie centrale 512 est tournée dans une direction opposée à celle de
l'axe central A de la bague d'étanchéité 510.
De préférence, les première et seconde parties d'extrémité 514 et 516 sont sensiblement identiques, excepté que la première partie d'extrémité 514 est symétrique de la seconde partie d'extrémité 516. La première partie d'extrémité 514 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 512 dans une première direction axiale. Fondamentalement, lorsqu'on la considère en coupe transversale sur la figure 28, la première partie d'extrémité 514 comprend une première branche ou portion rectiligne 540 s'étendant axialement, une portion courbe 542 et une portion d'extrémité 544. L'extrémité libre de la première
partie d'extrémité 514 forme une surface de bord 546.
Dans ce mode de réalisation, la branche 540 est disposée de manière concentrique autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la branche 540 est fonction de la taille de la bague d'étanchéité et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 518 et 520. Dans des conditions de faible charge, la branche 540 ne sera pas soumise à un flambage lorsqu'une charge sera appliquée à la bague d'étanchéité 510. Plus exactement, l'application de la charge à la bague d'étanchéité 510 va provoquer une flexion de la portion courbe 542 de la première partie d'extrémité 514.
La portion d'extrémité 544 est de préférence une surface annulaire de forme conique soumise à une déflexion vers la partie centrale 512 au cours de l'application d'une charge. Dans le mode de réalisation représenté, la surface annulaire de forme conique de la portion d'extrémité 544 est conçue pour former un angle de 20 avec un plan central C de la bague d'étanchéité 510. Dans ce mode de réalisation, la portion d'extrémité 544 s'étend du même côté de la branche 540 que la partie centrale 512. En d'autres termes, la portion d'extrémité 544 s'étend en direction de l'axe
central A par rapport à la branche 540.
La seconde partie d'extrémité 516 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 512 dans une seconde direction axiale (opposée à la première direction axiale de la première partie d'extrémité 514). Fondamentalement, lorsqu'on la considère en coupe transversale sur la figure 28, la seconde partie d'extrémité 516 comprend une branche ou portion rectiligne 550 qui s'étend axialement, une
portion courbe 552 et une portion d'extrémité 554.
L'extrémité libre de la seconde partie d'extrémité 516 forme une surface de bord 556. Dans ce mode de réalisation, la branche 550 est disposée de manière concentrique autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la branche 550 dépend de la taille de la bague d'étanchéité 510 et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 518 et 520. Dans des conditions de faible charge, la branche 550 ne sera pas soumise à un flambage lorsqu'une charge sera appliquée à la bague d'étanchéité 510. Plus exactement, l'application de la charge à la bague d'étanchéité 510 va provoquer une flexion de la portion courbe 552 de la seconde partie
d'extrémité 516.
La portion d'extrémité 554 est de préférence une surface annulaire de forme conique soumise à une déflexion vers la partie centrale 512 au cours de l'application d'une charge. Dans le mode de réalisation représenté, la surface annulaire de forme conique de la portion d'extrémité 554 est conçue pour former un angle de 20 avec le plan central C de la bague d'étanchéité 510. Dans ce mode de réalisation, la portion d'extrémité 554 s'étend du même côté de la branche 550 que la partie centrale 512. En d'autres termes, la portion d'extrémité 554 s'étend en direction de l'axe
central A par rapport à la branche 550.
La bague d'étanchéité 510 de la présente invention est conçue pour qu'une déflexion du joint d'étanchéité soit contrôlée, c'est-à-dire pour qu'il n'y ait pas de flambage non contrôlé des parties d'extrémité 514 et 516, et pour que ces dernières puissent être adaptées à une plage de déflexion avec peu de variation de la
charge appliquée.
La bague d'étanchéité 510 peut être constituée d'une seule couche, de deux couches ou d'une seule couche à laquelle est appliqué un revêtement, selon la
matière de la couche de base et l'application.
Précisément, lorsque la bague d'étanchéité 510 est utilisée dans des conditions de faible charge, ses matières constitutives doivent être telles que le joint se déforme pour créer une étanchéité. Par exemple, la bague d'étanchéité 510 peut comprendre une couche ou matière de base formée d'un alliage à haute résistance, tel que l'acier inoxydable, l'Inconel 718 ou l'Inconel X-750, une seconde couche formée d'une matière relativement plus molle, telle que l'aluminium,
recouvrant la matière de base (voir figure 29).
A titre de variante, la seconde couche peut être remplacée par une matière de revêtement molle ou applicable par enduction (voir figure 31). Le revêtement peut être constitué de métaux relativement mous, tels que l'étain ou le nickel, par exemple, ou de toute autre matière appropriée, telle qu'un élastomère, par exemple. Si un revêtement métallique est utilisé, celui-ci peut être appliqué par dépôt par voie électrolytique, par exemple, ou tout autre procédé
d'application de revêtement métallique approprié.
ONZIEME MODE DE REALISATION
En se référant maintenant à la figure 29, on peut voir une bague d'étanchéité métallique 610 selon le
onzième mode de réalisation de la présente invention.
La bague d'étanchéité 610 est une version modifiée de la bague d'étanchéité 210 décrite précédemment. La bague d'étanchéité 610 peut être utilisée dans un
procédé sous vide ou un procédé pneumatique.
Précisément, la bague d'étanchéité 610 diffère de la bague d'étanchéité 210 en ce que les extrémités libres sont modifiées et en ce qu'une seconde couche 611 formée d'une matière plus molle est ajoutée à la matière de base 613. Dans ce mode de réalisation, un espace est formé entre les extrémités des couches 611 et 613. Dans des applications de type pneumatique, cet espace doit être tourné à l'opposé du fluide de travail à haute pression afin d'éviter que les couches ne se séparent. Dans les applications du type sous vide, cet espace doit être tourné à l'opposé d'un processus sous vide étant donné que les petites surfaces ne sont pas souhaitables. Compte tenu des similitudes existant entre les bagues d'étanchéité 210 et 610, la bague d'étanchéité 610 ne sera pas décrite ni représentée en détail ici. Autrement dit, les diverses matières, les dimensions, les applications et les autres caractéristiques de ce mode de réalisation sont identiques ou sensiblement identiques à celles des bagues d'étanchéité précédentes ou suivantes de la
présente invention, sauf indication contraire.
La bague d'étanchéité 610 comporte une couche de base 613 formée d'une feuille de matière d'une seule pièce, conformée pour définir une partie centrale 612, une première partie d'extrémité 614 et une seconde partie d'extrémité 616. La seconde couche 611 est elle aussi constituée d'une feuille de matière d'une seule pièce, conformée pour recouvrir l'une des faces axiales de la matière de base 613 et pour faire partie de la partie centrale 612, de la première partie d'extrémité 614 et de la seconde partie d'extrémité 616 de la matière de base 613. De préférence, la matière de base 613 et la seconde couche 611 sont formées simultanément, des portions d'extrémité 615 de la seconde couche 611 recouvrant les extrémités libres de
la matière de base 613.
De préférence, la matière de base 613 a une épaisseur sensiblement uniforme dans une plage d'environ 0,25 mm (0,010 pouce) à environ 0,5 mm (0,020 pouce). La seconde couche 611 a elle aussi une épaisseur sensiblement uniforme, égale ou inférieure à celle de la matière de base 613. Naturellement, la seconde couche 611 et la matière de base 613 peuvent avoir n'importe quelle épaisseur appropriée, selon le type de matière et l'application pour laquelle la bague
d'étanchéité 610 doit être utilisée.
* Lorsque la bague d'étanchéité 610 est utilisée dans des conditions de faible charge, ses matières constitutives doivent être telles que le joint se déforme pour créer un joint d'étanchéité de grande intégrité. La couche ou matière de base 613 est de préférence formée d'un alliage à haute résistance, tel
que l'acier inoxydable, l'Inconel 718 ou l'Inconel X-
750, la seconde couche 611 étant formée d'une matière relativement plus molle, telle que l'aluminium, qui
recouvre la matière de base 613.
La bague d'étanchéité 610 peut avoir différentes formes. Par exemple, elle peut consister en un élément d'étanchéité de forme annulaire sensiblement circulaire (voir par exemple figure 16) ou en un élément d'étanchéité de forme annulaire rectangulaire (voir par exemple figure 9). D'autres formes possibles pour la bague d'étanchéité 610 comprennent une configuration ovale ou en forme de piste de course, une configuration carrée, une configuration rectangulaire, une configuration polygonale ou toute autre configuration annulaire. La bague d'étanchéité 610 comporte deux surfaces d'étanchéité annulaires qui forment un plan d'étanchéité annulaire S. De préférence, le plan d'étanchéité annulaire S est disposé de manière concentrique autour de l'axe longitudinal central de la bague d'étanchéité 610. Le plan d'étanchéité annulaire S est formé au niveau des bords libres des première et seconde parties d'extrémité 614 et 616. Lorsqu'une force axiale est appliquée à la bague d'étanchéité 610, les portions d'extrémité 615 de la seconde couche 611 qui recouvrent les extrémités libres de la matière de base 613 sont déformées de manière plastique de même
que la partie centrale 612.
Dans ce mode de réalisation, la partie centrale
annulaire 612 comporte une seule circonvolution.
Naturellement, il apparaîtra clairement à la lecture de
cette description que la bague d'étanchéité 610 peut
comporter deux circonvolutions ou plus (voir figure 32). Fondamentalement, la partie centrale annulaire 612 comporte une portion en anse courbe 630 et deux portions rectilignes 632 et 634 formant un profil en coupe transversale sensiblement en forme de U. La partie centrale annulaire 612 assure un degré prédéterminé de déflexion axiale contrôlée à la bague d'étanchéité 610 au cours de l'application d'une charge
axiale à cette dernière.
De préférence, la partie centrale annulaire 612 est conçue pour présenter un rayon de courbure relativement important, les portions rectilignes 632 et 634 s'écartant l'une de l'autre au fur et à mesure qu'elles se rapprochent respectivement des première et seconde parties d'extrémité 614 et 616. Deux portions courbes 636 et 638 relient les portions rectilignes 632 et 634
aux première et seconde parties d'extrémité 614 et 616.
Par conséquent, une première extrémité de la partie centrale annulaire 612 est reliée à la première partie d'extrémité 614 par la portion d'extrémité courbe 636, tandis qu'une seconde extrémité de la partie centrale annulaire 612 est reliée à la seconde partie 1- d'extrémité 616 par l'intermédiaire de la portion d'extrémité courbe 638. De préférence, la partie centrale 612 et les première et seconde parties d'extrémité 614 et 616 ont des surfaces intérieures et extérieures sensiblement régulières, c'est-à-dire sans coudes marqués. Il sera clair pour l'homme de l'art à
la lecture de cette description que la partie centrale
612 peut s'étendre vers l'intérieur ou vers l'extérieur de la bague d'étanchéité 610 par rapport aux première et seconde parties d'extrémité 614 et 616, comme on l'a
vu dans les modes de réalisation précédents.
De préférence, les première et seconde parties d'extrémité 614 et 616 sont sensiblement identiques, excepté que la première partie d'extrémité 614 est symétrique de la seconde partie d'extrémité 616. La première partie d'extrémité 614 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 612 dans une première direction axiale. Fondamentalement, la première partie d'extrémité 614 est une partie rectiligne s'étendant axialement comportant une extrémité libre qui forme une surface d'étanchéité de bord 646. Dans ce mode de réalisation, la branche 640 est disposée de manière concentrique autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur de la branche 640 est fonction de la taille de la bague d'étanchéité et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 618 et 620. Dans des conditions de faible charge, la branche 640 n'est pas soumise à un flambage lorsqu'une charge est appliquée à
la bague d'étanchéité 610.
La seconde partie d'extrémité 616 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 612 dans une seconde direction axiale (opposée à la première direction axiale de la première partie d'extrémité 614). Fondamentalement, la seconde partie d'extrémité 616 est une portion rectiligne s'étendant axialement, comportant une extrémité libre qui forme une surface d'étanchéité de bord 656. Dans ce mode de réalisation, la branche 650 est disposée de manière concentrique autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la branche 650 dépend de la taille de la bague d'étanchéité 610 et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments. Dans des conditions de faible charge, la branche 650 n'est pas soumise à un flambage lorsqu'une charge est appliquée à la bague
d'étanchéité 610.
La bague d'étanchéité 610 est conçue pour former entre deux éléments opposés un joint extrêmement étanche ayant un taux de fuite de l'ordre de 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde, ou inférieur. La bague d'étanchéité 610 est conçue pour être adaptée à différentes tolérances de cavité d'étanchéité. La bague d'étanchéité 610 de la présente invention est conçue pour qu'une déflexion du joint d'étanchéité soit contrôlée, c'est-à-dire pour qu'il n'y ait pas de flambage non contrôlé des parties d'extrémité 614 et 616, et pour que ces dernières puissent être adaptées à une plage de déflexion avec peu de variation de la
charge appliquée.
A titre de variante, la seconde couche 611 peut être remplacée par une matière de revêtement molle ou applicable par enduction (voir figure 31). Le revêtement peut être constitué de métaux relativement mous, tels que l'étain ou le nickel, par exemple, ou de toute autre matière appropriée, telle qu'un élastomère, par exemple. Si un revêtement métallique est utilisé, celui-ci peut être appliqué par dépôt par voie électrolytique, par exemple, ou tout autre procédé
d'application de revêtement métallique adapté.
Dans tous les cas, des barrages étanches de grande qualité empêchent la fuite d'un fluide à un niveau moléculaire (c'est-à-dire avec un taux de fuite inférieur à 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde à des pressions de He allant jusqu'à au moins 7,031 x 105 Pa (100 psi), et pour former un raccordement étanche au vide ou à la pression à des niveaux de pression de 1,333 x 10-8 Pa (1 x 10-10 Torr)). Toutefois, le taux de fuite peut être supérieur à 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde à des pressions allant jusqu'à au moins 7,031 x 105 Pa (100 psi) - par exemple, 1 x 10-7 cm3 standard de He par seconde à des pressions allant jusqu'à au moins 7,031 x 105 Pa (100 psi) - si un taux de fuite aussi faible n'est pas nécessaire. En outre, il convient de noter que ces barrages étanches de haute qualité sont créés avec des forces de charge relativement faibles dans une plage allant jusqu'à
178 N par 2,54 cm de circonférence (40 pci).
DOUZIEME MODE DE REALISATION
En se référant maintenant à la figure 30, on peut voir une bague d'étanchéité métallique 710 selon le
douzième mode de réalisation de la présente invention.
La bague d'étanchéité 710 est une version modifiée de la bague d'étanchéité 210 représentée dans le sixième mode de réalisation et peut être utilisée dans un
procédé sous vide ou un procédé pneumatique.
Précisément, les extrémités libres de ce mode de réalisation sont modifiées de manière à être repliées pour former des surfaces d'étanchéité de bord courbes alignées axialement avec les portions rectilignes. Les extrémités libres repliées procurent un support axial supplémentaire pendant une compression de la bague d'étanchéité 710. De plus, un revêtement 711 est appliqué sur la matière de base 713. Compte tenu des similitudes existant entre les bagues d'étanchéité 210 et 710, cette dernière ne sera pas décrite ni représentée en détail ici. En d'autres termes, les différentes matières, les dimensions, les applications et les autres caractéristiques de ce mode de réalisation sont identiques ou sensiblement identiques à celles des bagues d'étanchéité précédentes et suivantes de la présente invention, sauf indication contraire. La couche de base 713 est formée d'une feuille de matière d'une seule pièce, conformée pour définir une partie centrale 712, une première partie d'extrémité 714 et une seconde partie d'extrémité 716. De préférence, cette couche ou matière de base 713 a une épaisseur sensiblement uniforme dans une plage d'environ 0,25 mm (0, 010 pouce) à environ 0,5 mm (0,020 pouce). La matière de base 713 de la bague d'étanchéité 710 peut bien entendu avoir n'importe quelle épaisseur appropriée, selon le type de matière et l'application pour laquelle la bague d'étanchéité
710 doit être utilisée.
Une matière de revêtement molle ou applicable par enduction 711 recouvre la matière de base 713. La matière de revêtement 711 peut être constituée de métaux relativement mous, tels que l'étain ou le nickel, par exemple, ou de n'importe quelle autre matière, telle qu'un élastomère, par exemple. Si un revêtement métallique est utilisé, il peut être appliqué par dépôt par voie électrolytique, par exemple, ou tout autre procédé d'application de revêtement métallique adapté. La matière de revêtement 711 a dans l'ensemble une épaisseur dans la plage d'environ 0,025 mm (0,001 pouce) à environ 0,15 mm (0,006 pouce). La matière de revêtement - 711 peut cependant avoir n'importe quelle épaisseur appropriée, selon l'application à laquelle la bague d'étanchéité 710 est destinée. En outre, l'épaisseur de la matière de revêtement 711 peut varier en différents endroits sur la matière de base 713. Par exemple, en raison d'un effet terminal qui se produit dans le cas d'un procédé de dépôt par voie électrolytique, l'épaisseur du revêtement peut être supérieure au niveau des
extrémités distales de la matière de base 713.
La bague d'étanchéité 710 est de préférence un élément d'étanchéité de forme annulaire sensiblement circulaire. Naturellement, il ressortira de la lecture
de cette description que la bague d'étanchéité 710 peut
avoir d'autres formes annulaires non circulaires. Par exemple, la bague d'étanchéité 710 peut être un élément d'étanchéité de forme annulaire rectangulaire (voir par exemple figure 9). D'autres formes possibles pour la bague d'étanchéité 710 comprennent une configuration ovale ou en forme de piste de course, une configuration carrée, une configuration rectangulaire, une configuration polygonale ou toute autre configuration annulaire. Dans ce mode de réalisation, la partie centrale annulaire 712 comporte une seule circonvolution. Il ressortira de manière évidente de la lecture de cette
description que la bague d'étanchéité 710 peut
naturellement comporter deux circonvolutions ou plus (voir figure 32). Fondamentalement, la partie centrale annulaire 712 comporte une portion en anse courbe 730 et deux portions rectilignes 732 et 734 formant un profil en coupe transversale sensiblement en forme de U. La partie centrale annulaire 712 assure un degré prédéterminé de déflexion axiale contrôlée à la bague d'étanchéité 710 au cours de l'application d'une charge
axiale à cette dernière.
De préférence, la partie centrale annulaire 712 est conçue pour présenter un rayon de courbure relativement important, les portions rectilignes 732 et 734 s'écartant l'une de l'autre au fur et à mesure qu'elles se rapprochent respectivement des première et seconde parties d'extrémité 714 et 716. Les portions rectilignes 732 et 734 sont reliées à la première partie d'extrémité 714 et à la seconde partie
d'extrémité 716 par deux portions courbes 736 et 738.
Par conséquent, une première extrémité de la partie centrale annulaire 712 est reliée à la première partie d'extrémité 714 par la portion d'extrémité courbe 736, tandis qu'une seconde extrémité de la partie centrale annulaire 712 est reliée à la seconde partie d'extrémité 716 par l'intermédiaire de la portion d'extrémité courbe 738. De préférence, la partie centrale 712 et les première et seconde parties d'extrémité 714 et 716 présentent des surfaces intérieures et extérieures relativement régulières, c'est-à- dire sans coudes marqués. Il ressortira clairement pour l'homme de l'art de la lecture de cette
description que la partie centrale 712 peut s'étendre
vers l'intérieur ou vers l'extérieur de la bague d'étanchéité 710 par rapport aux première et seconde parties d'extrémité 714 et 716 comme on l'a vu dans les
modes de réalisation précédents.
De préférence, les première et seconde parties d'extrémité 714 et 716 sont sensiblement identiques, excepté que la première partie d'extrémité 714 est symétrique de la seconde partie d'extrémité 716. La première partie d'extrémité 714 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 712 dans une première direction axiale. Fondamentalement, la première section d'extrémité 714 comprend une première branche ou portion rectiligne 740 s'étendant 1i axialement, une portion courbe 742 et une portion d'extrémité 744. Dans ce mode de réalisation, la branche 740 est disposée concentriquement autour d'un plan d'étanchéité annulaire S1. La longueur axiale de la branche 740 est fonction de la taille de la bague d'étanchéité et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 718 et 720. Dans des conditions de faible charge, la branche 740 ne subira pas de flambage lorsqu'une charge sera appliquée à la bague d'étanchéité 710. Les portions courbes 742 et 752 présentent de préférence chacune un rayon aussi faible que possible. Par exemple, les rayons des portions courbes 742 et 752 peuvent représenter approximativement une ou deux fois l'épaisseur de la matière de base utilisée pour la bague d'étanchéité 710. En d'autres termes, les portions d'extrémité 744 et 754 peuvent être pliées pour s'étendre sensiblement parallèlement aux branches
740 et 750 ou sensiblement contre celles-ci.
La portion d'extrémité 744 est de préférence une surface annulaire de forme conique qui s'étend vers l'intérieur en direction du plan central C. La portion d'extrémité 744 peut évidemment être pliée pour être sensiblement parallèle au plan central C ou pour s'étendre sensiblement contre la branche 740. La portion d'extrémité 744 s'étend de préférence du côté opposé de la branche 740 par rapport à la partie centrale 712. La portion d'extrémité 744 procure un
support axial supplémentaire pour la branche 740.
La seconde partie d'extrémité 716 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 712 dans une seconde direction axiale (oppôsée à la première direction axiale de la première partie d'extrémité 714). Fondamentalement, la seconde partie d'extrémité 716 comprend une branche ou portion rectiligne 750 s'étendant axialement, une portion courbe 752 et une portion d'extrémité 754. Dans ce mode de réalisation, la branche 750 est disposée de manière
concentrique autour du plan d'étanchéité annulaire S1.
La longueur axiale de la branche 750 dépend de la taille de la bague d'étanchéité 710 et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 718 et 720. Dans des conditions de faible charge, la branche 750 n'est pas soumise à un flambage lorsqu'une charge est appliquée à la bague
d'étanchéité 710.
La portion d'extrémité 754 est de préférence une surface annulaire de forme conique qui s'étend vers l'intérieur en direction du plan central C. La portion d'extrémité 754 peut naturellement être pliée pour être sensiblement parallèle au plan central C ou pour s'étendre sensiblement contre la branche 750. La portion d'extrémité 754 s'étend de préférence du côté opposé de la branche 750 par rapport à la partie centrale 712. La portion d'extrémité 754 procure un
support axial supplémentaire pour la branche 750.
La bague d'étanchéité 710 est conçue pour établir un joint extrêmement étanche entre deux éléments opposés, avec un taux de fuite de l'ordre de 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde ou inférieur. Cette bague d'étanchéité 710 est conçue pour être adaptée à diverses tolérances de cavité d'étanchéité. La bague d'étanchéité 710 de la présente invention est conçue pour qu'une déflexion du joint d'étanchéité soit contrôlée, c'est-à-dire pour qu'il n'y ait pas de flambage non contrôlé des parties d'extrémité 714 et 716, et pour que ces dernières puissent être adaptées à une plage de déflexion avec peu de variation de la
charge appliquée.
A titre de variante, le revêtement 711 peut être remplacé par une seconde couche. Précisément, lorsque la bague d'étanchéité 710 est utilisée dans des conditions de faible charge, ses matières constitutives doivent être telles que le joint se déforme pour créer une étanchéité de grande intégrité. Par exemple, la bague d'étanchéité 710 peut comprendre une couche ou matière de base formée d'un alliage à haute résistance, tel que l'acier inoxydable, l'Inconel 718 ou l'Inconel X-750, une seconde couche formée d'une matière relativement plus molle, telle que l'aluminium,
recouvrant la matière de base.
Dans tous les cas, des barrages étanches de grande qualité empêchent la fuite d'un fluide à un niveau moléculaire (c'est-à-dire avec un taux de fuite inférieur à 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde à des pressions de He allant jusqu'à au moins 7,031 x 105 Pa (100 psi), et en assurant un raccordement étanche au vide ou à la pression à des niveaux de pression de 1,333 x 10-8 Pa (1 x 10-l Torr). Cependant, le taux de fuite peut être supérieur à 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde à des pressions allant jusqu'à au moins 7,031 x 105 Pa (100 psi) - par exemple, 1 x 10-7 cm3 standard de He par seconde à des pressions allant jusqu'à au moins 7,031 x 105 Pa (100 psi) - si un taux de fuite aussi faible n'est pas nécessaire. De plus, il convient de noter que ces barrages étanches de grande qualité sont créés avec des forces de charge relativement faibles dans la plage allant jusqu'à 178 N
par 2,54 cm de circonférence (40 pci).
TREIZIEME MODE DE REALISATION -
En se référant maintenant à la figure 31, on peut voir une bague d'étanchéité métallique 810 selon le
treizième mode de réalisation de la présente invention.
Fondamentalement, la bague d'étanchéité 810 est sensiblement identique à la bague d'étanchéité 210 décrite précédemment, excepté que toutes les surfaces de la bague d'étanchéité 810 sont revêtues d'une matière de revêtement molle 811. Les extrémités de la bague d'étanchéité 810 peuvent évidemment être modifiées pour être courbées comme celles visibles sur la bague d'étanchéité 210'. Compte tenu des similitudes existant entre les bagues d'étanchéité 210 et 810, la bague d'étanchéité 810 ne sera pas décrite ni représentée en détail ici. En d'autres termes, les différentes matières, les dimensions, les applications et les autres caractéristiques de ce mode de réalisation sont identiques ou sensiblement identiques à celles des bagues d'étanchéité précédentes et de la bague d'étanchéité suivante de la présente invention,
sauf indication contraire.
La bague d'étanchéité 810 comporte une couche de base 813 formée d'une feuille de matière d'une seule pièce conformée pour définir une partie centrale 812, une première partie d'extrémité 814 et une seconde partie d'extrémité 816. De préférence, cette couche ou matière de base 813 a une épaisseur sensiblement uniforme dans la plage d'environ 0,25 mm (0,010 pouce) à environ 0,5 mm (0,020 pouce). Naturellement, la matière de base813 de la bague d'étanchéité 810 peut avoir n'importe quelle épaisseur appropriée, selon le type de matière et l'application pour laquelle la bague
d'étanchéité 810 doit être utilisée.
Une matière de revêtement molle ou applicable par enduction 811 recouvre la matière de base 813. La matière de revêtement 811 peut être constituée de métaux relativement mous, tels que l'étain ou le nickel, par exemple, ou de toute autre matière adaptée, telle qu'un élastomère, par exemple. Si un revêtement métallique est utilisé, celui- ci peut être appliqué par dépôt par voie électrolytique, par exemple, ou tout autre procédé d'application de revêtement métallique approprié. La matière de revêtement 811 a dans l'ensemble une épaisseur dans la plage d'environ
0,025 mm (0,001 pouce) à environ 0,15 mm (0,006 pouce).
Cependant, la matière de revêtement 811 peut avoir n'importe quelle épaisseur appropriée, selon l'application à laquelle la bague d'étanchéité 810 est destinée. En outre, l'épaisseur de la matière de revêtement 811 peut varier en différents endroits sur la matière de base 813. Par exemple, en raison d'un effet terminal qui se produit dans le cas d'un procédé de dépôt par voie électrolytique, l'épaisseur du revêtement peut être supérieure au niveau des
extrémités distales de la matière de base 813.
La bague d'étanchéité 810 est de préférence un élément d'étanchéité de forme annulaire sensiblement circulaire. Il apparaîtra évidemment clairement pour
l'homme de l'art à la lecture de cette description que
la bague d'étanchéité 810 peut avoir d'autres formes annulaires non circulaires. Par exemple, la bague d'étanchéité 810 peut être un élément d'étanchéité de forme annulaire rectangulaire (voir par exemple figure 9). D'autres formes possibles pour la bague d'étanchéité 810 comprennent une configuration ovale ou en forme de piste de course, une configuration carrée, une configuration rectangulaire, une configuration
polygonale ou toute autre configuration annulaire.
La bague d'étanchéité 810 comporte deux surfaces d'étanchéité annulaires formant un plan d'étanchéité annulaire S. De préférence, le plan d'étanchéité annulaire S est disposé de manière concentrique autour de l'axe longitudinal central de la bague d'étanchéité 810. Ce plan d'étanchéité annulaire S est formé par les parties courbes situées à proximité des extrémités libres des première et seconde parties d'extrémité 814 et 816, comme cela sera décrit ci-après. En d'autres termes, la bague d'étanchéité 810 peut être employée pour créer un joint d'étanchéité entre deux surfaces orientées angulairement (voir figure 17) ou entre deux surfaces parallèles (voir figure 20) si les extrémités libres sont modifiées pour être courbées comme sur la
bague d'étanchéité 210' décrite précédemment.
Dans ce mode de réalisation, la partie centrale
annulaire 812 comporte une seule circonvolution.
Naturellement, il apparaîtra de manière évident pour
l'homme de l'art à la lecture de cette description que
la bague d'étanchéité 810 peut comporter deux
circonvolutions ou plus (voir figure 32).
Fondamentalement, la partie centrale annulaire 812 comporte une portion en anse courbe 830 et deux portions rectilignes 832 et 834 formant un profil en coupe transversale sensiblement en forme de U. La partie centrale annulaire 812 assure un degré prédéterminé de déflexion axiale contrôlée à la bague d'étanchéité 810 au cours de l'application d'une charge
axiale à cette dernière.
De préférence, la partie centrale annulaire 812 est conçue pour présenter un rayon de courbure relativement important, les portions rectilignes 832 et 834 s'écartant l'une de l'autre au fur et à mesure qu'elles se rapprochent respectivement des première et seconde parties d'extrémité 814 et 816. Deux portions courbes 836 et 838 relient les portions rectilignes 832 et 834 à la première partie d'extrémité 814 et à la seconde partie d'extrémité 816. Par conséquent, une première extrémité de la partie centrale annulaire 812 est reliée à la première partie d'extrémité 814 par la partie d'extrémité courbe 836, tandis qu'une seconde extrémité de la partie centrale annulaire 812 est reliée à la seconde partie d'extrémité 816 par
l'intermédiaire de la portion d'extrémité courbe 838.
De préférence, la partie centrale 812 et les première et seconde parties d'extrémité 814 et 816 présentent des surfaces intérieures et extérieures sensiblement régulières, c'est-à-dire sans coudes marqués. Il apparaîtra clairement pour l'homme de l'art à la
lecture de cette description que la partie centrale 812
peut s'étendre vers l'intérieur ou vers l'extérieur de la bague d'étanchéité 810 par rapport aux première et seconde parties d'extrémité 814 et 816, comme on l'a
déjà vu dans les modes de réalisation précédents.
De préférence, les première et seconde parties d'extrémité 814 et 816 sont sensiblement identiques, excepté que la première partie d'extrémité 814 est symétrique de la seconde partie d'extrémité 816. La première partie d'extrémité 814 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 812 dans une première direction axiale. Fondamentalement, la première partie d'extrémité 814 comprend une première branche ou portion rectiligne 840 s'étendant axialement, une portion courbe 842 et une portion d'extrémité 844. L'extrémité libre de la première
portion d'extrémité 814 forme une surface de bord 846.
Dans ce mode de réalisation, la branche 840 est disposée de manière concentrique autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la branche 840 est fonction de la taille de la bague d'étanchéité et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 818
et 820.
La portion d'extrémité 844 est de préférence une surface annulaire de forme conique soumise à une déflexion vers la partie centrale 812 au cours de l'application d'une charge. Dans le mode de réalisation représenté, la surface annulaire de forme conique de la portion d'extrémité 844 est conçue pour former un angle de 20 avec le plan central C de la bague d'étanchéité 810. Dans ce mode de réalisation, la portion d'extrémité 844 s'étend du même coté de la branche 840
que la partie centrale 812.
La seconde partie d'extrémité 816 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 812 dans une seconde direction axiale (opposée à la première direction axiale de la première partie d'extrémité 814). Fondamentalement, la seconde partie d'extrémité 816 comprend une branche ou portion rectiligne 850 s'étendant axialement, une portion courbe 852 et une portion d'extrémité 854. L'extrémité libre de la seconde partie d'extrémité 816 forme une surface de bord 856. Dans ce mode de réalisation, la branche 850 est disposée de manière concentrique autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la branche 850 dépend de la taille de la bague d'étanchéité 810 et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 818
et 820.
La portion d'extrémité 854 est de préférence une surface annulaire de forme conique soumise à une déflexion en direction de la partie centrale 812 au cours de l'application d'une charge. Dans le mode de réalisation représentée, la surface annulaire de forme conique de la portion d'extrémité 854 est conçue pour former un angle de 20 avec le plan central C de la bague d'étanchéité 810. Dans ce mode de réalisation, la portion d'extrémité 854 s'étend du même côté de la
branche 850 que la partie centrale 812.
La bague d'étanchéité 810 est conçue pour être adaptée à différentes tolérances de cavité l1: d'étanchéité. La bague d'étanchéité 810 de la présente invention est conçue pour qu'une déflexion du joint d'étanchéité soit contrôlée, c'est-à-dire pour qu'il n'y ait pas de flambage non contrôlé des parties d'extrémité 814 et 816 et pour que celles-ci puissent être adaptées à une plage de déflexion avec peu de
variation de la charge appliquée.
QUATORZIEME MODE DE REALISATION
En se référant maintenant à la figure 32, on peut voir une bague d'étanchéité métallique 910 selon le quatorzième mode de réalisation de la présente invention. Fondamentalement, la bague d'étanchéité 910 est sensiblement identique à la bague d'étanchéité 210 décrite précédemment, excepté que la partie centrale comporte plusieurs circonvolutions. Bien que deux circonvolutions seulement soient représentées, il apparaîtra clairement pour l'homme de l'art à la
lecture de cette description que plus de deux
circonvolutions peuvent être utilisées en fonction des besoins et/ou des souhaits. Naturellement, les extrémités de la bague d'étanchéité 910 peuvent être modifiées pour être courbées comme celles visibles sur la bague d'étanchéité 210'. Compte tenu des similitudes existant entre les bagues d'étanchéité 210 et 910, la bague d'étanchéité 910 ne sera pas décrite ni représentée en détail ici. En d'autres termes, les diverses matières, les dimensions, les applications et les autres caractéristiques de ce mode de réalisation sont identiques ou sensiblement identiques à celles des bagues d'étanchéité précédentes de la présente
invention, sauf indication contraire.
La bague d'étanchéité 910 comporte une couche de base formée d'une feuille de matière d'une seule pièce, conformée pour définir une partie centrale 912, une première partie d'extrémité 914 et une seconde partie d'extrémité 916. La bague d'étanchéité 910 est de préférence un élément d'étanchéité de forme annulaire sensiblement circulaire. Naturellement, il apparaîtra clairement pour l'homme de l'art à la lecture de cette
description que la bague d'étanchéité 910 peut avoir
d'autres formes annulaires non circulaires. Par exemple, la bague d'étanchéité 910 peut être un élément d'étanchéité de forme annulaire rectangulaire (voir par exemple figure 9). D'autres formes possibles pour la bague d'étanchéité 910 comprennent une configuration ovale ou en forme de piste de course, une configuration carrée, une configuration rectangulaire, une configuration polygonale ou toute autre configuration
annulaire.
La bague d'étanchéité 910 possède deux surfaces d'étanchéité annulaires formant un plan d'étanchéité annulaire S. De préférence, le plan d'étanchéité annulaire S est disposé de manière concentrique autour de l'axe longitudinal central de la bague d'étanchéité 910. Le plan d'étanchéité annulaire S est formé par les parties courbes situées à proximité des extrémités libres des première et seconde parties d'extrémité 914 et 916, comme cela sera décrit ci-après. Autrement dit, la bague d'étanchéité 910 peut servir à créer un joint d'étanchéité entre deux surfaces orientées angulairement (voir figure 17) ou entre deux surfaces parallèles (voir figure 20) si les extrémités sont modifiées pour être courbées comme sur la bague
d'étanchéité 210' décrite précédemment.
Fondamentalement, la partie centrale annulaire 912 comporte deux portions en anse courbes 930 doht chacune possède deux portions rectilignes 932 et 934 formant deux profils en coupe transversale sensiblement en
forme de U reliés entre eux par une portion courbe 931.
%---- La partie centrale 912 assure un degré prédéterminé de déflexion axiale contrôlée à la bague d'étanchéité 910 au cours de l'application d'une charge axiale à cette dernière. De préférence, les portions en anse courbes 930 sont respectivement conçues pour présenter un rayon de courbure relativement important, les portions
rectilignes 932 et 934 s'écartant les unes des autres.
L'une des portions rectilignes 932 est reliée à la première partie d'extrémité 914 par une portion courbe 936 et l'une des portions rectilignes 934 est reliée à la seconde partie d'extrémité 916 par une portion courbe 938. Les autres portions rectilignes 932 et 934
sont reliées entre elles par une portion courbe 931.
Par conséquent, une première extrémité de la partie centrale annulaire 912 est reliée à la première partie d'extrémité 914 par la portion d'extrémité courbe 936, tandis qu'une seconde extrémité de la partie centrale annulaire 912 est reliée à la seconde partie d'extrémité 916 par l'intermédiaire de la portion d'extrémité courbe 938. De préférence, la partie centrale 912 et les première et seconde parties d'extrémité 914 et 916 présentent des surfaces intérieures et extérieures sensiblement régulières, c'est-à- dire sans coudes marqués. Il ressortira
clairement pour l'homme de l'art de cette description
que la partie centrale 912 peut s'étendre vers l'intérieur ou vers l'extérieur de la bague d'étanchéité 910 par rapport aux première et seconde parties d'extrémité 914 et 916, comme on l'a vu dans
les modes de réalisation précédents.
De préférence, les première et seconde parties d'extrémité 914 et 916 sont sensiblement identiques, excepté que la première partie d'extrémité 914 est symétrique de la seconde partie d'extrémité 916. La première partie d'extrémité 914 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 912 dans une première direction axiale. Fondamentalement, la première partie d'extrémité 914 comprend une première branche ou portion rectiligne 940 s'étendant axialement, une portion courbe 942 et une portion d'extrémité 944. L'extrémité libre de la première
partie d'extrémité 914 forme une surface de bord 946.
Dans ce mode de réalisation, la branche 940 est disposée de manière concentrique autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la branche 940 dépend de la taille de la bague d'étanchéité et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 918
et 920.
La portion d'extrémité 944 est de préférence une surface annulaire de forme conique soumise à une déflexion vers la partie centrale 912 au cours de l'application d'une charge. Dans le mode de réalisation représenté, la surface annulaire de forme conique de la portion d'extrémité 944 est conçue pour former un angle de 20 avec un plan central C de la bague d'étanchéité 910. Dans ce mode de réalisation, la portion d'extrémité 944 s'étend du même côté de la branche 940
que la partie centrale 912.
La seconde partie d'extrémité 916 s'étend sensiblement axialement à partir de la partie centrale 912 dans une seconde direction axiale (opposée à la première direction axiale de la première partie d'extrémité 914). Fondamentalement, la seconde partie d'extrémité 916 comprend une branche ou portion rectiligne 950 s'étendant axialement, une portion courbe 952 et une portion d'extrémité 954. L'extrémité libre de la seconde partie d'extrémité 916 forme une surface de bord 956. Dans ce mode de réalisation, la branche 950 est disposée de manière concentrique autour du plan d'étanchéité annulaire S. La longueur axiale de la branche 950 est fonction de la taille de la bague d'étanchéité 910 et de l'espace destiné à être rendu étanche entre les premier et second éléments 918
et 920.
La portion d'extrémité 954 est de préférence une surface annulaire de forme conique soumise à une déflexion en direction de la partie centrale 912 au cours de l'application d'une charge. Dans le mode de réalisation représenté, la surface annulaire de forme conique de la portion d'extrémité 954 est conçue pour former un angle de 20 avec le plan central C de la bague d'étanchéité 910. Dans ce mode de réalisation, la portion d'extrémité 954 s'étend du même côté de la
branche 950 que la partie centrale 912.
La bague d'étanchéité 910 est conçue pour être adaptée à différentes tolérances de cavité d'étanchéité. La bague d'étanchéité 910 de la présente invention est conçue pour qu'une déflexion du joint d'étanchéité soit contrôlée, c'est-à-dire pour qu'il n'y ait pas de flambage non contrôlé des parties d'extrémité 914 et 916 et pour que celles-ci puissent être adaptées à une plage de déflexion avec peu de
variation de la charge appliquée.
La bague d'étanchéité 910 peut être constituée d'une seule couche, de deux couches ou d'une seule couche sur laquelle un revêtement est appliqué, selon la matière de la couche de base et l'application concernée. Lorsque la bague d'étanchéité 910 est utilisée dans des conditions de faible charge, ses matières constitutives doivent être telles que le joint se déforme pour créer une étanchéité. Par exemple, la bague d'étanchéité 910 peut comprendre une matière de base formée d'un alliage à haute résistance, tel que l'acier inoxydable, l'Inconel 718 ou l'Inconel X-750, une seconde couche formée d'une matière relativement plus molle, telle que l'aluminium, recouvrant la matière de base (voir figure 29). A titre de variante, la seconde couche peut être remplacée par une matière de revêtement molle ou applicable par enduction (voir figure 31). Le revêtement peut être constitué de métaux relativement mous, tels que l'étain ou le nickel, par exemple, ou de n'importe quelle autre matière adaptée, telle qu'un élastomère, par exemple. Si un revêtement métallique est utilisé, un dépôt par voie électrolytique, par exemple, ou tout autre procédé d'application de revêtement métallique approprié peut
être utilisé pour son application.
Bien que la description précédente ait porté sur
plusieurs modes de réalisation préférés de la présente invention, celleci n'est bien entendu pas limitée aux exemples particuliers décrits et illustrés ici et l'homme de l'art comprendra aisément qu'il est possible d'y apporter de nombreuses variantes et modifications
sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1. Joint d'étanchéité métallique destiné à réaliser une étanchéité entre des première et seconde surfaces opposées (120, 118), joint d'étanchéité métallique qui est de forme enveloppante et qui comporte une section transversale, caractérisé en ce qu'il comprend: une première extrémité (28) libre formant une première surface d'étanchéité (29) tournée dans une première direction sensiblement parallèle à un axe central du joint d'étanchéité (10), et adaptée pour être en contact avec la première (120) des surfaces opposées; une seconde extrémité (34) libre, opposée à la première extrémité (28) libre, formant une seconde surface d'étanchéité (35) tournée dans une seconde direction sensiblement parallèle à l'axe central et opposée à la première direction, et adaptée pour être en contact avec la seconde (118) des surfaces opposées; une première surface s'étendant transversalement aux première et seconde extrémités (28, 34) libres; et une seconde surface opposée à la première surface et s'étendant transversalement aux première et seconde extrémités (28, 34) libres; le joint d'étanchéité (10) étant adapté pour réaliser une étanchéité entre les première et seconde surfaces opposées (120, 118) de façon que les première et seconde surfaces d'étanchéité (29, 35) créent chacune une étanchéité de grande intégrité limitant un taux de fuite moléculaire entre respectivement les première et seconde surfaces d'étanchéité (29, 35) et les première et seconde surfaces opposées (120, 118) à
moins de 1 x 10-9 cm3 standard de He par seconde.
2. Joint d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les première et seconde extrémités (28, 34) libres et les première et seconde surfaces sont disposées de telle façon que la section transversale est sensiblement en forme de U ou sensiblement en forme de V.
3. Joint d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une portion
enduite d'un revêtement (18).
4. Joint d'étanchéité selon la revendication 3, caractérisé en ce que le revêtement (18) comprend du
métal.
5. Joint d'étanchéité selon la revendication 3, caractérisé en ce que le revêtement (18) comprend un élastomère.
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