FR2962181A1

FR2962181A1 - Radially open, annular hollow static metal seal for mechanical system of space launcher, has annular parts whose two ends are arranged opposite each other and connected by solder, and other two ends form annular seats, respectively

Info

Publication number: FR2962181A1
Application number: FR1055286A
Authority: FR
Inventors: Alain Pyre
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2010-07-01
Filing date: 2010-07-01
Publication date: 2012-01-06
Anticipated expiration: 2030-07-01
Also published as: FR2962181B1

Abstract

The seal (1) has an annular part (2a) comprising an annular end (4a) that forms an annular seat (3a), and another annular end (5a) radially opposite the former annular end. Another annular part (2b) comprises an annular end (4b) that forms another annular seat (3b), and another annular end (5b) radially opposite the former annular end of the latter annular part. The latter annular end of the former annular part and the latter annular end of the latter annular part are arranged opposite each other and connected with each other by a solder (6). Independent claims are also included for the following: (1) a method for manufacturing a seal (2) a mechanical system comprising a duct.

Description

JOINT A PROCEDE DE FABRICATION SIMPLIFIE, DE PREFERENCE POUR LANCEURS SPATIAUX JOINT A METHOD OF SIMPLIFIED MANUFACTURE, PREFERABLY FOR SPACE LAUNCHERS

DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention a pour objet un joint statique métallique annulaire creux ouvert radialement destiné à assurer une étanchéité dans des conditions d'utilisation sévères, ce type de joint étant amené à supporter des températures très élevées ou très basses, des pressions de fluide extrêmes et des contraintes de haut niveau dues à des efforts importants sur les éléments entre lesquels le joint est situé. Ce type de joint peut être notamment utilisé dans le domaine des lanceurs spatiaux. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Des joints statiques ayant des performances tout à fait satisfaisantes, pour de telles utilisations, sont déjà connus. Il s'agit de joints ayant en demi-coupe axiale la forme d'un U couché, tels que décrits dans le document FR 2 757 923. Ils sont couramment désignés « joints en U ». DESCRIPTION FIELD OF THE INVENTION The subject of the invention is a radially open, hollow annular metal static gasket intended to ensure tightness under severe operating conditions, this type of seal being made to withstand very high or very low temperatures, fluid pressures extremes and high level stresses due to significant forces on the elements between which the seal is located. This type of seal can be used in particular in the field of space launchers. STATE OF THE PRIOR ART Static seals having quite satisfactory performance for such uses are already known. These are joints having in axial half-section the form of a coated U, as described in document FR 2 757 923. They are commonly referred to as "U-shaped" joints.

Un joint statique est désigné ainsi puisqu'il est destiné à être utilisé dans des configurations où il n'y a pas de pièces en mouvement en contact avec lui. Une étanchéité statique est alors assurée. A gasket is so designated since it is intended to be used in configurations where there are no moving parts in contact with it. A static seal is then ensured.

L'inconvénient de ces joints est la difficulté de leur fabrication. Ceux-ci sont, habituellement, réalisés par usinage. Cette opération s'avère être très coûteuse en termes de temps de fabrication et en termes de moyens mis en oeuvre permettant de respecter des tolérances géométriques serrées. De plus, pour les joints de petites dimensions, l'opération présente de grandes difficultés et peut même s'avérer irréalisable de manière industrielle. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a pour objectif de remédier, au moins partiellement, aux inconvénients précités. Pour ce faire, elle a pour objet un joint statique métallique annulaire creux ouvert radialement, et intégrant une première portée annulaire et une deuxième portée annulaire se faisant face. The disadvantage of these joints is the difficulty of their manufacture. These are usually made by machining. This operation proves to be very expensive in terms of manufacturing time and in terms of the means used to meet tight geometric tolerances. In addition, for small joints, the operation presents great difficulties and may even prove impracticable industrially. DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the invention is to remedy, at least partially, the aforementioned drawbacks. To do this, it relates to a radially open annular metal static gasket, and incorporating a first annular bearing surface and a second annular bearing surface facing each other.

Selon l'invention, le joint comporte une première partie annulaire intégrant une première extrémité annulaire qui forme ladite première portée annulaire et une seconde extrémité annulaire opposée radialement à la première extrémité annulaire, ainsi qu'une seconde partie annulaire intégrant une première extrémité annulaire qui forme ladite seconde portée annulaire et une seconde extrémité annulaire opposée radialement à la première extrémité annulaire, les secondes extrémités annulaires se faisant face et étant reliées entre elles par une soudure. La configuration de ce joint en deux parties permet de le fabriquer de manière simplifiée par rapport aux joints en U de l'art antérieur qui sont usinés. Cette simplification résulte essentiellement du fait que chacune des deux parties, formant le joint, présente une forme simplifiée par rapport à l'ensemble du joint. Ceci rend la fabrication de ces parties plus facilement réalisable, par exemple en utilisant des techniques à bas coût et parfaitement maîtrisées comme l'emboutissage. According to the invention, the seal comprises a first annular portion incorporating a first annular end which forms said first annular bearing surface and a second annular end radially opposite the first annular end, and a second annular part incorporating a first annular end which forms said second annular bearing surface and a second annular end opposite radially to the first annular end, the second annular ends facing each other and being interconnected by a weld. The configuration of this two-part seal allows it to be manufactured in a simplified manner with respect to the U-shaped joints of the prior art which are machined. This simplification essentially results from the fact that each of the two parts, forming the seal, has a simplified shape with respect to the entire seal. This makes the manufacture of these parts more easily achievable, for example by using low cost techniques and perfectly mastered as stamping.

De préférence, au moins l'une desdites première et seconde parties du joint présente en demi-coupe axiale la forme d'un S allongé. On entend par S allongé, la lettre S qui est déformée sur ses extrémités par des efforts d'étirement opposés et dirigés vers l'extérieur. Une partie du joint ayant en demi-coupe axiale la forme d'un S allongé est simple à réaliser par emboutissage. De plus, cela permet de conférer au joint une raideur plus faible. En effet, cette forme en S apporte une plus grande élasticité par rapport à un joint ayant une section en forme de U ou de V couché à branches droites. Ainsi, pour un même encombrement et un même effort d'écrasement, le joint avec sa ou ses parties en forme de S apporte une restitution utile plus importante que celle conférée par un joint ayant une section en forme de U ou de V couché à branches droites, existant dans l'art antérieur. A titre indicatif, il est rappelé que la restitution utile est définie par l'ouverture axisymétrique maximale des faces d'appui du logement du joint que celui-ci peut tolérer avant de ne plus conférer l'étanchéité. Dans un mode de réalisation envisagé de l'invention, les premières extrémités sont situées radialement vers l'extérieur. Ici, une pression extérieure va induire un accroissement de l'étanchéité au niveau des portées, puisque cette pression extérieure va appuyer sur les surfaces du joint. Cet accroissement d'étanchéité, lié à l'augmentation de pression, est similaire à l'effet « autoclave » décrit ci-dessous, en relation avec un autre mode de réalisation préféré. Dans cet autre mode de réalisation préféré de l'invention, les premières extrémités sont situées radialement vers l'intérieur. Ici, l'augmentation de pression du fluide traversant le joint va induire un accroissement de l'étanchéité au niveau des portées, puisque le fluide va appuyer sur les surfaces du joint et avoir tendance à le faire gonfler. Cet accroissement d'étanchéité, lié à l'augmentation de pression du fluide, est appelé « effet autoclave ». De préférence, la première partie et la seconde partie sont sensiblement identiques. Deux parties identiques permettent l'utilisation d'un même procédé de fabrication afin de fabriquer une même pièce et ainsi obtenir un coût de production moindre, ces deux parties sont ensuite assemblées en retournant l'une d'elle par rapport à l'autre. De préférence, le joint objet de la 25 présente invention comporte un revêtement sur au moins lesdites première et seconde portées. Le revêtement a pour fonction l'amélioration de l'étanchéité, la surface extérieure du joint est recouverte par celui-ci, mais, de 30 préférence, le joint est recouvert complètement, pour des raisons évidentes de simplification de procédé. Preferably, at least one of said first and second portions of the joint has an axial half-section in the form of an elongated S. By S elongated means the letter S which is deformed on its ends by stretching efforts opposite and directed outwardly. Part of the joint having the axial half-section in the form of an elongate S is simple to achieve by stamping. In addition, it allows to give the seal a lower stiffness. Indeed, this S-shape provides greater elasticity with respect to a joint having a U-shaped section or V coated with straight branches. Thus, for the same size and the same crushing force, the seal with its S-shaped part or parts provides a greater useful restitution than that conferred by a joint having a U-shaped section or a V-branched section. straight, existing in the prior art. As an indication, it is recalled that the useful restitution is defined by the maximum axisymmetric aperture of the support faces of the housing of the seal that it can tolerate before no longer confer sealing. In a preferred embodiment of the invention, the first ends are located radially outwardly. Here, an external pressure will induce an increase of the seal at the level of the surfaces, since this external pressure will press on the surfaces of the joint. This increase in sealing, related to the increase in pressure, is similar to the "autoclave" effect described below, in connection with another preferred embodiment. In this other preferred embodiment of the invention, the first ends are located radially inwards. Here, the increase in pressure of the fluid passing through the seal will induce an increase in sealing at the bearing surfaces, since the fluid will press on the surfaces of the seal and tend to inflate it. This increased seal, related to the increase in fluid pressure, is called the "autoclave effect". Preferably, the first portion and the second portion are substantially identical. Two identical parts allow the use of the same manufacturing process to manufacture the same part and thus obtain a lower production cost, these two parts are then assembled by returning one of them relative to the other. Preferably, the seal object of the present invention comprises a coating on at least said first and second litters. The coating serves to improve the seal, the outer surface of the seal is covered by it, but preferably the seal is completely covered, for obvious reasons of process simplification.

Lors du serrage des pièces entre lesquelles le joint se situe, le revêtement va s'écraser, fluer et combler les vides existant à la surface du logement où est installé le joint. Le polytétrafluoroéthylène est utilisé pour des applications à basse température dans lesquelles la température varie entre 20K à 500K, l'argent pour des températures supérieures, par exemple de l'ordre de 800K, le nickel et nickel adouci (nickel + flash de nickel) pour des températures de l'ordre de 1000K, voire supérieures. Les revêtements d'argent et de nickel sont ainsi utilisés pour de hautes températures. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication dudit joint. Selon l'invention il comprend les étapes suivantes : réalisation de chacune des première et seconde parties par emboutissage ; et soudage desdites première et seconde parties l'une sur l'autre. L'emboutissage suivi du soudage forment un procédé de fabrication plus rapide que l'usinage, mis en oeuvre dans l'art antérieur, ce qui permet de diminuer le coût de fabrication. De plus, la tôle laminée mise en oeuvre présente un excellent état de surface, notamment en termes de planéité, ondulation et rugosité. De préférence, l'étape d'emboutissage de chacune des première et seconde parties consiste à : - maintenir dans une presse constituée d'un poinçon, d'une matrice et d'un serre-flan une portion extérieure d'un corps annulaire entre la matrice et le serre-flan dans un plan perpendiculaire à l'axe dudit corps annulaire ; et - faire avancer ledit poinçon sur une portion intérieure dudit corps annulaire de telle manière que lesdites première et seconde parties présentent, ainsi déformées, en demi-coupe axiale, la forme d'un S allongé. Préférentiellement, le joint selon l'invention est utilisé dans une plage de température allant de 20K à 1100K. L'invention a également pour objet un système mécanique comportant le joint objet de l'invention. De préférence, ce système mécanique comporte une conduite dans laquelle circule un fluide. Ce fluide peut être du LH2, LOX, LN2, GHe ou un gaz de combustion (H2 + 02) sous une pression pouvant aller jusqu'à quelques centaines de bar, ou tout autre fluide destiné ou non à une utilisation spécifiquement spatiale. De préférence, la conduite comporte un premier tronçon comportant une bride et un deuxième tronçon comportant une autre bride, les brides étant de part et d'autre dudit joint. When clamping the parts between which the seal is located, the coating will crash, flow and fill the voids existing on the surface of the housing where the seal is installed. Polytetrafluoroethylene is used for low temperature applications in which the temperature varies between 20K to 500K, silver for higher temperatures, for example of the order of 800K, nickel and nickel softened (nickel + nickel flash) for temperatures of the order of 1000K or even higher. Silver and nickel coatings are thus used for high temperatures. The invention also relates to a method of manufacturing said seal. According to the invention it comprises the following steps: making each of the first and second parts by stamping; and welding said first and second portions together. Stamping followed by welding form a faster manufacturing process than machining, implemented in the prior art, which reduces the cost of manufacture. In addition, the rolled sheet used has an excellent surface finish, especially in terms of flatness, undulation and roughness. Preferably, the stamping step of each of the first and second parts consists of: - maintaining in a press consisting of a punch, a die and a blank holder an outer portion of an annular body between the die and the blank holder in a plane perpendicular to the axis of said annular body; and advancing said punch on an inner portion of said annular body such that said first and second portions are thus deformed, in axial half-section, in the shape of an elongated S. Preferably, the seal according to the invention is used in a temperature range from 20K to 1100K. The invention also relates to a mechanical system comprising the seal object of the invention. Preferably, this mechanical system comprises a pipe in which a fluid circulates. This fluid can be LH2, LOX, LN2, GHe or a combustion gas (H2 + 02) under a pressure of up to a few hundred bar, or any other fluid intended or not specifically for space use. Preferably, the pipe comprises a first section comprising a flange and a second section comprising another flange, the flanges being on either side of said gasket.

Un autre objet de l'invention est un lanceur comportant ledit joint. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. Another object of the invention is a launcher comprising said seal. Other advantages and features of the invention will become apparent in the detailed non-limiting description below.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 représente une vue en coupe axiale d'un joint selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention ; la figure 2 montre une vue en perspective d'une partie constitutive du joint montré sur la figure précédente ; - la figure 3 illustre une vue en coupe axiale d'un joint selon un deuxième mode de réalisation préféré de la présente invention ; la figure 4 est une vue en coupe axiale illustrant un mode de réalisation préféré de fabrication par emboutissage de la partie du joint montré sur la figure 2 la figure 5 représente une vue en demi-coupe axiale montrant un système mécanique comportant le joint montré à la figure 1 ; et la figure 6 illustre le comportement du joint montré sur la figure 1. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFERÉS En référence à la figure 1, on voit un joint statique métallique annulaire creux 1 ouvert radialement vers l'intérieur, selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention. Le joint 1 présente un plan de symétrie orthogonal à l'axe XX', situé à l'interface entre une première partie annulaire 2a et une seconde partie annulaire 2b, qui seront décrites ci-après. Ces deux parties 2a, 2b sont donc identiques, placées en regard l'une de l'autre. Ainsi les références numériques appliquées seront identiques pour les deux parties, excepté un indice "a" qui est attribué à la première partie annulaire et un indice "b" attribué à la seconde partie annulaire. La figure 2 montre la première partie annulaire 2a. La seconde partie annulaire 2b est identique du fait de l'existence du plan de symétrie décrit précédemment. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS This description will be made with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 represents an axial sectional view of a joint according to a first preferred embodiment of the present invention; Figure 2 shows a perspective view of a constituent part of the seal shown in the previous figure; - Figure 3 illustrates an axial sectional view of a seal according to a second preferred embodiment of the present invention; FIG. 4 is an axial sectional view illustrating a preferred embodiment of the stamping part of the joint shown in FIG. 2; FIG. 5 is an axial half-sectional view showing a mechanical system comprising the seal shown in FIG. figure 1 ; and FIG. 6 illustrates the behavior of the seal shown in FIG. 1. DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1, a hollow annular metallic gasket 1 opens radially inwardly, according to a first embodiment. preferred embodiment of the present invention. The seal 1 has a plane of symmetry orthogonal to the axis XX ', located at the interface between a first annular portion 2a and a second annular portion 2b, which will be described below. These two parts 2a, 2b are identical, placed opposite one another. Thus the applied numerals will be identical for both parts, except for an index "a" which is assigned to the first annular part and an index "b" assigned to the second annular part. Figure 2 shows the first annular portion 2a. The second annular portion 2b is identical because of the existence of the plane of symmetry described above.

En outre, le joint 1 intègre une première portée 3a et une deuxième portée 3b se faisant face, ces deux portées étant chacune annulaire centrées sur l'axe XX'. La première partie annulaire 2a intègre une extrémité radialement intérieure 4a, qui forme ladite première portée 3a, et une extrémité radialement extérieure 5a, une seconde partie annulaire 2b intégrant une extrémité radialement intérieure 4b qui forme ladite seconde portée 3b et une extrémité radialement extérieure 5b. Ce sont les portées 3a et 3b qui appuient sur les surfaces opposées au niveau desquelles l'étanchéité doit être assurée. De plus, une soudure 6 vient relier les extrémités radialement extérieures 5a et 5b des deux parties annulaires 2a et 2b. La soudure annulaire 6, de préférence continue sur 360°, et dont la largeur de contact peut éventuellement varier, est positionnée entre les deux faces intérieures 7a et 7b des première et seconde parties annulaires 2a et 2b. Une partie de la soudure 6 dépasse des extrémités radialement extérieures 5a et 5b et à l'intérieur du joint 1. La soudure se fait, de préférence, sans apport de matière. En outre, la première partie annulaire 2a du joint 1 présente en demi-coupe axiale la forme d'un S allongé avec une extrémité radiale intérieure 4a définissant une première portion latérale rectiligne 8a qui s'étend de manière sensiblement parallèle à l'axe XX', celle-ci délimitant la surface périphérique interne du joint. De plus, une extrémité radiale extérieure latérale rectiligne 9a qui s'étend également sensiblement de manière parallèle à l'axe du joint XX' délimite la surface périphérique externe du joint 1. Les extrémités radiales intérieure 8a et extérieure 9a sont reliées par des lignes incurvées opposées de forme ondulée 10a et sont décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction de l'axe XX' du joint 1. Le joint présente un plan de symétrie, ceci implique que les première et seconde parties annulaires soient identiques. Ainsi, ce qui a été décrit pour la première partie annulaire 2a est également valable pour la seconde partie annulaire 2b. L'une des particularités de ce premier mode de réalisation est que le joint 1 présente, en demi- coupe axiale, la forme d'un U ou d'un V couché. Ceci permet d'obtenir un caractère autoclave. Le joint 1 comporte également, sur sa totalité, un revêtement d'argent 11 ayant une épaisseur de quelques dizaines microns. Le revêtement d'argent 11 est ainsi en contact avec les surfaces au niveau desquelles l'étanchéité doit être réalisée. In addition, the seal 1 includes a first bearing surface 3a and a second bearing surface 3b facing each other, these two bearing surfaces being each annular centered on the axis XX '. The first annular portion 2a includes a radially inner end 4a, which forms said first bearing surface 3a, and a radially outer end 5a, a second annular portion 2b incorporating a radially inner end 4b which forms said second bearing surface 3b and a radially outer end 5b. It is the bearing surfaces 3a and 3b which bear on the opposite surfaces at which the sealing must be ensured. In addition, a weld 6 connects the radially outer ends 5a and 5b of the two annular portions 2a and 2b. The annular weld 6, preferably continuous over 360 °, and whose contact width may possibly vary, is positioned between the two inner faces 7a and 7b of the first and second annular portions 2a and 2b. Part of the weld 6 protrudes from the radially outer ends 5a and 5b and inside the joint 1. The weld is preferably without the addition of material. In addition, the first annular portion 2a of the seal 1 has an axial half-section in the form of an elongated S with an inner radial end 4a defining a first straight lateral portion 8a which extends substantially parallel to the axis XX ', this delimiting the inner peripheral surface of the joint. In addition, a rectilinear lateral radial outer end 9a which also extends substantially parallel to the axis of the joint XX 'delimits the outer peripheral surface of the gasket 1. The inner radial ends 8a and outer 9a are connected by curved lines 10 and are offset with respect to each other in the direction of the axis XX 'of the joint 1. The seal has a plane of symmetry, this implies that the first and second annular portions are identical. Thus, what has been described for the first annular portion 2a is also valid for the second annular portion 2b. One of the peculiarities of this first embodiment is that the seal 1 has, in half axial section, the shape of a U or a V coated. This makes it possible to obtain an autoclave character. The seal 1 also comprises, in its entirety, a silver coating 11 having a thickness of a few tens of microns. The silver coating 11 is thus in contact with the surfaces at which the seal must be made.

Sur la figure 3 est représenté un second mode de réalisation préféré de la présente invention. On peut voir un joint 51 présentant un axe de symétrie YY'. Un plan de symétrie, orthogonal à l'axe YY', est situé à l'interface entre une première partie annulaire 52a et une seconde partie annulaire 52b. Pour cette raison, ces deux parties 52a, 52b sont en tout point identiques. Les références numériques appliquées seront donc identiques pour les deux parties, excepté un indice "a" attribué à la première partie et un indice "b" attribué à la seconde. Chacune des parties annulaires 52a, 52b intègre une première extrémité annulaire 54a, 54b située radialement vers l'extérieur. Celle-ci forme une première portée annulaire 53a, 53b centrée sur l'axe YY'. Les premières portées 53a,53b de chacune des parties annulaires 52a, 52b se font face. Ces portées 53a, 53b vont venir appuyer sur des surfaces opposées (non représentées sur la figure 3) au niveau desquelles l'étanchéité doit être assurée. De surcroît, chacune de ces parties annulaires 52a, 52b intègre une extrémité radialement intérieure 55a, 55b formant une seconde extrémité annulaire. Tout comme les premières portées 53a, 53b, les secondes extrémités 55a, 55b de chacune des parties annulaires 52a, 52b se font également face. En outre, une soudure 56, située au niveau du plan de symétrie du joint 51, vient relier entre elles ces secondes extrémités 55a, 55b. Cette soudure 56 est positionnée entre chacune des faces intérieures 57a, 57b des première et seconde parties annulaires 52a,52b au niveau de leurs extrémités radialement intérieures 55a, 55b. Il s'agit d'une soudure réalisée de préférence sans apport de matière, de manière continue. De plus, chacune des parties annulaires 52a, 52b présente en demi-coupe axiale la forme d'un S allongé. En effet, la première extrémité annulaire 54a définit une première portion latérale rectiligne 58a s'étendant de manière sensiblement parallèle à l'axe YY'. En outre, la seconde extrémité annulaire 55a définit une deuxième portion latérale rectiligne 59a s'étendant, également, de manière sensiblement parallèle à l'axe YY'. Ces portions latérales rectilignes 58a, 59a sont décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction de l'axe YY'. Enfin, des lignes incurvées opposées de forme ondulée 60a relient ces deux portions latérales rectilignes 58a, 59a. La symétrie du joint 51, par rapport au plan orthogonal à l'axe YY', implique que les première et seconde parties annulaires soient identiques. Par conséquent, la description qui a été faite pour la première partie annulaire 52a est également valable pour la seconde partie annulaire 52b. En référence à présent à la figure 4, on peut apercevoir un mode préféré de fabrication de la première partie annulaire 2a, 52a telle que représentée sur la figure 2, par emboutissage. La seconde partie annulaire 2b, 52b est réalisée de la même manière puisque les deux parties sont identiques. Il est d'abord découpé un corps annulaire (non représenté) dans une feuille de métal, par exemple d'Inconel 718, qui a été obtenue par laminage afin d'avoir une planéité satisfaisante. L'épaisseur de cette feuille de métal, qui sera sensiblement celle du joint 1, 51, est déterminée de manière à conférer une raideur suffisante permettant d'assurer, d'une part, une étanchéité satisfaisante sous un effort de serrage donné et, d'autre part, de garantir la restitution utile désirée. Ce corps annulaire est ensuite maintenu dans une presse qui est constituée d'un serre-flan 12, d'une matrice 13 et d'un poinçon 15. La matrice 13 comporte une partie de forme concave 30, une partie plane 31 et un alésage 32. Le poinçon 15 présente une extrémité rayonnée 33. Le corps annulaire est ainsi maintenu sur une portion extérieure 14 entre le serre-flan 12 et la partie plane 31 de la matrice 13. Ensuite, le poinçon 15 avance sur une portion intérieure 16 du corps annulaire. L'extrémité rayonnée 33, ainsi que la partie de forme concave 30 de la matrice 13, vont imposer le profil en forme de S allongé qui est recherché. La première partie annulaire 2a, 52a est ainsi obtenue. La deuxième partie annulaire 2b, 52b est obtenue de la même manière. Les deux parties annulaires 2a, 52a et 2b, 52b sont ensuite soudées électriquement l'une sur l'autre, de manière à obtenir le joint 1, 51 objet de la présente invention. Le soudage pouvant entraîner d'éventuelles déformations des première et seconde parties 2a 52a et 2b, 52b, dues aux contraintes résiduelles générées, un maintien de celles-ci est prévu ainsi qu'un système efficace d'évacuation de la chaleur de soudage. In Fig. 3 there is shown a second preferred embodiment of the present invention. We can see a seal 51 having an axis of symmetry YY '. A plane of symmetry, orthogonal to the axis YY ', is located at the interface between a first annular portion 52a and a second annular portion 52b. For this reason, these two parts 52a, 52b are identical in all respects. The applied numerals will therefore be identical for both parts, except for an index "a" assigned to the first part and an index "b" assigned to the second part. Each of the annular portions 52a, 52b includes an annular first end 54a, 54b located radially outwardly. This forms a first annular bearing surface 53a, 53b centered on the axis YY '. The first lands 53a, 53b of each of the annular portions 52a, 52b face each other. These bearing surfaces 53a, 53b will come to bear on opposite surfaces (not shown in Figure 3) at which the seal must be ensured. In addition, each of these annular portions 52a, 52b includes a radially inner end 55a, 55b forming a second annular end. Like the first lands 53a, 53b, the second ends 55a, 55b of each of the annular portions 52a, 52b are also facing each other. In addition, a weld 56, located at the plane of symmetry of the seal 51, connects these second ends 55a, 55b. This weld 56 is positioned between each of the inner faces 57a, 57b of the first and second annular portions 52a, 52b at their radially inner ends 55a, 55b. It is a weld preferably performed without adding material, continuously. In addition, each of the annular portions 52a, 52b has an axial half-section in the shape of an elongate S. Indeed, the first annular end 54a defines a first straight lateral portion 58a extending substantially parallel to the axis YY '. In addition, the second annular end 55a defines a second straight lateral portion 59a also extending substantially parallel to the axis YY '. These straight lateral portions 58a, 59a are offset relative to each other in the direction of the YY 'axis. Finally, opposite curved lines of corrugated shape 60a connect these two rectilinear lateral portions 58a, 59a. The symmetry of the seal 51, with respect to the plane orthogonal to the axis YY ', implies that the first and second annular portions are identical. Therefore, the description that has been made for the first annular portion 52a is also valid for the second annular portion 52b. Referring now to Figure 4, one can see a preferred method of manufacturing the first annular portion 2a, 52a as shown in Figure 2, by stamping. The second annular portion 2b, 52b is made in the same way since the two parts are identical. First, an annular body (not shown) is cut from a sheet of metal, for example Inconel 718, which has been rolled in order to have a satisfactory flatness. The thickness of this sheet of metal, which will be substantially that of the seal 1, 51, is determined so as to provide sufficient stiffness to ensure, on the one hand, a satisfactory seal under a given clamping force and, d on the other hand, to guarantee the desired useful restitution. This annular body is then held in a press which consists of a blank holder 12, a die 13 and a punch 15. The die 13 has a concave portion 30, a flat portion 31 and a bore 32. The punch 15 has a radiated end 33. The annular body is thus held on an outer portion 14 between the blank holder 12 and the flat portion 31 of the matrix 13. Next, the punch 15 advances on an inner portion 16 of the annular body. The radiated end 33, as well as the concave portion 30 of the die 13, will impose the elongated S-shaped profile that is desired. The first annular portion 2a, 52a is thus obtained. The second annular portion 2b, 52b is obtained in the same manner. The two annular portions 2a, 52a and 2b, 52b are then electrically welded to each other, so as to obtain the seal 1, 51 object of the present invention. The welding can cause possible deformations of the first and second parts 2a 52a and 2b, 52b, due to the residual stresses generated, a maintenance of these is provided as well as an effective system for removing the welding heat.

En référence à présent à la figure 5, un système mécanique 17, de préférence pour lanceur, est représenté. Il comporte un joint 1, comme montré sur la figure 1, réalisé selon le procédé de fabrication décrit précédemment. Le système mécanique 17 comporte une conduite 18 dans laquelle circule un fluide 19. La conduite 18 est composée d'un premier tronçon 28 comportant une bride 21 et d'un deuxième tronçon 29 comportant une autre bride 20. Les brides 21 et 20 sont donc de part et d'autre du joint 1. La bride 21 présente un lamage 22 où est disposé le joint 1, ce dernier venant appuyer sur les faces 23 et 24 des brides 21 et 20 par l'intermédiaire du revêtement d'argent 11. Le lamage 22 comprend un congé 25 et un chanfrein 26, le joint 1 est disposé de telle sorte qu'il ne soit ni en contact avec le congé 25 ni en contact avec le chanfrein 26. Les brides 20 et 21 sont assemblées avec des vis 27. Referring now to Figure 5, a mechanical system 17, preferably for a launcher, is shown. It comprises a seal 1, as shown in Figure 1, made according to the manufacturing method described above. The mechanical system 17 comprises a pipe 18 in which a fluid 19 flows. The pipe 18 is composed of a first section 28 comprising a flange 21 and a second section 29 comprising another flange 20. The flanges 21 and 20 are therefore on both sides of the seal 1. The flange 21 has a counterbore 22 where the seal 1 is arranged, the latter pressing against the faces 23 and 24 of the flanges 21 and 20 via the silver coating 11. The counterbore 22 comprises a fillet 25 and a chamfer 26, the seal 1 is arranged in such a way that it is neither in contact with the fillet 25 nor in contact with the chamfer 26. The flanges 20 and 21 are assembled with screws 27.

La figure 6 illustre le comportement du joint 1 lors de son serrage dans le lamage 22, puis lorsqu'il est délesté en fonctionnement, suite aux déformations des brides 20 et 21 et aux sollicitations thermomécaniques appliquées aux éléments. La figure 6 permet ainsi d'expliquer ce qu'est la restitution utile. La zone O-A correspond à la mise à plat du joint 1 lors de son serrage dans le lamage 22, il s'agit de l'effort nécessaire à annuler l'ondulation des portées 3a et 3b du joint 1. FIG. 6 illustrates the behavior of the seal 1 when it is clamped in the counterbore 22, and then when it is relieved during operation, following the deformations of the flanges 20 and 21 and the thermomechanical stresses applied to the elements. Figure 6 thus makes it possible to explain what the useful reproduction is. The zone O-A corresponds to the flattening of the gasket 1 during its tightening in the countersink 22, it is the effort necessary to cancel the undulation of the bearing surfaces 3a and 3b of the gasket 1.

En fonctionnement, dans le cas où les brides 20 et 21 s'ouvrent, l'effort de serrage du joint 1 diminue selon le chemin allant de C vers D. Tant que l'effort de serrage reste supérieur à la limite d'étanchéité Fétanch, l'étanchéité est assurée. L'ouverture maximale des brides 20 et 21, que le joint 1 peut supporter avant de ne plus être étanche, est représentée par Ru, il s'agit de la restitution utile. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemple non limitatif.15 In operation, in the case where the flanges 20 and 21 open, the clamping force of the seal 1 decreases along the path from C to D. As long as the clamping force remains greater than the sealing limit Fétanch , the seal is assured. The maximum opening of the flanges 20 and 21, which the seal 1 can support before being no longer sealed, is represented by Ru, this is the useful reproduction. Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the invention which has just been described, solely by way of nonlimiting example.

Claims

REVENDICATIONS1. Hollow annular metal gasket (1,51) radially open and incorporating a first annular bearing surface (3a, 53a) and a second annular bearing surface (3b, 53b) facing each other, characterized in that the gasket (1,51) comprises a first annular portion (2a, 52a) incorporating a first annular end (4a, 54a) which forms said first annular bearing surface (3a, 53a) and a second annular end (5a, 55a) radially opposed to the first annular end (4a, 54a); ), and a second annular portion (2b, 52b) incorporating a first annular end (4b, 54b) which forms said second annular bearing surface (3b, 53b) and a second annular end (5b, 55b) radially opposed to the first annular end (4b, 54b), the second annular ends (5a, 5b, 55a, 55b) facing each other and being interconnected by a weld (6,56).

2. Seal (51) according to claim 1, characterized in that the first ends (54a, 54b) are located radially outwardly.

3. Seal (1) according to claim 1, characterized in that the first ends (4a, 4b) are located radially inwardly.

4. Seal (1,51) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least one of said first and second annular parts (2a, 2b, 52a, 52b) of the seal (1,51) presents in axial half-section the shape of an elongated S.

5. Seal (1,51) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the first portion (2a, 52a) and the second portion (2b, 52b) are substantially identical.

6. Seal (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a coating (11) on at least said first and second surfaces (3a, 3b).

7. A method of manufacturing a seal (1,51) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises the following steps. producing each of the first (2a, 52a) and second (2b, 52b) parts by stamping; and welding said first (2a, 52a) and second (2b, 52b) portions to one another.

8. Mechanical system (17) characterized in that it comprises a seal (1) according to any one of claims 1 to 6.

9. Mechanical system (17) according to claim 8, characterized in that it comprises a pipe (18) in which a fluid (19) circulates.

10. Launcher comprising at least one seal (1,51) according to any one of claims 1 to 6.5