FR3138679A1 - Dispositif de maintien d’un tube - Google Patents

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Abstract

Titre : Dispositif de maintien d’un tube L’invention concerne un dispositif de maintien d’un tube (2) comprenant un corps du raccord (1) creux pour y positionner un tube, un écrou (3) présentant une cavité (3a) de passage du tube, une bague d’étanchéité (4), un limiteur de force axiale (6) et une pince (5) positionnés dans la cavité. La pince présente une paroi interne (5a) d’appui sur le tube quand l’écrou est en position fermée et comprend une deuxième paroi externe tronconique mâle (5b) s’évasant en s’approchant du corps du raccord. L’écrou présente une première portion tronconique femelle (3b) s’évasant en s’approchant du corps du raccord de manière à ce que la première portion tronconique femelle appuie sur la deuxième paroi externe tronconique mâle quand l’écrou est en position fermée de sorte à générer une force radiale sur la pince apte à produire une pression de la paroi interne sur le tube. Figure pour l’abrégé : Fig. 3

Description

Dispositif de maintien d’un tube
La présente invention concerne le domaine des organes mécaniques, notamment pour des équipements pour laboratoires d’essais mécaniques. Elle trouve pour application particulièrement avantageuse le domaine des dispositifs de maintien de tubes et notamment de raccords de tube.
 ETAT DE LA TECHNIQUE
Il existe plusieurs solutions pour maintenir des tubes du type des raccords de tubes qui consistent le plus couramment en un positionnement de bagues entre le corps du raccord et le tube. La solution technique présentée en en est un exemple. Cette solution technique consiste en la présence de deux bagues, une bague de maintien mécanique arrière et une bague d’étanchéité 4 avant. La bague d’étanchéité 4 avant étant placée dans le corps du raccord 1 au contact de la surface externe du tube et la bague de maintien arrière étant placée au-dessus de la bague d’étanchéité 4 avant, entre la bague d’étanchéité 4 avant et la surface externe du tube. Lors du serrage de l’écrou 3, l’écrou 3 avance sur le corps du raccord 1 en appuyant axialement sur la bague de maintien arrière et en faisant par conséquent avancer la bague d’étanchéité 4 avant. La bague d’étanchéité 4 avant est alors comprimée entre le tube et la surface conique du corps du raccord 1, créant ainsi l’étanchéité souhaitée et la bague de maintien arrière pivote vers la surface externe du tube pour produire une déformation plastique locale sur le tube nécessaire pour le maintien souhaité du tube.
Cependant, cette solution technique, lors d’essais mécaniques nécessitant simultanément des sollicitations en pression interne et en traction axiale, peut s’avérer insuffisante. En effet, lors de ce type de sollicitations, étant donné que le tube est amené à glisser dans le raccord, il est nécessaire de serrer plus fermement le raccord contre le tube. Cet important serrage, dans le cas d’essais mécaniques sur des tubes fragiles, c’est-à-dire par exemple des tubes ayant été durcis par irradiation, par traitement thermique ou chimique ou par écrouissage, peut créer des déformations ou des endommagements locaux importantes conduisant ainsi à des ruptures circonférentielles des tubes.
Un objet de la présente invention est donc de proposer un dispositif de maintien de tube permettant de s’affranchir au moins en partie des inconvénients précités.
Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés.
RESUME
Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation, on prévoit un dispositif de maintien d’un tube comprenant :
  • un corps de raccord creux pour y positionner une base d’un tube selon une direction longitudinale,
  • un écrou présentant une cavité de passage du tube et s’étendant selon la direction longitudinale, l’écrou et le corps de raccord coopérant par vissage et
  • une bague d’étanchéité logée dans la cavité et comprimée contre le corps de raccord par l’écrou de sorte à être applicable sur une surface extérieure du tube de manière à créer une étanchéité entre le tube et le corps du raccord
caractérisé en ce qu’il comporte :
  • un limiteur de force axiale positionné dans la cavité à l’opposé de la base du tube et comprenant un trou de passage du tube et
  • une pince positionnée selon la direction longitudinale entre la bague d’étanchéité et le limiteur de force axiale, la pince comprenant un trou de passage du tube et présentant une paroi interne d’appui sur le tube quand l’écrou est dans une position fermée et comprenant une deuxième paroi externe tronconique mâle s’évasant en s’approchant du corps de raccord
et dans lequel le limiteur de force axiale, la pince et la bague d’étanchéité sont comprimés entre le corps de raccord et l’écrou quand l’écrou est en position fermée et dans lequel l’écrou présente une première portion tronconique femelle s’évasant en s’approchant du corps de raccord de manière à ce que la première portion tronconique femelle appuie sur la deuxième paroi externe tronconique mâle quand l’écrou est en position fermée de sorte à générer une force radiale sur la pince apte à produire une pression de la paroi interne sur la surface extérieure du tube.
Ainsi, le positionnement du limiteur de force axiale en complémentarité du positionnement de la pince permet un maintien ferme du tube nécessaire lors des expérimentations sur ce tube n’entrainant aucunes cassures sur ce dernier. En effet, lors de la fermeture de l’écrou et donc lors de l’appui de l’écrou sur la pince, la paroi externe tronconique mâle de la pince en raison de son inclinaison par rapport à la direction longitudinale est sollicitée par une force selon la direction longitudinale dirigée vers le corps du raccord et par une force perpendiculaire à la direction longitudinale dirigée vers le tube. Par ailleurs, le positionnement du limiteur de force axiale au-dessus de la pince permet, lors de la fermeture de l’écrou, de limiter la force dirigée vers le corps du raccord s’appliquant sur la pince. En effet, contrer cette force a pour effet de s’affranchir d’une pression excessive entre la bague d’étanchéité et la surface externe du tube, ce qui entraînerait un endommagement du tube.
Un autre aspect concerne un procédé de maintien d’un tube à l’aide du dispositif de maintien d’un tube, le procédé comprenant successivement :
  • Positionnement de la bague d’étanchéité de manière à ce que la première paroi externe tronconique mâle soit au contact de la deuxième portion tronconique femelle, positionnement de la pince selon la direction longitudinale au contact de la bague d’étanchéité, positionnement du limiteur de force axiale selon la direction longitudinale au contact de la pince, positionnement de l’écrou au contact du corps du raccord de manière à ce que l’écrou entoure le corps du raccord, positionnement de la base du tube selon la direction longitudinale dans le corps de raccord,
  • Vissage de l’écrou de sorte que le limiteur de force axiale et la pince soient translatés selon la direction longitudinale depuis la position initiale jusqu’à une position d’étanchéité en se rapprochant du corps du raccord de sorte que la bague d’étanchéité soit logée contre la surface extérieure du tube de manière à créer une étanchéité entre le tube et le corps du raccord,
  • Poursuite du vissage de l’écrou de sorte que le limiteur de force axiale soit déformé selon la direction longitudinale et de sorte que la première portion tronconique femelle et la deuxième paroi externe tronconique mâle soient en contact,
  • Poursuite du vissage de l’écrou de sorte que le limiteur de force axiale soit déformé en compression selon la direction longitudinale et de sorte que la surface extérieure du tube et la paroi interne soient en contact et
  • Poursuite du vissage de l’écrou de sorte qu’une force de frottement apparaisse entre la surface extérieure du tube et la paroi interne.
Ainsi, le procédé de maintien d’un tube à l’aide du dispositif de maintien d’un tube présente l’ensemble des étapes permettant un maintien stable du tube dans le dispositif de maintien.
 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels :
La représente un dispositif de l’état de la technique consistant en la compression de deux bagues, une bague de maintien arrière et une bague d’étanchéité avant contre le tube lorsque l’écrou se ferme.
La représente le dispositif de maintien d’un tube selon l’invention quand l’écrou est en position initiale.
La représente le dispositif de maintien d’un tube selon l’invention quand l’écrou est en partie fermé.
La représente le dispositif de maintien d’un tube selon l’invention quand l’écrou est fermé.
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques.
 DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Avant d’entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l’invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement.
Selon un exemple, le dispositif de maintien d’un tube 2 comprend un angle 8 non nul entre la première portion tronconique femelle 3b et la direction longitudinale d et entre la deuxième paroi externe tronconique mâle 5b et la direction longitudinale d, l’angle 8 étant de préférence compris entre 10° et 25°.
L’angle 8 est fixé de manière à être suffisamment petit pour réaliser une force radiale suffisante sur la pince 5 et une pression suffisante entre la paroi interne 5a et le tube pour créer un frottement statique entre la paroi interne 5a et le tube. Ce frottement tient le tube. En plus, il faut que la force de frottement axiale entre la paroi interne 5a de la pince 5 et le tube soit suffisante pour que la pince 5 n’avance plus axialement sur le tube lors du serrage de l’écrou 3.
Selon un exemple, dans une position initiale, la première portion tronconique femelle 3b et la deuxième paroi externe tronconique mâle 5b sont situées à distance l’une de l’autre, la position initiale correspondant à une situation d’absence de sollicitation en compression du limiteur de force axiale 6 par l’écrou 3.
Selon un exemple, la deuxième paroi externe tronconique mâle 5b présente une extrémité distale décalée suivant la direction longitudinale d relativement à une extrémité distale de la première portion tronconique femelle 3b quand l’écrou 3 est dans la position initiale, l’extrémité distale de la première portion tronconique femelle 3b étant plus éloignée du corps du raccord 1 que l’extrémité distale de la deuxième paroi externe tronconique mâle 5b.
Cette configuration permet de s’adapter aux déformations subies par le limiteur de force axiale 6 et par la pince 5 au cours du serrage de l’écrou 3.
Selon un exemple, une première dimension en hauteur du limiteur de force axiale 6 quand l’écrou 3 est en position initiale est supérieure à une deuxième dimension en hauteur du limiteur de force axiale 6 quand l’écrou 3 est en position fermée.
De la même manière, cette configuration permet également de s’adapter aux déformations subies par le limiteur de force axiale 6 au cours du serrage de l’écrou 3.
Selon un exemple, le limiteur de force axiale 6 est déformé en compression quand l’écrou 3 est en position fermée.
Selon un exemple, la bague d’étanchéité 4 comprend une première paroi externe tronconique mâle 4a et le corps du raccord 1 comprend une deuxième portion tronconique femelle 1a qui est en appui contre la première paroi externe tronconique mâle 4a lorsque l’écrou 3 est en position fermée.
Selon un exemple, la paroi interne 5a présente une surface ayant une première rugosité r1 et la deuxième paroi externe tronconique mâle 5b présente une surface ayant une deuxième rugosité r2, la première rugosité r1 est supérieure à la deuxième rugosité r2.
Ainsi, lorsque l’écrou 3 est en position fermée, des frottements peuvent apparaitre entre la paroi interne 5a et le tube alors qu’une absence de frottements sera présente entre la deuxième paroi externe tronconique mâle 5b et la première portion tronconique femelle 3b.
Selon un exemple, lorsque le limiteur de force axiale 6 et la pince 5 sont en position initiale, un premier jeu 7a entre la première portion tronconique femelle 3b et la deuxième paroi externe tronconique mâle 5b est présent et un deuxième jeu 7b entre la surface extérieure du tube et la paroi interne 5a est présent.
De cette manière, au cours du serrage de l’écrou 3, le jeu fixé entre les différentes surfaces permet d’établir un ordre selon lequel certains contacts seront établis avant que d’autres le soient.
Selon un exemple, le premier jeu 7a entre la première portion tronconique femelle 3b et la deuxième paroi externe tronconique mâle 5b et le deuxième jeu 7b entre la surface extérieure du tube et la paroi interne 5a sont compris entre 0,05 et 0,2 mm.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par l’invention.
Selon un mode de réalisation, comme illustré en , le dispositif de maintien d’un tube 2 comprend un corps du raccord 1 creux et un écrou 3. Le corps du raccord 1 est creux pour y loger une base d’un tube s’étendant selon une direction longitudinale d. Dans les figures, le logement est une portion cylindrique recevant, par emmanchement, l’extrémité basse du tube. L’écrou 3 présente une cavité 3a traversée par le tube. L’écrou 3 s’étend selon la direction longitudinale d. L’écrou 3 et le corps du raccord 1 coopèrent par vissage. A cet effet, l’écrou 3 possède un trou taraudé. Le corps du raccord 1 présente un filetage correspondant. Le corps du raccord 1 peut présenter un trou central et ainsi être creux en son centre. En particulier, cela permet le passage d’un tube en son centre.
Une bague d’étanchéité 4 est positionnée dans la cavité 3a. La bague d’étanchéité 4 peut présenter un trou central. La bague d’étanchéité 4 est placée autour du tube qui passe ainsi au travers de la bague d’étanchéité 4. La bague d’étanchéité 4 est pressée contre le corps du raccord 1 par l’écrou 3, lorsque ce dernier exerce une poussée axiale, de sorte à être positionnable contre une surface extérieure du tube. De cette manière, une étanchéité est créée entre le tube et le corps du raccord 1.
La taille de la cavité 3a permettant de recevoir la bague d’étanchéité 4 peut être semblable à celle de la bague d’étanchéité 4, ceci afin que la bague d’étanchéité 4 puisse être comprimée contre le tube. Par ailleurs, la cavité 3a permettant de recevoir la bague d’étanchéité 4 peut aussi avoir toutes formes lui permettant de comprimer correctement la bague d’étanchéité 4.
Un limiteur de force axiale 6 est logé dans la cavité 3a au niveau de l’extrémité de la cavité 3a qui est opposée à celle où est positionnée la base du tube. Le limiteur de force axiale 6, qui peut typiquement être sous la forme d’une bague cylindrique, comprend un trou de passage du tube.
Une pince 5 est logée selon la direction longitudinale d entre la bague d’étanchéité 4 et le limiteur de force axiale 6. La pince 5 permet de serrer la surface latérale du tube. La pince 5 comprend un trou débouchant permettant d’y passer le tube à travers. La pince 5 présente une paroi interne 5a exerçant une force sur le tube quand l’écrou 3 est dans une position fermée. La pince 5 comprend une paroi externe tronconique mâle 5b. La paroi externe tronconique mâle 5b s’éloigne de la surface latérale du tube lorsqu’elle s’approche du corps du raccord 1. La pince 5 forme alors un cône tronqué creux.
Le limiteur de force axiale 6, la pince 5 et la bague d’étanchéité 4 sont comprimés entre le corps du raccord 1 et l’écrou 3 quand l’écrou 3 est en position fermée.
Afin d’obtenir une compression optimale, une complémentarité de formes est configurée entre la surface interne de l’écrou 3 qui est au contact des surfaces externes du limiteur de force axiale 6, de la pince 5 et de la bague d’étanchéité 4.
Le limiteur de force axiale 6 peut être un cylindre creux et toutes autres formes permettant au limiteur de force axiale 6 pour le moins de transmettre des efforts entre le pourtour du trou supérieur de l’écrou 3 autorisant le passage du tube et la surface supérieure de la pince 5. Selon une possibilité, dans la configuration fermée illustrée à la , le limiteur de force axiale 6 épouse parfaitement la surface extérieure du tube et également la paroi interne de l’écrou 3 qui est au contact du limiteur de force axiale 6. Comme indiqué plus loin, cela peut être opéré par l’intermédiaire d’une déformation en compression, plastique ou élastique, du limiteur de force axiale 6 sous la pression exercée par l’écrou 3.
De la même manière, la paroi interne 5a et la paroi interne de la bague d’étanchéité 4 sont configurées de sorte à ce qu’elle épouse la surface extérieure du tube. Ainsi, la paroi interne 5a et la bague d’étanchéité 4 peuvent avoir des formes cylindriques complémentaires.
L’écrou 3 présente une portion tronconique femelle 3b. La portion tronconique femelle 3b va en s'évasant en direction du corps du raccord 1. De cette manière, la portion tronconique femelle 3b exerce une force sur la paroi externe tronconique mâle 5b quand l’écrou 3 est en position fermée. Ainsi, une force perpendiculaire à la paroi externe tronconique mâle 5b apparait sur la pince 5. Cette force a pour fonction de produire une pression de la paroi interne 5a sur le tube. Compte tenu de cette configuration, la pression exercée sur le tube est progressive et largement répartie.
Pour opérer cette pression, la pince 5 est libre de se déformer, de préférence élastiquement. Dans le même temps, la pince 5 assurent une transmission des efforts suivants la direction longitudinale d pour préserver la mise en compression de l’empilement formé par la bague d’étanchéité 4, la pince 5 et le limiteur de force axiale 6.
La pince 5 peut présenter des fentes radiales favorisant une déformation radiale ou tous autres formes permettant une déformation radiale.
Le corps du raccord 1, l’écrou 3 et le limiteur de force axiale 6 peuvent être acier, notamment en inox ou en tous autres matériaux permettant le comportement mécanique ici décrit. La pince 5 peut être en inconel.
De manière préférée, l’angle 8 entre la portion tronconique femelle 3b et la direction longitudinale d et entre la paroi externe tronconique mâle 5b et la direction longitudinale d est supérieur ou égal à 10° et/ou inférieur ou égal à 25°.
En effet, il est préféré que l’angle 8 entre la portion tronconique femelle 3b et la direction longitudinale d et entre la paroi externe tronconique mâle 5b et la direction longitudinale d soit suffisamment petit pour assurer une poussée radiale suffisante de la paroi interne 5a de la pince 5 sur le tube.
Comme le montre les figures 2 et 4, la position relative des pièces est différente entre la position initiale et la position fermée de l’écrou 3. La position initiale s’entend ici d’une position vissée de l’écrou 3 sur le corps du raccord 1, sans pour autant qu’une pression soit exercée sur l’empilement de la bague d’étanchéité 4, de la pince 5 et du limiteur de force axiale 6 entre l’écrou 3 et le corps du raccord 1. Ainsi, dans cette situation, le limiteur de force axiale 6 n’est pas sollicité en compression par l’écrou 3 qui, au mieux, s’applique de son simple poids sur le limiteur de force axiale 6 sans qu’un serrage ne soit opéré. Et ce, à l’opposé de la position fermée visible à la dans laquelle la pression sur la bague d’étanchéité 4 est suffisante pour obtenir l’étanchéité, et la pression entre la paroi interne 5a et la paroi externe du tube est suffisante pour maintenir le tube.
Avantageusement, dans une position initiale, la première portion tronconique femelle 3b et la deuxième paroi externe tronconique mâle 5b ne sont pas en contact. La position initiale correspond à une situation d’absence de contraintes en compression du limiteur de force axiale 6 par l’écrou 3, c’est-à-dire qu’au plus, un contact sans serrage est appliqué sur le limiteur de force axiale 6.
De manière préférée, la deuxième paroi externe tronconique mâle 5b présente une extrémité distale décalée suivant la direction longitudinale d relativement à une extrémité distale de la première portion tronconique femelle 3b quand l’écrou 3 est dans la position initiale. L’extrémité distale de la première portion tronconique femelle 3b est plus éloignée du corps du raccord 1 que l’extrémité distale de la deuxième paroi externe tronconique mâle 5b.
Dans la position initiale, il y a un décalage entre la paroi externe tronconique mâle 5b de la pince 5 et la portion tronconique femelle 3b de l'écrou 3 et l'absence de coopération entre ces deux surfaces ne met pas en pression la pince 5 sur le tube. Ce décalage est visible à la avec une extrémité distale de la paroi externe tronconique mâle 5b située plus bas que l'extrémité distale de la portion tronconique femelle 3b. Dans cette situation, il y a un jeu entre leur surface, jeu qui sera rattrapé lors de serrage de l'écrou 3. Dans la situation initiale, c'est le limiteur de force axiale 6 qui compense le décalage en hauteur des extrémités supérieures de la paroi tronconique 5b et de la portion tronconique 3b.
De manière préférée, une première dimension en hauteur du limiteur de force axiale 6 quand l’écrou 3 est en position initiale est supérieure à une deuxième dimension en hauteur du limiteur de force axiale 6 quand l’écrou 3 est en position fermée. Ainsi, lorsque l’écrou 3 est en position initiale, le limiteur de force axiale 6 présente une hauteur qui va se réduire lorsque l’écrou 3 va se serrer. Ainsi, dans sa position initiale, le limiteur de force axiale 6 occupe dans la cavité 3a un espace en hauteur plus grand que l’espace qu’il occupe lorsque l’écrou 3 est serré.
Selon un mode de réalisation préféré, le limiteur de force axiale 6 est écrasé en compression quand l’écrou 3 est en position fermée. Ainsi, lors de cette compression, le limiteur de force axiale 6 présente une hauteur qui se réduit alors que sa largeur augmente.
Le limiteur de force axiale 6 peut être une bague, un ressort hélicoïdal ou ondulé ou tous autres éléments ayant une forme géométrique plus complexe permettant au limiteur de force axiale 6 de se déformer dans le sens axial défini par la direction longitudinale d lors de l’application d’une force compressive appliquée par l’écrou 3. Ainsi, le limiteur de force axiale 6 peut présenter des fentes axiales ou circonférentielles. La déformation du limiteur de force axiale 6 peut être élastique ou plastique. Dans ce dernier cas, le limiteur de force axiale 6 est un consommable.
Le limiteur de force axiale 6 peut avoir une hauteur de 2,5 mm et une largeur de 1 mm.
Par ailleurs, le limiteur de force axiale 6 peut être une pièce indépendante (simplement empilée au-dessus de la pince 5 autour du tube) comme représenté en à 3 ou peut être solidaire de l’écrou 3 et/ou de la pince 5.
Avantageusement, la bague d’étanchéité 4 comprend une paroi externe tronconique mâle 4a. Le corps du raccord 1 peut comprendre une portion tronconique femelle 1a. La portion tronconique femelle 1a peut être en contact avec la paroi externe tronconique mâle 4a lorsque l’écrou 3 est en position fermée tout en s’appliquant sur le tube. Les dimensions de la surface d’appui entre la portion tronconique femelle 1a et la paroi externe tronconique mâle 4a sont configurées afin d’obtenir l’étanchéité souhaitée.
Préférentiellement, la paroi interne 5a présente une surface ayant une première rugosité r1. La paroi externe tronconique mâle 5b peut présenter une surface ayant une deuxième rugosité r2. La première rugosité r1 peut être supérieure à la deuxième rugosité r2. On limite ainsi le frottement de descente de l’écrou 3 sur la pince 5 tout en agrippant au mieux le tube.
De cette manière, la surface de contact entre l’écrou 3 et la pince 5 est caractérisée par une absence de frottements. Pour cela, cette surface de contact peut être la plus lisse possible. Cette surface de contact peut même être lubrifiée.
La surface entre la pince 5 et le tube peut quant à elle présenter des frottements importants. De cette manière, la rugosité de cette surface de contact permet une bonne adhérence et une absence de mouvement entre le tube et la pince 5 une fois que le contact est réalisé, ceci permettant un maintien convenable lors des expérimentations sur le tube où des forces axiales peuvent être appliquées. En effet, les frottements statiques entre la pince 5 et le tube permettront une résistance contre les forces axiales résultantes des expérimentations réalisées sur le tube.
Également, comme il est illustré sur les figures 2 à 4, l’importante surface de contact entre la pince 5 et le tube permet de serrer l’écrou 3 fermement sur le tube afin d’appliquer une importante force sur le tube pour le maintenir sans entrainer d’endommagement de ce dernier. En effet, la force appliquée sera distribuée sur une surface importante sur le tube. Ainsi, des tubes fragiles pourront être sollicités simultanément en traction axiale et en pression interne sans qu’ils ne soient endommagés par le serrage de l’écrou 3.
Selon un mode de réalisation préféré, le procédé de maintien d’un tube à l’aide du dispositif de maintien d’un tube 2 comprend successivement les étapes suivantes :
  • Positionnement de la bague d’étanchéité 4 de manière à ce que la paroi externe tronconique mâle 4a soit au contact de la portion tronconique femelle 1a, positionnement de la pince 5 selon la direction longitudinale d au-dessus de la bague d’étanchéité 4, positionnement du limiteur de force axiale 6 selon la direction longitudinale d au-dessus de la pince 5, positionnement de l’écrou 3 au contact du corps du raccord 1 de manière à ce que l’écrou 3 entoure le corps du raccord 1, positionnement de la base du tube selon la direction longitudinale d dans le corps du raccord 1. Les diamètres internes du corps du raccord 1, de la pince 5, du limiteur de force axiale 6, de la bague d’étanchéité 4 et de l’écrou 3 sont dimensionnés afin que le tube passe dans le dispositif de maintien d’un tube 2 avec un faible jeu. La pince 5 est positionnée sous le limiteur de force axiale 6 afin qu’elle ne subisse pas directement de forces axiales trop importantes. La taille de la cavité 3a de l’écrou 3 est configurée pour que y recevoir la bague d’étanchéité 4, la pince 5 et le limiteur de force axiale 6,
  • Vissage de l’écrou 3 par rapport au corps du raccord 1 de sorte que l’écrou 3 soit serré et qu’il avance vers le corps du raccord 1 et de sorte que le limiteur de force axiale 6 et la pince 5 soient entrainés selon la direction longitudinale d depuis la position initiale jusqu’à une position finale en se rapprochant du corps du raccord 1. Ainsi, l’écrou 3 exerce une force sur la partie supérieure du limiteur de force axiale 6, ce qui a pour conséquences de faire glisser le limiteur de force axiale 6 et la pince 5 à l’intérieur de la cavité 3a d’une position initiale jusqu’à une position d’étanchéité. De cette manière, la bague d’étanchéité 4 est emmanchée contre la surface extérieure du tube de manière à créer une étanchéité entre le tube et le corps du raccord 1. En effet, de cette manière, par le mouvement du limiteur de force axiale 6 et de la pince 5, la bague d’étanchéité 4 est également entrainée vers le corps du raccord 1. Afin de créer une étanchéité entre le corps du raccord 1 et le tube, le diamètre interne du corps du raccord 1 (dans la partie inférieure à la partie où est positionnée la bague d’étanchéité 4) est ajusté au diamètre externe du tube. Dans le même objectif, une complémentarité de forme est configurée entre la portion tronconique femelle 1a et la paroi externe tronconique mâle 4a. Cette deuxième étape est illustrée à la ,
  • Poursuite du vissage de l’écrou 3 par rapport au corps du raccord 1 de sorte que l’écrou 3 soit serré et qu’il avance vers le corps du raccord 1 et de sorte que l’écrou 3 avance axialement pour que le limiteur de force axiale 6 soit déformé selon la direction longitudinale d par la force compressive appliquée. Ainsi, la hauteur du limiteur de force axiale 6 diminue et sa largeur augmente. De cette manière, la portion tronconique femelle 3b et la paroi externe tronconique mâle 5b entrent en contact. Cette troisième étape est illustrée à la ,
  • Poursuite du vissage de l’écrou 3 par rapport au corps du raccord 1 de sorte que l’écrou 3 soit serré et qu’il avance vers le corps du raccord 1 et de sorte que le limiteur de force axiale 6 soit comprimé selon la direction longitudinale d. Ainsi, la hauteur du limiteur de force axiale 6 diminue et sa largeur augmente. De cette manière, la surface extérieure du tube et la paroi interne 5a entrent en contact. Plus précisément, en tournant l’écrou 3, le limiteur de force axiale 6 et la pince 5 sont comprimés afin de serrer le tube. A cette étape, la forme du limiteur de force axiale 6 est prévue pour que le limiteur de force axiale 6 soit entièrement compris dans le logement dans la cavité 3a prévu à cet effet, ce qui n’est pas le cas à la deuxième étape. Le logement dans la cavité 3a prévu à cet effet permet ainsi au limiteur de force axiale 6 de se déformer radialement au cours du serrage de l’écrou 3. En effet, à la deuxième étape, comme illustré en , la cavité 3a comporte à son extrémité où est logé le limiteur de force axiale 6, une portion présentant une paroi cylindrique dont la hauteur est inférieure à la hauteur du limiteur de force axiale 6 et dont la largeur est supérieure à la largeur du limiteur de force axiale 6. Cette quatrième étape est illustrée à la et
  • Poursuite du vissage de l’écrou 3 de sorte que des frottements apparaissent entre la surface extérieure du tube et la paroi interne 5a. Ces frottements ont pour effet, de contraindre la surface extérieure du tube et la paroi interne 5a à rester immobiles entre-elles. De cette manière, le tube reste immobile, et ceci notamment lors d’expérimentations mettant en œuvre des sollicitations en pression interne et en traction axiale simultanément. En effet, au cours de ces sollicitations, le tube n’est pas délogé de sa position initiale, c’est-à-dire de son positionnement dans le creux du corps du raccord 1.
Etant donné que le limiteur de force axiale 6 occupe, quand l’écrou 3 est ouvert, une hauteur plus importante que la hauteur qu’il occupe quand l’écrou 3 est fermé (comme il peut être observé en figures 2 à 4), la pince 5 occupe une position plus éloigné de l’écrou 3 quand l’écrou 3 est ouvert par rapport à sa position à la (quand l’écrou 3 est en partie fermé) ou par rapport à sa position à la (quand l’écrou 3 est fermé) où la pince 5 est entièrement incluse dans le logement de la cavité 3a ayant une complémentarité de forme avec la pince 5.
Avantageusement, lorsque l’écrou 3 est ouvert, un premier jeu 7a entre la portion tronconique femelle 3b et la paroi externe tronconique mâle 5b est présent. De la même manière, quand l’écrou 3 est ouvert, un deuxième jeu 7b entre la surface extérieure du tube et la paroi interne 5a est présent.
De manière préférée, le premier jeu 7a entre la portion tronconique femelle 3b et la paroi externe tronconique mâle 5b a une valeur supérieure ou égale à 0,05 et/ou inférieure ou égale à 0,2 mm. Un jeu de cet ordre peut aussi se présenter entre la surface extérieure du tube et la paroi interne 5a.
Les jeux 7a et 7b et la force nécessaire pour comprimer le limiteur de force axiale 6 sont de préférence définis pour que le contact entre la paroi interne 5a de la pince 5 et le tube se fasse après que l’étanchéité entre la bague d’étanchéité 4 et le tube se produise. En effet, afin que le tube ne change pas de position selon la direction longitudinale d lors du serrage de l’écrou 3, il est souhaitable que la première étape à réaliser soit l’obtention de l’étanchéité entre la bague d’étanchéité 4 et le tube, ceci car cette étape permet de solidariser le tube dans son socle, c’est-à-dire dans le creux du corps du raccord 1. Une fois cette étape réalisée, on procède au contact entre la portion tronconique femelle 3b et la paroi externe tronconique mâle 5b avant de procéder au contact entre la paroi interne 5a et la surface extérieure du tube. En effet, en agissant dans cet ordre, le contact entre la portion tronconique femelle 3b et la paroi externe tronconique mâle 5b ne pourra pas déstabiliser le contact entre la paroi interne 5a et la surface extérieure du tube car il aura été réalisé en premier.
Etant donné que, avant que le limiteur de force axiale 6 ne se déforme de manière importante, un transfert de force entre le limiteur de force axiale 6 et la pince 5 et la bague d’étanchéité 4 permet de faire translater la bague d’étanchéité 4 dans la portion de la cavité 3a comprise entre le corps du raccord 1 et le tube, il est ainsi préféré que la force appliquée sur le limiteur de force axiale 6 devienne suffisamment importante pour ne le déformer qu’une fois que l’étanchéité entre la bague d’étanchéité 4 et le tube soit réalisée. De la même manière, afin que le contact entre la portion tronconique femelle 3b et la paroi externe tronconique mâle 5b se produise qu’une fois que l’étanchéité entre la bague d’étanchéité 4 et le tube soit réalisée, il est souhaitable que le premier jeu 7a et le deuxième jeu 7b soient convenablement calibrés.
Liste des références :
1. Corps du raccord
1a. Deuxième portion tronconique femelle
2. Dispositif de maintien d’un tube
d. Direction longitudinale
3. Ecrou
3a. Cavité
3b. Première portion tronconique femelle
4. Bague d’étanchéité
4a. Première paroi externe tronconique mâle
5. Pince
5a. Paroi interne
5b. Deuxième paroi externe tronconique mâle
6. Limiteur de force axiale
7a. Premier jeu
7b. Deuxième jeu
8. Angle
r1. Première rugosité
r2. Deuxième rugosité

Claims (11)

  1. Dispositif de maintien d’un tube (2) comprenant :
    • un corps du raccord (1) creux pour y positionner une base d’un tube selon une direction longitudinale (d),
    • un écrou (3) présentant une cavité (3a) de passage du tube et s’étendant selon la direction longitudinale (d), l’écrou (3) et le corps du raccord (1) coopérant par vissage et
    • une bague d’étanchéité (4) logée dans la cavité (3a) et comprimée contre le corps du raccord (1) par l’écrou (3) de sorte à être applicable sur une surface extérieure du tube de manière à créer une étanchéité entre le tube et le corps du raccord (1)
    caractérisé en ce qu’il comporte :
    • un limiteur de force axiale (6) positionné dans la cavité (3a) à l’opposé de la base du tube et comprenant un trou de passage du tube et
    • une pince (5) positionnée selon la direction longitudinale (d) entre la bague d’étanchéité (4) et le limiteur de force axiale (6), la pince (5) comprenant un trou de passage du tube et présentant une paroi interne (5a) d’appui sur le tube quand l’écrou (3) est dans une position fermée et comprenant une deuxième paroi externe tronconique mâle (5b) s’évasant en s’approchant du corps du raccord (1)
    et dans lequel le limiteur de force axiale (6), la pince (5) et la bague d’étanchéité (4) sont comprimés entre le corps du raccord (1) et l’écrou (3) quand l’écrou (3) est en position fermée
    et dans lequel l’écrou (3) présente une première portion tronconique femelle (3b) s’évasant en s’approchant du corps du raccord (1) de manière à ce que la première portion tronconique femelle (3b) appuie sur la deuxième paroi externe tronconique mâle (5b) quand l’écrou (3) est en position fermée de sorte à générer une force radiale sur la pince (5) apte à produire une pression de la paroi interne (5a) sur la surface extérieure du tube.
  2. Dispositif de maintien d’un tube (2) selon la revendication précédente dans lequel, dans une position initiale, la première portion tronconique femelle (3b) et la deuxième paroi externe tronconique mâle (5b) sont situées à distance l’une de l’autre, la position initiale correspondant à une situation d’absence de sollicitation en compression du limiteur de force axiale (6) par l’écrou (3).
  3. Dispositif de maintien d’un tube (2) selon la revendication précédente dans lequel la deuxième paroi externe tronconique mâle (5b) présente une extrémité distale décalée suivant la direction longitudinale (d) relativement à une extrémité distale de la première portion tronconique femelle (3b) quand l’écrou (3) est dans la position initiale, l’extrémité distale de la première portion tronconique femelle (3b) étant plus éloignée du corps du raccord (1) que l’extrémité distale de la deuxième paroi externe tronconique mâle (5b).
  4. Dispositif de maintien d’un tube (2) selon l’une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel une première dimension en hauteur du limiteur de force axiale (6) quand l’écrou (3) est en position initiale est supérieure à une deuxième dimension en hauteur du limiteur de force axiale (6) quand l’écrou (3) est en position fermée.
  5. Dispositif de maintien d’un tube (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le limiteur de force axiale (6) est déformé en compression quand l’écrou (3) est en position fermée.
  6. Dispositif de maintien d’un tube (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la bague d’étanchéité (4) comprend une première paroi externe tronconique mâle (4a) et dans lequel le corps du raccord (1) comprend une deuxième portion tronconique femelle (1a) qui est en appui contre la première paroi externe tronconique mâle (4a) lorsque l’écrou (3) est en position fermée.
  7. Dispositif de maintien d’un tube (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la paroi interne (5a) présente une surface ayant une première rugosité (r1) et dans lequel la deuxième paroi externe tronconique mâle (5b) présente une surface ayant une deuxième rugosité (r2), la première rugosité (r1) est supérieure à la deuxième rugosité (r2).
  8. Dispositif de maintien d’un tube (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un angle (8) entre la première portion tronconique femelle (3b) et la direction longitudinale (d) et entre la deuxième paroi externe tronconique mâle (5b) et la direction longitudinale (d), l’angle (8) est compris entre 10° et 25°.
  9. Procédé de maintien d’un tube à l’aide du dispositif de maintien d’un tube (2) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, le procédé comprenant successivement :
    • Positionnement de la bague d’étanchéité (4) de manière à ce que la première paroi externe tronconique mâle (4a) soit au contact de la deuxième portion tronconique femelle (1a), positionnement de la pince (5) selon la direction longitudinale (d) au contact de la bague d’étanchéité (4), positionnement du limiteur de force axiale (6) selon la direction longitudinale (d) au contact de la pince (5), positionnement de l’écrou (3) au contact du corps du raccord (1) de manière à ce que l’écrou (3) entoure le corps du raccord (1), positionnement de la base du tube selon la direction longitudinale (d) dans le corps du raccord (1),
    • Vissage de l’écrou (3) de sorte que le limiteur de force axiale (6) et la pince (5) soient translatés selon la direction longitudinale (d) depuis la position initiale jusqu’à une position d’étanchéité en se rapprochant du corps du raccord (1) de sorte que la bague d’étanchéité (4) soit logée contre la surface extérieure du tube de manière à créer une étanchéité entre le tube et le corps du raccord (1),
    • Poursuite du vissage de l’écrou (3) de sorte que le limiteur de force axiale (6) soit déformé selon la direction longitudinale (d) et de sorte que la première portion tronconique femelle (3b) et la deuxième paroi externe tronconique mâle (5b) soient en contact,
    • Poursuite du vissage de l’écrou (3) de sorte que le limiteur de force axiale (6) soit déformé en compression selon la direction longitudinale (d) et de sorte que la surface extérieure du tube et la paroi interne (5a) soient en contact et
    • Poursuite du vissage de l’écrou (3) de sorte qu’une force de frottement apparaisse entre la surface extérieure du tube et la paroi interne (5a).
  10. Procédé de maintien d’un tube selon la revendication précédente dans lequel, lorsque le limiteur de force axiale (6) et la pince (5) sont en position initiale, un premier jeu (7a) entre la première portion tronconique femelle (3b) et la deuxième paroi externe tronconique mâle (5b) est présent et un deuxième jeu (7b) entre la surface extérieure du tube et la paroi interne (5a) est présent.
  11. Procédé de maintien d’un tube selon l’une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel le premier jeu (7a) entre la première portion tronconique femelle (3b) et la deuxième paroi externe tronconique mâle (5b) et le deuxième jeu (7b) entre la surface extérieure du tube et la paroi interne (5a) sont compris entre 0,05 et 0,2 mm.
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