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Perf ectionnements aux raccords pour tubes.
L'invention est relative à des perfectionnements aux rac- cords pour tubes et elle concerne plus spécialement parmi ces raccords, ceux qui sont caractérisés parce que, lors du ser- rage, une bague, pourvue d'une arête vive, est engagée et dé- formée dans un' alésage conique de telle manière que cette même arête vive puisse faire une indision dans la surface ex- térieure du tube et refouler un ou plusieurs bourrelets circu- laires ininterrompus.
Pour que l'arête vive puisse faire cette incision dans la surface extérieure du tube, certaines conditions essentielles sont requises; il est, en outre, indispensable que la bague
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possède à la fois, et d'une part, suffisamment de flexibilité pour pouvoir se déformer sans se détériorer ou nécessiter une force trop grande, et, d'autre part, de dureté pour que l'arê- te vive puisse entailler, sans s'émousser, la surface exté- rieure du tube à raccorder.
Flexibilité et dureté sont des qualités qui tendent à s'opposer. En effet, plus une bague est dure, c.'est à dire apte à faire une incision, plus elle oppose de résistance à se déformer et plus elle est cassable; et inversement. 'ne source de complications provient du fait que la surface ex- térieure des tubes, notamment étirés, présente une dureté su- perficielle très'grande qui oppose une résistance considérable à la pénétration de la bague dans 1a surface extérieure du tu- be, dureté superficielle due principalement au fait que, lors de l'étirage, la zone extérieure du tube a subi une très for- te' compression.
Ainsi par exemple,, la dureté, superficielle d'un tube en cuivre peut devenir telle qu'une bague en laiton ordi- naire de décolletage, et bien que le laiton soit de beaucoup plus dur,que le cuivre, ne puisse plus faire une incision dans la surface extérieure de ce même tube en cuivre. De ce fait, on est obligé d'employer des laitons de composition spéciale pour la fabrication des bagues. L'emploi de ces laitons spé- ciaux se heurte à la difficulté de les trouver dans le commerce notamment en forme de tubes et d'être très onéreux, ce qui rend pratiquement leur emploi impossible ou prohibitif .Si les difficultés sont déjà grandes pour raccorder les tubes en cui- vre, elles le sont encore plus lorsqu'il s'agit de raccorder des tubes en acier. Une bague qui est susceptible de faire une incision dans un tube en acier doit avoir la dureté d'un acier au nickel-chrome.
Mises à part les difficultés de se procurer des tubes en cette matière pour la fabrication des bagues ain- si que celles d'usinage et leur prix élevé, une telle bague, bien que présentant des hautes qualités de dureté, opposerait une telle résistance à se déformer qu'il serait pratiquement
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impossible d'amener l'arête vive en contact avec la surface extérieure du tube à raccorder, ceci sous réserve de la fragili té de la bague due précisément à sa haute qualité de dureté.
La présente invention a pour objet une bague d'étanchéité qui tout en réunissant les qualités de déformabilité et de dureté, supprime les défauts et inconvénients précités; elle s'étend encore à d'autres caractéristiques, dont il sera parlé ci-après, notamment à utiliser les qualités de flexibilité ou d'élasticité de la bague pour rendre l'écrou de serrage indée serrable, ou encore à recouvrir la bague d'une légère couche de cadmium pour diminuer sa résistance à la déformation lors du serrage, ces caractéristiques pouvant être appliquées iso- lément ou combinées entre elles.
Une bague conforme à la présente invention est caracté- risée parce que cette dernière est superficiellement durcie, de telle sorte que la couche durcie ne comporte qu'une très faible profondeur, quelques centièmes de millimètre seulement, ce qui a pour effet, de réaliser une bague pouvant simultané- ment se déformer sans opposer une résistance appréciable ou se casser parce que son noyau est doux, et faire une incision dans le tube parce que sa surface extérieure, superficielle- ment durcie, est d'une dureté plus grande que celle de la sur- face extérieure du tube à raccorder.
Suivant une variante, la bague est caractérisée parce que celle-ci est en acier à fai-ble teneur en carbone et qu'el- le est superficiellement durcie, après usinage, de telle ma- nière quela couche durcie ne comporte qu'une très faible pro- fondeur, quelques centièmes de millimètre seulement, le dur- cissement étant obtenu par un procédé en soi connu, par exem- ple, par immersion dans un bain de sel de cyanogène et ttempe consécutive, par exemple, à l'eau, ce qui a pour effet de réaliser une bague susceptible simultanément de se déformer élastiquement, sans opposer une résistance appréciable ou se
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casser, parce que son noyau est resté doux, et de pouvoir faire une incision dans le tube,
parce que son arête vive pré- sente une dureté superficielle plus grande que celle de la surface extérieure du tube à raccorder, peu importe que ce dernier est en acier, en alliage léger, en cuivre ou en tout autre métal.
Suivant une autre variante, la bague est caractérisée parce qu'elle est usinée, en alliage léger, en acier, en lai- ton ou tout autre métal approprié dans du tube étiré, c'est à dire dans un tube dont la surface extérieure a été durcie par le procédé d'étirage lui-même, de telle manière que l'arête vive est décolletée dans la surface extérieure ce qui lui as- pure une dureté suffisante pour pouvoir faire une incision dans le tube à raccorder tout en possédant la flexibilité né- cessaire pour pouvoir se déformer aisément.
Lorsque la surface extérieure de la bague est durcie dans un bain de cyanogène, la profondeur de la couche superficielle durcie est choisie en fonction de l'épaisseur et du diamètre de la bague. La profondeur elle-même varie avec le temps d'ac- tion et la température du bain. Le degré de durété de la cou- che superficielle et donc de l'arête vive,,est toujours su- périeure à celle de la surface extérieure des tubes à raccor- der qui se trouvent usuellement dans le commerce; il n'y a donc pas lieu d'envisager l'emploi de qualités différentes d'a- cier pour la fabrication des bagues. Ces dernières sont décol- letées de préférence dans des tubes en acier à faible teneur de carbone tels qu'on les trouve couramment dans le commerce, ce qui facilite l'usinage tout en assurant un prix de revient très avantageux.
L'invention pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide des dessins ci-annexés qui sont donnés surtout à ti- tre non limitatifs d'exemples de réalisation.
Dans ces dessins:
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Fig. I est une vue en coupe longitudinale d'un raccord, avant serrage, muni d'une bague conforme à la présente inven- tion.
Fig. 2 est une vue en coupe du même raccord après serrage.
Fig. 3 est une vue en coupe et agrandie de l'extré:nité de la bague munie de l'arête vive pour montrer le processus d'incision dans le tube.
Dans toutes les figures du dessin, (a) est le noyau doux de la bague, (b) la surface extérieure durcie après traitement dans un bain approprié, (c) est l'arête vive circulaire de forme tronconique, obtenue par le décolletage de la gorge cir- culaire (d) aménagée dans la bague et dans laquelle le copeau (f) de métal refoulé peut se loger.
Lorsqu'on serre l'écrou, la bague est engagée dans l'alé- sage conique (g) dont l'angle a été choisi judicieusement; l'extrémité de la bague se déforme de telle manière que l'arê- te vive (c) vienne en contact avec la surface extérieure du tube (e) pour y refouler un copeau ou bourrelet (f) qui vient se loger dans la gorge circulaire (d) par incision du tube.
On comprendra aisément que la bague, grâce à son noyàu doux (a) n'offre pas une résistance appréciable pour se déformer et que l'arête vive (c) par suite de sa dureté superficielle, plus grande que celle du tube (e), peut parfaitement bien fai- re une incision dans ce dernier.
Les dimensions et la matière de la bague peuvent être choisies de telle manière que la déformation de la'bague ne soit pas une déformation quelconque, mais une déformation élas- tique, à la manière d'un ressort. Dans ce cas la bague agit sur l'écrou (h) comme un ressort sous tension, ce qui a pour effet dtassurer l'indéserrabilité de ce même écrou (h) et de rendre le raccord insensible notamment aux vibrations et aux chocs auxquels peut être soumise la canalisation. La bague a- git,alors comme une espèce de rondelle "Crower".
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Fig. 2 montre comment une bague d'étanchéité déformée élastiquement et sous tension agit comme organe de blocage sur l'écrou (h) en prenant d'une part appui contre l'alésage conique (g) et le tube (e) à l'endroit de l'incision, et d'au- tre part contre l'épaulement intérieur du même écrou (h). On remarquera que la bague sous tension se bombe légèrement en laissant un certain espace libre (k) entre elle et le tube.Le fait que l'extrémité de la bague, prenant appui contre l'écrou, peut se sertir légèrement sur le tube ne nuit en rien à l'ef- ficacité du blocage de l'écrou.
Lorsque lors du serrage, la bague est engagée dans l'alé- sage conique pour s'y déformer, des forces de frottement re- lativement considérables sont à vaincre. Si on lubrifie les surfaces en contact, c'est à dire la surface intérieure de l'a- lésage conique et la surface extérieure de la bague, on dimi- nue bien les forces de frottement mais d'une manière cependant insuffisante parce que le film d'huile est partiellement dé- truit par la pression élevée qu'exerce la bague contre la pa- roi intérieure de l'alésage conique précisément à l'endroit où 'il devrait être efficace en favorisant le glissement.
Une autre caractéristique de la présente invention consis- te à éviter cet inconvénient en recouvrant la surface exté- rieure de la bague d'une légère couche de cadmium. La couche de cadmium a l'avantage d'assurer un minimum de frottement et de favoriser le parfait glissement de la surface extérieure de la bague contre la paroi intérieure de l'alésage conique,de faciliter ainsi la déformation de la bague, de protéger celle- ci contre les corrosions soit lorsqu'elle est montée dans le raccord, soit encore lors de son"stockage" tout en augmentant le degré de sécurité contre les fuites entre l'alésage conique et la surface extérieure de la bague. La couche de cadmium dont peut être recouverte la bague n'est pas indiquée dans le dessin ci-annexé.