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Joint à brides brutes sans garniture intermédiaire.
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& L'objet de la présente invention est un joint étanche dur, pour tous les degrés de pression, toutes les températures et !toutes les matières traversant le joint, qui de lui-même est étanche grâce à des surfaces de contact pratiquées aux pièces qui doivent être rendues étanches ou être reliées, de sorte qu'il devient inutile d'utiliser une garniture spéciale comme du caout- chouc, de l'amiante, du cuivre, du plomb, etc.
Son utilisation est prévue, à titre d'exemple, pour des joints à brides brutes, des raccords à vis de toutes espèces, des joints à haute pression disposés sur l'extrémité calfeutrée d'un tuyau, pour des raccords à tuyaux à manchon, des garnitures de carter, des garnitures de couvercle de fermeture dans des organes de rem- plissage et de fermeture de toutes espèces et pour tout autre joint fixe ou mobile.
L'utilisation de joints durs est connue et demande en général une grande précision de fabrication et des pressions élevées, de sorte que ces joints n'ont jusqu'à présent trouvé accès que dans les joints à haute pression où les forces de serrage nécessaires pour maintenir l'une contre l'autre les parties du joint, présen- tent dès l'origine une valeur suffisamment élevée. Le plus souvent cependant, on cherche à réaliser l'étanchéité à l'aide d'une couche-garniture spéciale ou bien une couche-garniture résistant aux agents chimiques et donnant lieu à une bonne étanchéité est obtenue par un traitement galvanique.
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Toutes ces solutions ne correspondent cependant pas à la simplicité que l'on cherche à réaliser ni à la possibilité de reconstituer le joint aussi fréquemment qu'on le désire sans faire subir un traitement supplémentaire à, ses parties constitutives. Ceci se rapporte également aux raccords très répandus dans l'industrie des huiles. L'étanchéité y est réalisée par compression d'un anneau en fer doux dans des rainures limitées par des surfaces coniques, la pièce annulaire devant posséder par rapport à la plus/ bride dure l'élasticité nécessaire pour réaliser une étanchéité suffisante. Le désavantage est l'obligation de retravailler les surfaces chaque fois que le joint est défait.
La recherche d'un moyen pour réaliser l'étanchéité en faisant intervenir des tensions de flexion et de cisaillement aux endroits du contact est déjà connue ; il est vrai qu'en effectuant la pénétration par rotation dans les ressorts la déformabilité flexible de ces derniers est augmentée.
En outre, une réalisation est déjà connue où l'étanchéité est obtenue à l'aide d'une arête en saillie venant s'appliquer sur une surface ana.logue ou recourbée, en partie en multipliant le nombre de lignes de contact ; il faut toutefois remarquer qu'une augmentation des lignes de contact ne représente pas une amélioration,mais plutôt une diminution de la qualité, car, pour une seule ligne de contact, une traction ultérieure appliquée à un raccord non étanche donne beaucoup plus vraisemblablement lieu à un résultat que lorsqu'il existe un certain nombre de lignes de contact qui se déchargent réciproquement de la pression de serrage.
Dans la présente invention, la réutilisation aussi bien que la simple étanchéité, est obtenue du fait que les surfaces présentent une forme bombée.
Grâce à ce façonnage, il est possible de réaliser une régulation automatique de la pression de contact ainsi qu'un centrage automatique des endroits de contact. La conformation bombée du ressoft tout comme celle du fond de la rainure n'exige aucune précision extraordinaire lors de la fabrication, un travail normal au tour étant tout à fait suffisant.Un avantage essentiel est que les forces de serrage supplémentaires nécessaires pour réaliser
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l'étanchéité restent excessivement faibles, de sorte que le facteur caractéristique, suivant Troutnovsky, du joint se trouve légèrement au-dessus de 1.
Lorsque le ressort est endommagé, ce qui peut arriver lors du montage ou pendant le transport, en particulier dans le cas de tubes ou d'autres objets, on peut encore employer une rainure bombée des deux côtés et y disposer une bague intermédiaire ayant une forme appropriée et présentant des deux côtés la conformation bombée du ressort. De même, une ou plusieurs bagues coniques façonnées d'une manière convenable peuvent être utilisées pour compenser des joints se trouvant en dehors de l'axe. Des considérations théoriques aussi bien que des essais pratiques, effectués en fonctionnement, ont montré que le principe d'étanchéité énoncé ci-dessus, au moyen de surfaces bom- bées aux rayons de courbures appropriés, est utilisable pour tous les degrés de pression.
Des essais à haute pression donnent de bons résultats même pour des pressions d'environ 2.000 atm. Il est sans importance que le contact ou le joint soit simple ou double.
La résistance aux agents chimiques est également du même ordre de grandeur que celle des autres garnitures dures. Au point de vue des fatigues thermiques, la présente invention constitue un progrès car la transmission calorifique est toujours bien égalisée par suite de l'absence de matières interposées présentant des coefficients calorifiques différents et l'apparition d'efforts de cisaillement dangereux n'est pas à craindre par suite de la forte prédominance des tensions normales aux endroits de contact.
L'examen mathématique de la question montre que la surface de contact augmente proportionnellement à la pression de contact.
Comme la pression peut atteindre sans inconvénient une valeur de l'ordre de grandeur de la limite de l'écoulement de la matière, il reste encore de ce fait, même lorsque la force d'étanchéité diminue fortement, pour le serrage à l'endroit de contact, des valeurs toujours suffisamment élevées pour garantir une étanchéité certaine.
La particularité essentielle de l'objet de la présente invention n'est pourtant pas seulement une régulation automatique de la
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pression de surface, qui dans les joints durs connus est créée en principe par une déformation plastique et non pas élastique, mais le maintient de l'étanchéité en restant dans les limites élastiques grâce à des surfaces de contact de même sens, présentant une forme bombée. De cette manière, s'explique la possibilité d'une réutilisation aussi fréquente qu'on le désire du joint du genre précité.
L'invention est représentée au dessin, à titre d'exemple, aux figures 1 à 7, lesquelles montrent en coupe les différentes formes d'utilisation de son objet ; les explications données ci-dessus aidant à la compréhension des différentes figures.
A la fig.l, les surfaces de contact bombées sont constituées sous forme d'un ressort 1 et d'une rainure 2, tandis qu'à la fig. 2, il n'est prévu une forme bombée aux endroits de passage 3 et 4 que d'un côté, l'autre côté présentant une saillie 5 ainsi qu'un renfoncement 6.
A la. bougie d'allumage 7 suivant la fig.6, l'étanchéité est réalisée aux surfaces de siège 8 et 9.
Dans la réalisation à l'aide d'une saillie et d'un renfoncement suivant figure 3, les surfaces de contact sont bombées en 10 et 11, tandis que la fig.4 montre une réa@lisation où des rainures bombées 14 sont pratiquées dans les deux brides 12 et 13 et des ressorts bombés 16 sont adaptés à la bague intermédiaire 15.
Dans la réalisation suivant fig.5, une rainure 18 est pratiquée dans la bride 17 et un ressort 20 est prévu à la bride 19; à cette rainure età ce ressort, correspondent les ressorts 21 et les rainures 22 des bagues intermédiaires 23 qui possèdent, par partie, des sections différentes en vue d'un ajustement au choix de différentes courbures du joint.
Les raccords à vis pour conduites d'eau suivant fig.7 montrent des dispositifs qui rendent le joint étanche en 24.
REVENDICATIONS.
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