CH348845A - Raccordement d'éléments tubulaires - Google Patents

Raccordement d'éléments tubulaires

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CH348845A
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A Hendrikson Carl
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    • F16L21/02Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L17/00Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure
    • F16L17/02Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure with sealing rings arranged between outer surface of pipe and inner surface of sleeve or socket
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Description

Raccordement d'elements tubulaires La pr6sente invention a pour objet un raccor- dement d'e16ments tubulaires, dont 1'un est constitu6 par un tube dont l'extr6mit6 exterieurement cylindri- que est engagee dans, l'extr6mit6 de 1'autre, une gar- niture d'etancheit6 6tant dispos6e entre ces 616ments, caractdris6 par une rainure annulaire mdnag6e dans la paroi int6rieure dudit deuxieme 61ement et pr6sen- tant une paroi dirig6e radialement ä son extr6mite adjacente ä Gelle de 1'61ement, la gamiture, de section transversale allong6e, dtant log6e dans ladite rainure et constitude de fa@on. ä presenter une partie annu- laire 6lastique et facilement d6formable comprim6e entre 1e fond de la rainure et la surface ext6rieure du tube, et une Partie annulaire plus r6sistante ä la dd- formation que la Premiere Partie, dispos6e du cöte de l'extr6mit6 dudit deuxieme 616ment et prdsentant une surface p6ripherique int6rieure conique allaut en s'6vasant ä partir de la Premiere Partie.
Le dessin annex6 repr6sente, ä titre d'exemple, une forme d'ex6cution de 1'objet de 1'invention et plu- sieurs variantes de celle-ci.
La fig. 1 est une öoupe longitudinale de 1'extre- mit6 d'un tube ä emboitement, constituant 1'un des dlements du raccordement selon cette forme d'ex6cu- tion.
La fig. 2 est un.e coupe longitudinale partielle montrant les 61ements tubulaires, en pasition pr6ala- ble d'assemblage.
La fig. 3 est une vue analogue, mais repr6sentant 1e raccordement partiellement monte.
La fig. 4 est une vue semblable ä la fig. 2, mon- trant cette forme d'execution. La fig. 5 est une coupe longitudinale partielle ä echelle r6duite dune variante du raccordement des fig. 1 ä 4.
La fig. 6 est une coupe longitudinale partielle dune deuxieme variante.
La fig. 7 est une vue analogue dune trpisieme variante.
La fig. 8 est une vue, en coupe transversale par tielle, montrant 1e ddtail de la garniture d'6tanchdit6 des raccordements, des fig. 1 ä 5.
Les fig. 9 ä 15 montrent des variantes de cette garniture.
La fig. 16 est une vue en perspective en pieces separ6es des 616ments du raccordement des fig. 1 ä 4. Les fig. 1 ä 4 et 16 repr6sentent 1e raccorde- ment de deux tubes ä emboitement. L'extrdmit6 cylindrique de 1'un des deux tubes est introduite dans l'extr6mit6 61argie 3 de 1'autre et est arretde par 1'6paulement 5.
L'extr6mite 3 comporte une paroi int6rieure cylindrique 6 dann laquelle est menag6e une rainure annulaire 36 dans laquelle est disposde la garniture d'etanch6it6 12. Cette RTI ID="0001.0268" WI="11" HE="4" LX="1456"LY="2297"> rainure pr6sente un fond cy- lindrique 8 et des parois d'extr6mite radiales 7 et 11.
La face 21 (fig. 8) de la gamiture 12 est en con- tact sensiblement continu avec la paroi antdrieure 11 de la gorge et est en contact avec 1e fond B par sa surface exterieure, un intervalle 6tant r6serve entre elle et la paroi postdrieure. Une nervure annulaire 9 fait saillie sur 1e fond 8 de la rainure 36 et est enga- g6e dans une gorge 18 de la garniture 12. La Partie annulaire de la gamiture munie de la Borge 18 est renforc6e pour r6sister ä la ddformation, de sorte que 1'introduction du tube int6rieur 2 ne pourra pas la deplacer axialement vers la face 7.
Afin de monier ce raccordement, la surface exte- rieure du tube 2 ou la face interieure 34 de la gar- niture 12 sont enduites d'un lubrifiant, par exemple du savon mou, si la ragositd de la surface extdrieure du tube 2 et la forme de 1'extr6mit6 4 du tube 2 qui, ä son tour, affecte 1'angle d'incidence, 1'exigent. Si 1'extr6mit6 4 comporte un chanfrein suffisant, comme 1e montre la fig. 2, ou si la surface ext & ieure du tube 2 est linse, il faudra peu ou pas de lubrifiant. En taut Gas, meme avec des surfaces rugueuses et des extremitds non chanfreinees comme 1e montrent les fig. 5, 6 et 7, une petite quantit6 de lubrifiant sur la gamiture suffit generalement. Le lubrifiant est appliqu6 de pr6f6rence apres 1'insertion de la garni- ture 12 comme 1e montre la fig. 2. Il suffit de s'as- surer que la face 21 de la garniture est en contact avec la paroi 11 de la rainure et quelle est revenue ä sa forme circulaim initiale, ce qui assure automati- quement 1e contact avec 1e fond 8 et 1e moyen d'6vi- ter 1e deplacement de la garniture. Si Fon emploie un adhesif pour 6viter 1e ddplacement axial de la gamiture, il faut 6videmment 1'appliquer avant de mettre la gamiture en place.
Le tube extdrieur, que ce sofft un tube ä emboi- tement ou ä manchon, est alors completement prei pour 1'introduction du tobe interieur dann 1e tube ext6rieur. Dann tour les Joints anterieurs du type g6n6ra1, il existait une tendance marqu6e pour- que 1e tube int6rieur frotte contre la garniture des son contact avec elle et la deplace axialement dann la rainure. Dann bien des Gas, ce mouvement axial ne cessait pas quand la garniture venait au contact de la paroi postdrieure 7 de la rainure, mais ä cet endroit la garniture 6tait tordue, pincde ou d6formee et se trouvait forc & entre la paroi 6 du tube exte- rieur et 1e tube intdrieur. Le d6faut pouvait ne pas eire d6ce16 avant que la Pression sofft etablie dann la canalisation et qu'on alt observ6 une feite.
Etant donnd que 1e tube intdrieur ne touche abso- lument que la Partie axiale de la garniture qui a la plus Brande 6paisseur radiale, et que cette Partie de la garniture est falte dune matiere plastique 61astique et facilement Wormable, la gamiture est compres- s6e radialement par 1e contact avec 1e tube int6rieur 2 et offre tres peu de r6sistance au mouvement axial deRTI ID="0002.0276" WI="4" HE="4" LX="365" LY="2260"> ce tube, de fagon que 1'effort ndces,saire pour introduire 1e tube interieur dann 1e tube ext6rieur sofft tres Petit.
D'autres dispositifs peuvent etre utilisds pour remplir la fonction de la nervure annulaire 9, comme il a 6t6 montr6 dann la fig. 6 oü la nervure et la Borge sont inverses, c'est-ä-dire qu'une nervure 37 fait Partie de la garniture 13 et qu'une Borge comp16- mentaire 10 est creusee dann 1e fond B. Il est Evident que la nervure, quelle sofft nur 1e tube ou sur la gar- niture, West pas ndcessairement continue, mais peut consister en une serie de nervures espac6es disposees en anneaux.
La fig. 7 represente un autre mode de r6alisation pour empecher 1e mouvement axial de la garniture Pendant 1e montage, oü 1e fand 8 n'est interrompu ni par une Borge, ni par une nervure et la garniture ne Porte aucune disposition complementaire. 0n applique un adh6sif, sofft sur la paroi 11 ou sur 1e fond 8 de la rainure ou aux faces 21 ou 22 de la garniture, pour coller la garniture dann la positioii desirde Pendant 1e montage du raccordement. Ort peut combiner les divers procedes, par exemple appliquer des adh6sifs aux dispositifs comportant des nervures et des gorges.
La fig. 5 repr6sente un raccordement ä manchon. Le tube int6rieur est congu de la meme fa@on que 1e tube int & ieur 2 du Joint ä emboitement. Les rainu- res 36 pratiquees dann 1e manchon 30 qui forme 1e tube ext6rieur ont une forme analogue ä Gelle de la Borge represent6e dans 1'extremit6 3 des Joints ä emboitement decrits plus haut. Dans toutes ses dis- positions essentielles, 1e Joint ä manchon est identi- que au Joint ä emboitement, sauf qu'il faut, bien entendu, deux gorges et deux garnitures pour faire un Joint contre chacune des deux Parties de tube int6- rieur 2.
La fabrication de la gamiture, dont plusieurs modes d'ex6cution sont represent6s aux fig. 8 ä 15, est aussi importante que Gelle de la rainure 36 de 1'extr6mite 3 pour 1e bon fonctionnement du raccor- dement. La. garniture doit necessairement avoir nur une certaine Partie axiale une epaisseur radiale plus Brande que la distance entre 1e fond 8 de la rainure 36 et la surface exterieu.re du tube 2. Cette epaisseur radiale est indispensable pour que cette Partie de la garniture sofft soumise ä une force de compress,ion radiale entre les deux surfaces., afin de donner une 6tancheit6 suffisante. En outre, cette Partie de la garnitum doit etre en une matiere deformable et elastique, tandis qu'une autre Partie de la garniture doit eire assez rigide pour empecher d'etre arrachee hors de la rainure oü elle RTI ID="0002.0548"WI="5" HE="4" LX="1601" LY="1932"> est logee, et cette der- niere Partie devra avoir une epaisseur radiale inf6- rieure ä la distance comprise entre 1e fond 8 de la rainure 36 et la surface exterieure du tube 2. L'em- ploi dune garniture relativemen.t rigide tend toutefois ä rendre plus difficile 1e Probleme du deplacement de toute la garniture hors de sa place correete lors de 1'introduction. du tube 2 Jans 1'extremit6 3. Ce Probleme est partiellement resolu par la dispositio-n de la nervure annulaire 9 avec la Borge annulaire correspondante 18 respectivement sur 1e fond 8 et la garniture 12 ou par les autres moyens precedem- ment d & rits. Mais 1'effet du tube int & ieur 2 qui saisit et deloge la garniture 12 ne peut eire 61imin6 completement qu'en prevoyant en cet endroit une 6paisseur de la garniture suffisamment falble pour que 1e tube interieur ne vienne au contact que dune Partie aussi petite que possible de la section axiale relativement rigide Pendant son d6placement au tra- vers de la garniture. Ainsi, la plus Brande Partie de la garniture en contact avec 1e tube int6rieur Pendant le montage est la Partie relativement facile ä d6for- mer. Un autre caractere essentiel de la garniture est sa longueur axiale, c'est-ä-dire que sa dimension axiale doit eire sup6rieure ä la plus Brande dimension radiale, ou. 6paisseur. Ce point est important pour regier Fangle d'incidence de 1'extrbmite du tube int6- rieur et de la gamiture dann 1'assemblage. L'angle d'incidence dont il est question ici est Fangle aigu forma par la surface ext6rieure du tube int6rieur 2 et la periph6rie intdrieure 34 de la garniture 12 au d6but du contact entre 1e tube et la garniture. Si cet angle d'incidence est trop Brand, la garniture ne se dHorme pas pour laisser passer 1e tube 2, mais celui- ci accroche la garniture et la d6place axialement ou Fendommage.
La Partie axiale plus r6sistante ä la deformation de la garniture doit s'etendre, 1e long de la surface exterieure, depuis sa face 21 en direction de 1'extr6- mit6 opposee au moins aussi loin que les 61ements cooperant entre la garniture et la paroi et 1e fond de la rainure pour eviter un mouvement longitudinal de la garniture Pendant le montage. En outre, rette Partie axiale doit s'6tendre 1e long de la surface int6- rieure 34 sur une distance suffisante pour que Fon soit sür que Beule une Partie relativement plus dure de la garniture soit en. face de Fouverture entre la levre 16 et la surface ext6rieure du tube 2. Comme tout refoulement de la garniture Jans cet espace pren- drait une forme ä peu pres demi-circulaire, an peut affirmer en regle gen6rale que la Partie axiale de la garniture devant pr6senter une resistance relative ä la d6formation doit comprendre, mesuree ä une fois et demie la distance radiale entre la levre 16 et la surface ext6rieure du tube 2, mesur6e comme un prolongement de la face 11 de la rainure.
Dans les. gamitures repr6sentees aux fig. 8 et 10 ä 15, an assure la rigidit6 de la Partie touchant la paroi 11 en enrobant ä Finterieur une matiere de renforcement 24, teile qu'un tissu, tissu metallique, une feuille de mAal, de la matiere plastique, etc. Ort a constatd que de la tolle ä volle en coton confere ä la garnitu.re une rigidite suffisante pour r6sister ä un d6placement axial par-dessus la nervure 9 Pen dant 1e montage. Dans une garniture de ce genre, oü la rigidite est obtenue par renforcement, 1e choix de mat6riaux d6pend surtout de la possibilite pour la Partie d'6tanch@ite d'avoir de plus grande.s epais- seurs. 0n a constate que 1e caoutchouc, la gomme synthgtique ou toute autre matiere plastique, souple et facilement d6forinable, ayant une durete Shore A comprise entre environ 40 et 65, peut RTI ID="0003.0273" WI="9" HE="4" LX="850" LY="2350"> servir ä rette fin. Une quantitb suffisante de mat6riau de renforce- ment est incorpor6e dans. la Partie la plus mince dans 1e sens axial pour obtenir une durete comprise entre enviren 75 et 90.
Afin. d'augmenter encore 1'b1asticite et les carac- teristiques de d6formation de la Partie axiale de la garniture ayant un.e plus Brande epais.seur radiale, sans influer dune fagon correspondante sur 1e degr6 de rigidit6 d6sir6 de lautre Partie, an peut rompre la continuit6 du matbriau constituant la Partie 6paisse comme repr6sent6 dans la fig. 10, en r6ser- vant un canal annulaire 25 au centre de la Partie la plus 6paisse de la garniture. Il est Evident que Fair enferm6 dans 1e canal 25 permet une plus Brande d6formation de rette Partie de la garniture pour per- mettre 1e Passage du tube inMrieur Pendant 1e mon- tage.
Les fig. 11 et 12 repr6sentent une autre forme de garniture dans laquelle une s6rie de trous 28 espa- c6s est r6serv6e dans Faxe de la Partie la plus, epaisse de la garniture. Ces trous servent egalement ä rendre rette Partie de la garniture plus facilement Morma- ble. Les trous. servent en outre ä r6partir dann 1e sens radial ä la gamiture la Pression int6rieure du tube, en augmentant ainsi les forces de compression agis- sant gur la garniture entre les, surfaces des tubes et en assurant 1'6tanch6it6.
Les. fig. 13 et 14 repr6sentent encore une autre forme de garniture portant des, nervures annulaires 29 qui sont encore plus facilement dUormables pour permettre 1e Passage du tube interieur Pendant 1e montage, ainsi qu'une fente continue 35 jouant 1e röle des trous ecartds. 28 des fig. 11 et 12.
La fig. 15 repr6sente une autre forme de garni- ture Jans laquelle la Partie relativement rigide de moindre 6paisseur est sensiblement identique aux garnitures de moindre 6pais-seur pr6c6demment d6cri- tes, mais dans laquelle la Partie 61astique de plus Brande bpaisseur comporte deux levres s6pardes 31 et 32 pour assurer 1e contact avec 1e fond 8 et la surface ext6rieure du tube 2, une Borge annulaire 33 les s6parant. Comme les trous 6cart6s 28 des fig. 11 et 12, ou la fente annulaire 35 des fig. 13 et 14, cetbe Borge annulaire 33 a pour but de recevoir la Pression int6rieure venant de 1'int6rieur des tubes. et de la transmettre sous forme de Pression radiale pour r6aliser une jonction 6tanche de la leere 31 contre 1e fond 8 et de la leere 32 contre la surface ext6- rieure du tube 2.
La fig. 9 reprbsente encore un autre genre de la garniture, oü aucun mat6riau de renforcement West incorpore daus, la Partie 20 de la garniture de petite 6paisseur, mais rette Partie est constitu6e dune matiere relativement rigide, teile qu'un caoutchouc ayant une duretb Shore ARTI ID="0003.0542" WI="14" HE="3" LX="1493" LY="2141"> d'environ 75 ä 90. Lautre Partie 19 de la garniture est falte dune matiere 61as- tique ayant une duret6 Shore A d'environ 40 ä 65, et les, deux Parties sont reli6es intimement l'une ä Fautre. Ce type de garniture peut egalement com- porter des, discontinuites comme celles que repr6sen- teut les fig. 10, 11, 12, 13, 14 et 15.
Le jeu entre la surface ext6rieure du tube 2 et la leere 16 de 1'extremit6 est juste suffisant pour per mettre l'insertion du tube 2 dans 1e tube ext6rieur, en permettant une d6viation raisonnable, mais suffi- samment r6duite pour que la Partie relativement ri gide de la garniture 12 ne puisse pas etre chass6e par suite des Pressions dans 1e tube. Il est evident que de plus grandes to16rances sont admises en raison de 1'existence de la Partie relativement rigide de la gar- niture.
Quand la canalisation est mise sann Pression, la Pression s'exerce sur la Partie en plus 61astique de la garniture. La force resultant s'applique sur la gar- niture dann 1e sens de Faxe et, dans, les joints de modeles antdrieurs, effectuait une pouss.6e de la gar- niture vers 1'ext6rieur de la fente entre la levre 16 et la surface extdrieure du tube int6rieur 2, 1e temps n6cessite par cet arrachement dependant dans une grande mesure de la dim,ension de la fente, ce qui exigeait des to16rances plus 6troites. Dans 1e cas des joints. decrits ei-dessus, toutefois, cette_ Partie de la garniture voisine de la fente r6siste ä la dUormation et ne peut pas fluer au travers de la fente, meme si 1'espace est relativement grand.
Un avantage inattendu d'un tel joint provient de 1'emploi des dispositifs utilises pour empecher la gar- niture de se deplacer axialement durant 1e montage. Des essais faits avec des raccordements, mais sans ces dispositifs, ont montre que la garniture dtait arra- ch6e, meme apres un montage correct, sous des Pres- sions relativement 61evees. L'arrachement se produit ä cause d'un renversement complet de la gamiture dans la rainure, la Partie la plus 61astique Passant sous la Partie plus rigide et sortant par la fente. La forme allongde de la garniture assure une certaine resistance au renversement. Ce renversement exige, de plus, que la Partie plus rigide se deplace dans 1e sens axial en s'61oignant de 1'ouverture au fur et ä mesure que la Partie souple flue vers Fouverture et au travers de celle-ci. Les dispositifs comprenant la nervure 9 et la gorge correspondante 18 dans la gar- niture servent ä empecher 1e renversement de la gar- niture et son arrachement du fait qu'ils empechent 1e mouvement axial de la Partie relativement rigide de la garniture.

Claims (7)

  1. REVENDICATION Raccordement d'elements tubulaires, dont 1'un est constitu6 par un tube dont 1'extremitd ext6rieure- ment cylindrique est engagee dans Fextremite de 1'autre, une gamiture d'etancheite 6tant disposde entre ces 61ements, caracterise par une rainure annulaire mdnagee dans la paroi interieure dudit deuxieme 616 ment et prdsentant une paroi dirigee radialement ä son extremit6 adjacente ä celle de 1'e16ment, la garni- ture, de section transversale allor"gee, 6tant logee dans ladite rainure et constitu6e de fagon ä presenter une Partie annulaire 61astique et facilement d6forma- ble comprimee entre 1e fond de la rainure et la sur- RTI ID="0004.0272" WI="7" HE="5" LX="1172" LY="346"> face exterieure du tube, et une Partie annulaire plus r6sistante ä la deformation que la Premiere Partie, disposee du cöte de 1'extr6mite dudit deuxieme ele- ment et presentant une surface periph6rique inte- rieure conique allant en s'evasant ä partir de la Pre miere Partie. SOUS-REVENDICATIONS 1. Raccordement selon la revendication, caracte- ris6 en ce qu'au moins une Partie de ladite deuxieme Partie annulaire de la gamiture a une epaisseur radiale infdrieure ä 1'intervalle entre la surface exte- rieure du tube et 1e fond de la rainure.
  2. 2. Raccordement selon la revendication, caracte- rise en ce que ladite deuxieme Partie de la garniture est en contact avec la paroi anterieure du fond de la rainure.
  3. 3. Raccordement selon la revendication, ca.ractd- rise par une gorge menag6e dann la face exterieure de ladite deuxieme Partie de la garniture, et dans laquelle est engagee une nervure annulaire faisant saillie sur 1e fond de la rainure.
  4. 4. Raccordement selon la revendication, caracte- rise en ce que 1e fond de la rainure presente une gorge annulaire dans laquelle est engagee une ner- vure correspondante pr6sent6e par la face ext6rieure de ladite deuxieme Partie de la garniture.
  5. 5. Raccordement selon la revendication, caracte- ris6 en ce qu'un adh6sif r6unit une Partie de la deuxieme Partie de la garniture ä la p@aroi anterieure ou au fand de la rainure.
  6. 6. Raccordement selon la revendication, caracte- ris6 en ce que ladite deuxieme Partie de la gamiture est faite de caoutchouc renforce pour la rendre plus resistante ä la d6formation.
  7. 7. Raccordement selon la revendication, caracte- ris6 en ce que la deuxieme Partie de la garniture est faite de caoutchouc plus dur que 1e caoutchouc de la Premiere Partie pour rendre la deuxieme Partie plus r6sistante ä la deformation.
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