FR3137735A1 - Improved tubular assembly intended to be connected to a second tube - Google Patents
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Abstract
Ensemble tubulaire amélioré destiné à être raccordé à un deuxième tube Un aspect de l’invention concerne ensemble tubulaire E comprenant un tube 3 de révolution comprenant au moins une première butée axiale 3440, une deuxième butée axiale 3444 destinée à venir en butée contre un deuxième tube à raccorder, une paroi d’étanchéité 36 comprenant une surface interne 3460 formée par un chambrage 3060 permettant de déformer élastiquement la paroi d’étanchéité 36 par une compression ayant au moins une composante axiale sur une surface externe de déformation étanche 3464 opposée radialement à la surface interne. L’ensemble comprenant en outre un organe de fixation 32 monté et mobile axialement autour du tube 3 entre une position libre et une position de butée, comprenant un moyen de fixation axial 324 pour se fixer au deuxième tube et une butée axiale 321 en butée contre la première butée axiale 3440 du tube 3 dans la position de butée. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 5 Improved tubular assembly intended to be connected to a second tube One aspect of the invention concerns a tubular assembly E comprising a tube 3 of revolution comprising at least a first axial stop 3440, a second axial stop 3444 intended to abut against a second tube to be connected, a sealing wall 36 comprising a internal surface 3460 formed by a recess 3060 making it possible to elastically deform the sealing wall 36 by compression having at least one axial component on an external sealed deformation surface 3464 opposite radially to the internal surface. The assembly further comprising a fixing member 32 mounted and movable axially around the tube 3 between a free position and a stop position, comprising an axial fixing means 324 for fixing to the second tube and an axial stop 321 abutting against the first axial stop 3440 of the tube 3 in the stop position. Figure to be published with the abstract: Figure 5
Description
Le domaine technique de l’invention est celui des raccords de tube.The technical field of the invention is that of tube fittings.
La présente invention concerne un ensemble comprenant un tube et un organe de fixation axial pour fixer le tube à un autre tube de façon étanche.The present invention relates to an assembly comprising a tube and an axial fixing member for fixing the tube to another tube in a sealed manner.
Il est connu des tubes métallique pour le transport de fluide d’une zone à une deuxième zone. Il est souvent nécessaire de raccorder différents tubes les uns aux autres. Une problématique est d’assurer l’étanchéité entre chaque raccords de tubes.Metal tubes are known for transporting fluid from one area to a second area. It is often necessary to connect different tubes to each other. One problem is to ensure the sealing between each tube connection.
Une des solution est le raccord par soudure, cependant pour de multiples raison par exemple risque de feu lors du soudage ou encore un d’accès derrière les tubes ce raccord n’est pas possible dans différentes utilisations. Il est alors connu des raccords démontable entre deux tubes. Les deux tubes peuvent être fabriqués par différent fournisseur nécessitant ainsi des raccords s’adaptant aux contraintes de fabrication des différents fabriquant.One of the solutions is the welded connection, however for multiple reasons for example risk of fire during welding or access behind the tubes this connection is not possible in different uses. It is then known removable connections between two tubes. The two tubes can be manufactured by different suppliers thus requiring connections adapting to the manufacturing constraints of the different manufacturers.
La
L’ensemble tube 1 comprend un tube 10 et un écrou 12 comprenant un taraudage pour se fixer par vissage au filetage du deuxième tube 2. Le premier tube 10 comprend une surface interne entourant un volume dans lequel circule le fluide jusqu’à une extrémité ouverte. La surface interne est une surface cylindrique régulière (même diamètre) pour diminuer les pertes de charges.The tube assembly 1 comprises a tube 10 and a nut 12 comprising a thread for fixing by screwing to the thread of the second tube 2. The first tube 10 comprises an internal surface surrounding a volume in which the fluid circulates to an open end. The internal surface is a regular cylindrical surface (same diameter) to reduce pressure losses.
Le premier tube 10 comprend une partie raccord 100 comprenant une partie de la surface interne cylindrique jusqu’à l’extrémité ouverte et une surface externe conique. Le deuxième tube comprend à son extrémité ouverte une surface interne conique correspondant à la surface conique externe du premier tube formant chacune une surface de contact d’étanchéité et de butée.The first tube 10 comprises a connecting portion 100 comprising a portion of the cylindrical inner surface up to the open end and a conical outer surface. The second tube comprises at its open end a conical inner surface corresponding to the conical outer surface of the first tube each forming a sealing and stop contact surface.
Le premier tube 10 comprend en outre une butée 112 contre un jonc 121 insérée dans un alésage de l’écrou pour venir en butée contre la butée 112.The first tube 10 further comprises a stop 112 against a snap ring 121 inserted into a bore of the nut to come into abutment against the stop 112.
Lorsque l’écrou 12 est vissé sur le deuxième tube 2, le jonc 121 vient en butée contre la butée 112 du premier tube 10 et rapproche axialement les surfaces de contact d’étanchéité et de butée des deux tubes. Le serrage de l’écrou avec le deuxième tube 2, entraîne une contrainte de la surface externe conique de partie raccord 100 avec la surface conique interne du deuxième tube. Cependant, comme les deux surfaces de contact d’étanchéité et de butée peuvent avoir des contraintes de dimensionnement différent, causée par les tolérances dimensionnelles des tubes, jonc et l’écrou qui sont liées à la fabrication et comme ce raccord est réalisé à l’aveugle, il est nécessaire un « rodage » c’est-à-dire une étape de mesure et de vérification du raccord pour assurer ensuite le raccord à l’aveugle des deux tubes. En effet, dans la pratique, l’opérateur peut avant le montage sur une machine, serrer une première fois l’écrou sur le deuxième tube, mesurer le couple de serrage, réaliser un test d’étanchéité entre les deux tubes, desserrer l’écrou et déconnecter les deux tubes puis lors du raccord des deux tubes sur la machine réaliser le raccord en appliquant un couple de serrage correspondant au couple de serrage réalisé. En outre cette double étape permet un rodage du raccord et permet de vérifier que les deux tubes n’ont pas subis de déformation plastique par ce serrage.When the nut 12 is screwed onto the second tube 2, the snap ring 121 comes into abutment against the stop 112 of the first tube 10 and axially brings the sealing and stop contact surfaces of the two tubes closer together. Tightening the nut with the second tube 2 causes a stress on the conical external surface of the connection part 100 with the internal conical surface of the second tube. However, since the two sealing and stop contact surfaces may have different dimensioning stresses, caused by the dimensional tolerances of the tubes, snap ring and nut which are linked to manufacturing and since this connection is made blindly, a “running-in” is necessary, i.e. a step of measuring and checking the connection to then ensure the blind connection of the two tubes. In practice, before mounting on a machine, the operator can tighten the nut on the second tube for the first time, measure the tightening torque, perform a leak test between the two tubes, loosen the nut and disconnect the two tubes, then when connecting the two tubes to the machine, make the connection by applying a tightening torque corresponding to the tightening torque achieved. In addition, this double step allows the connection to be run in and makes it possible to check that the two tubes have not undergone any plastic deformation by this tightening.
Cette double étape réalisée par l’opérateur est contraignante en termes de temps et est donc couteuse. En outre, lors de multiples opération de raccord, le couple de serrage peut changer du fait des usures entre le filetage et taraudage ou entre les deux surfaces coniques.This double step carried out by the operator is time-consuming and therefore costly. In addition, during multiple connection operations, the tightening torque can change due to wear between the thread and tapping or between the two conical surfaces.
Il existe donc un besoin d’un raccord démontable qui assure une bonne étanchéité entre les deux tubes sans nécessité des deux opérations pour l’utilisateur sans modifier le deuxième tube.There is therefore a need for a removable connector that ensures a good seal between the two tubes without requiring the user to perform two operations without modifying the second tube.
L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant un raccord démontable pour deux tubes, qui assure un niveau d'étanchéité par contact métal/lubrifiant/métal et par une butée axiale entre les deux tubes.The invention provides a solution to the problems mentioned above, by allowing a removable connection for two tubes, which ensures a level of sealing by metal/lubricant/metal contact and by an axial stop between the two tubes.
Un aspect de l’invention concerne la revendication 1One aspect of the invention relates to claim 1
Grâce à l’invention, la paroi de révolution d’étanchéité a pour rôle d’étanchéité et la surface radiale en butée contre la première butée permet de déterminer la fin de course. En effet, l’opérateur peut à l’aide d’une clé dynamométrique visé l’écrou et lors du contact entre les deux butées (deuxième butée contre une butée du deuxième tube correspondant).Thanks to the invention, the sealing revolution wall has the role of sealing and the radial surface in abutment against the first stop makes it possible to determine the end of travel. Indeed, the operator can use a torque wrench to screw the nut and during contact between the two stops (second stop against a stop of the corresponding second tube).
La paroi de révolution d’étanchéité est en effet adaptée à se déformer élastiquement lors du raccord avec le deuxième tube en ayant la surface externe de déformation étanche venant en appui contre une surface inclinée du deuxième tube à raccorder formant entre eux une étanchéité. L’écrou en position de butée sur le premier tube, lorsqu’il est vissé sur le deuxième tube déplace les deux tubes l’un vers l’autre, tel que la surface inclinée du deuxième tube appuie et glisse (par frottement pouvant être réduit grâce à un lubrifiant par exemple à sec) sur la surface externe de déformation étanche de la partie inclinée ce qui déforme élastiquement la paroi de révolution d’étanchéité jusqu’ ce que la deuxième surface formant la deuxième butée axiale du premier tube soit en butée contre une butée du deuxième tube à raccorder. Autrement dit, la surface externe de déformation étanche est destinée à venir en appui et glisser contre une surface inclinée (entre radiale et axiale, par exemple à X° par rapport à l’axe des tubes tel que l’angle est mesuré du côté du deuxième tube) d’une paroi d’étanchéité du deuxième tube à connecter pour déformer élastiquement la paroi de révolution d’étanchéité et ainsi former une étanchéité contre cette paroi d’étanchéité du deuxième tube.The sealing revolution wall is in fact adapted to deform elastically during the connection with the second tube by having the external surface of sealed deformation coming to bear against an inclined surface of the second tube to be connected forming a seal between them. The nut in the stop position on the first tube, when it is screwed onto the second tube, moves the two tubes towards each other, such that the inclined surface of the second tube presses and slides (by friction which can be reduced using a lubricant, for example dry) on the external surface of sealed deformation of the inclined part, which elastically deforms the sealing revolution wall until the second surface forming the second axial stop of the first tube is in abutment against a stop of the second tube to be connected. In other words, the external sealing deformation surface is intended to come to bear and slide against an inclined surface (between radial and axial, for example at X° relative to the axis of the tubes such that the angle is measured on the side of the second tube) of a sealing wall of the second tube to be connected in order to elastically deform the sealing revolution wall and thus form a seal against this sealing wall of the second tube.
Lors de la première fixation de l’organe de fixation au deuxième tube, la paroi d’étanchéité, va se déformer majoritairement élastiquement et peut se déformer localement plastiquement, mais lors des différentes opérations de démontage montage, la paroi d’étanchéité se déforme uniquement élastiquement.During the first fixing of the fixing member to the second tube, the sealing wall will deform mainly elastically and may locally deform plastically, but during the various disassembly and assembly operations, the sealing wall deforms only elastically.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, l’ensemble tubulaire selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- Selon un mode de réalisation, la surface externe de déformation étanche est inclinée par rapport à un axe du tube en ayant un angle moyen entre 1° et 45° compris. Un angle moyen dans le cas d’une surface externe de déformation étanche courbée est une moyenne des angles entre les tangentes d’une section de la surface et l’axe X. L’angle moyen dans le cas d’une surface externe de déformation étanche tronconique est l’angle entre la droite d’une section de la surface et l’axe X.
- Selon un mode de réalisation, le collet est formé tel que la deuxième surface est à l’extrémité axiale du tube. Dans cet exemple, la paroi d’étanchéité comprend uniquement la partie inclinée qui s’étend directement de la deuxième surface.
- Selon un mode de réalisation, la partie inclinée de la paroi d’étanchéité a une forme de rondelle élastique conique.
- Selon un autre mode de réalisation, la paroi d’étanchéité comprend en outre une partie de révolution cylindrique s’étendant de la partie inclinée à la deuxième surface du collet.
- Selon un exemple du mode comprenant un indicateur visuel, l’indicateur visuel est un marquage indiquant que le serrage n’est pas terminé.
- Selon un mode de réalisation, l’extrémité du collet au niveau de la première surface formant une première butée axiale est un congé.
- Selon un mode de réalisation la paroi de raccord comprend une partie interne ayant un premier diamètre et une zone de restriction entre la partie interne et la paroi d’étanchéité, la zone de restriction ayant le plus petit diamètres de la zone de connexion.
- According to one embodiment, the external sealed deformation surface is inclined relative to an axis of the tube by having an average angle between 1° and 45° inclusive. An average angle in the case of a curved external sealed deformation surface is an average of the angles between the tangents of a section of the surface and the X axis. The average angle in the case of a frustoconical external sealed deformation surface is the angle between the straight line of a section of the surface and the X axis.
- In one embodiment, the collar is formed such that the second surface is at the axial end of the tube. In this example, the sealing wall includes only the inclined portion that extends directly from the second surface.
- According to one embodiment, the inclined portion of the sealing wall has the shape of a conical elastic washer.
- According to another embodiment, the sealing wall further comprises a cylindrical revolution portion extending from the inclined portion to the second surface of the collar.
- According to an example of the mode including a visual indicator, the visual indicator is a marking indicating that tightening is not complete.
- According to one embodiment, the end of the collar at the first surface forming a first axial stop is a fillet.
- According to one embodiment, the connecting wall comprises an internal portion having a first diameter and a restriction zone between the internal portion and the sealing wall, the restriction zone having the smallest diameter of the connection zone.
Un autre aspect de l’invention concerne un procédé de marquage d’un ensemble tubulaire selon l’aspect de l’invention précédente tel que celui de la revendication 37.Another aspect of the invention relates to a method of marking a tubular assembly according to the aspect of the preceding invention such as that of claim 37.
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.The invention and its various applications will be better understood by reading the description which follows and by examining the figures which accompany it.
Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.The figures are presented for information purposes only and in no way limit the invention.
Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.The figures are presented for information purposes only and in no way limit the invention.
Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.Unless otherwise specified, the same element appearing in different figures has a single reference.
Claims (41)
- un tube (3, 3’) de révolution autour d’un axe (X) comprenant une zone de connexion (34) comprenant :
- une paroi de raccord (342, 342’) de révolution comprenant au moins un collet (344, 344’) comprenant:
- une première surface formant une première butée axiale (3440, 3440’), et
- une deuxième surface formant une deuxième butée axiale (3444, 3444’) destinée à venir en butée contre le deuxième tube (4, 4’) ,
- une paroi d’étanchéité (36, 36’) de révolution s’étendant de la paroi de raccord (342, 342’), la paroi d’étanchéité (36, 36’) comprenant :
- une partie inclinée (346, 346’) comprenant:
- une première extrémité (3461, 3461’) formant un bord libre entourant une ouverture axiale (30) du tube (3, 3’),
- une deuxième extrémité (3462, 3462’) opposée axialement à la première extrémité (3461, 3461’),
- une surface externe de déformation étanche (3464, 3464’) ayant un diamètre augmentant progressivement et continuellement de la première extrémité libre (3461, 3461’) à la deuxième extrémité (3462 3462’),
- une surface interne (3460, 3460’) opposée radialement à la surface externe de déformation étanche (3464, 3464’), formée par un chambrage (3060, 3060’) permettant de déformer élastiquement la paroi d’étanchéité (36) par une compression ayant au moins une composante axiale sur la surface externe de déformation étanche (3464, 3464’),
- une partie inclinée (346, 346’) comprenant:
- une paroi de raccord (342, 342’) de révolution comprenant au moins un collet (344, 344’) comprenant:
- un organe de fixation (32) monté et mobile axialement autour de la zone de connexion (34) entre une position libre et une position de butée, comprenant :
- un moyen de fixation axial (324) destiné à se fixer à un moyen de fixation complémentaire (424) du deuxième tube (4) à raccorder, et
- une butée axiale (321) en butée contre la première butée axiale (3440) du collet (344) du tube (3) dans la position de butée.
- a tube (3, 3') of revolution around an axis (X) comprising a connection zone (34) comprising:
- a connecting wall (342, 342') of revolution comprising at least one collar (344, 344') comprising:
- a first surface forming a first axial stop (3440, 3440'), and
- a second surface forming a second axial stop (3444, 3444') intended to come into abutment against the second tube (4, 4'),
- a sealing wall (36, 36') of revolution extending from the connecting wall (342, 342'), the sealing wall (36, 36') comprising:
- an inclined portion (346, 346') comprising:
- a first end (3461, 3461') forming a free edge surrounding an axial opening (30) of the tube (3, 3'),
- a second end (3462, 3462') axially opposite the first end (3461, 3461'),
- an external sealing deformation surface (3464, 3464') having a diameter gradually and continuously increasing from the first free end (3461, 3461') to the second end (3462, 3462'),
- an internal surface (3460, 3460') radially opposite the external sealing deformation surface (3464, 3464'), formed by a recess (3060, 3060') allowing the sealing wall (36) to be elastically deformed by a compression having at least one axial component on the external sealing deformation surface (3464, 3464'),
- an inclined portion (346, 346') comprising:
- a connecting wall (342, 342') of revolution comprising at least one collar (344, 344') comprising:
- a fixing member (32) mounted and axially movable around the connection zone (34) between a free position and a stop position, comprising:
- an axial fixing means (324) intended to be fixed to a complementary fixing means (424) of the second tube (4) to be connected, and
- an axial stop (321) abutting against the first axial stop (3440) of the collar (344) of the tube (3) in the stop position.
- un ensemble (E) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
- le deuxième tube (4, 4’) comprenant une surface d’étanchéité inclinée (406, 406’) par rapport à l’axe (X) en contact et en appui contre la surface externe de déformation étanche (3464, 3464’) déformant élastiquement la paroi d’étanchéité (36, 36’) et une butée axiale (404, 404’) en butée axiale avec la deuxième butée axiale (3444, 3444’) de la paroi de raccord (342, 342’) et dans lequel le moyen de fixation axial (324) est fixé au moyen de fixation complémentaire (424),
- une couche de lubrifiant entre la surface externe de déformation étanche (3464, 3464’) et surface d’étanchéité inclinée (406, 406’).
- an assembly (E) according to any one of the preceding claims,
- the second tube (4, 4') comprising an inclined sealing surface (406, 406') relative to the axis (X) in contact and in abutment against the external sealing deformation surface (3464, 3464') elastically deforming the sealing wall (36, 36') and an axial stop (404, 404') in axial abutment with the second axial stop (3444, 3444') of the connection wall (342, 342') and in which the axial fixing means (324) is fixed to the complementary fixing means (424),
- a layer of lubricant between the outer sealing deformation surface (3464, 3464') and the inclined sealing surface (406, 406').
- une étape d’insertion d’un deuxième tube d’essai (M4) contre la deuxième butée (3444, 3444’) formant un ensemble raccordé de marquage (M), le deuxième tube d’essai (M4) comprenant des moyens de fixation axial correspondant avec celui de l’organe de fixation (32), le deuxième tube d’essai (M4) étant agencé pour ne pas déformer la paroi d’étanchéité élastiquement (36, 36’),
- une étape de positionnement de l’organe de fixation (32) en position de butée, et une de serrage de l’organe de fixation (32) au deuxième tube d’essai (M4) jusqu’à un couple prédéterminé,
- une étape de réalisation d’un indicateur visuel (307) sur le tube (3, 3’).
- a step of inserting a second test tube (M4) against the second stop (3444, 3444') forming a connected marking assembly (M), the second test tube (M4) comprising axial fixing means corresponding to that of the fixing member (32), the second test tube (M4) being arranged so as not to deform the elastically sealing wall (36, 36'),
- a step of positioning the fixing member (32) in the stop position, and a step of tightening the fixing member (32) to the second test tube (M4) up to a predetermined torque,
- a step of producing a visual indicator (307) on the tube (3, 3').
- Un tube (3, 3’) de révolution autour d’un axe (X) comprenant une zone de connexion (34) comprenant :
- une paroi de raccord (342, 342’) de révolution comprenant au moins un collet (344, 344’) comprenant:
- une première surface formant une première butée axiale (3440, 3440’), et
- une deuxième surface opposée à la première surface, formant une deuxième butée axiale (3444, 3444’) destinée à venir en butée contre le deuxième tube (4, 4’) ,
- une surface externe comprenant, entre la première surface formant une première butée axiale (3440, 3440’) et une extrémité de la paroi de raccord (342, 342’) opposée axialement à la deuxième butée axiale (3444, 3444’), un indicateur visuel (307),
- une paroi d’étanchéité (36, 36’) de révolution s’étendant de la paroi de raccord (342, 342’), la paroi d’étanchéité (36, 36’) comprenant :
- une paroi de raccord (342, 342’) de révolution comprenant au moins un collet (344, 344’) comprenant:
- une surface externe de déformation étanche (3464, 3464’) ayant un diamètre augmentant progressivement et continuellement d’une première extrémité libre (3461, 3461’) entourant une ouverture du tube à une deuxième extrémité (3462 3462’) opposée à la première extrémité,
- une surface interne (3460, 3460’) opposée radialement à la surface externe de déformation étanche (3464, 3464’), formée par un chambrage (3060, 3060’) permettant de déformer élastiquement la paroi d’étanchéité (36) par une compression ayant au moins une composante axiale sur la surface externe de déformation étanche (3464, 3464’),
- un organe de fixation (32) monté et mobile axialement autour de la zone de connexion (34) entre une position libre dans lequel l’indicateur visuel est au moins partiellement recouvert par l’organe de fixation et une position de butée dans lequel l’indicateur visuel est visible, comprenant :
- un moyen de fixation axial (324) destiné à se fixer à un moyen de fixation complémentaire (424) du deuxième tube (4) à raccorder, et
- une butée axiale (321) en butée contre la première butée axiale (3440) du collet (344) du tube (3) dans la position de butée.
- A tube (3, 3') of revolution around an axis (X) comprising a connection zone (34) comprising:
- a connecting wall (342, 342') of revolution comprising at least one collar (344, 344') comprising:
- a first surface forming a first axial stop (3440, 3440'), and
- a second surface opposite the first surface, forming a second axial stop (3444, 3444') intended to come into abutment against the second tube (4, 4'),
- an external surface comprising, between the first surface forming a first axial stop (3440, 3440') and an end of the connecting wall (342, 342') axially opposite the second axial stop (3444, 3444'), a visual indicator (307),
- a sealing wall (36, 36') of revolution extending from the connecting wall (342, 342'), the sealing wall (36, 36') comprising:
- a connecting wall (342, 342') of revolution comprising at least one collar (344, 344') comprising:
- an external sealing deformation surface (3464, 3464') having a diameter gradually and continuously increasing from a first free end (3461, 3461') surrounding an opening of the tube to a second end (3462, 3462') opposite the first end,
- an internal surface (3460, 3460') radially opposite the external sealing deformation surface (3464, 3464'), formed by a recess (3060, 3060') allowing the sealing wall (36) to be elastically deformed by a compression having at least one axial component on the external sealing deformation surface (3464, 3464'),
- a fixing member (32) mounted and axially movable around the connection zone (34) between a free position in which the visual indicator is at least partially covered by the fixing member and a stop position in which the visual indicator is visible, comprising:
- an axial fixing means (324) intended to be fixed to a complementary fixing means (424) of the second tube (4) to be connected, and
- an axial stop (321) abutting against the first axial stop (3440) of the collar (344) of the tube (3) in the stop position.
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-
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