La présente invention a pour objet un raccord à joint métal- ligue annulaire, interchangeable, destiné à assurer une connexion étanche entre deux éléments tubulaires disposés bout à bout, par compression du joint entre les extrémités en regard de ces éléments.

D'une manière générale, on sait que dans de nombreuses canalisations de fluide, notamment dans des tuyauteries servant à véhiculer des gaz éventuellement toxiques, on utilise couramment des éléments de raccord faisant interve¬ nir, sur les deux extrémités en regard des éléments tubulai¬ res que l'on veut raccorder, deux embouts tubulaires respec¬ tifs formés ou rapportés (par exemple soudés) sur lesdites extrémités.

Habituellement, chacun de ces embouts est conformé de maniè¬ re à présenter un collet ainsi qu'une face radiale munie d'une portée d'étanchéité axialement en saillie, générale¬ ment semi-toriquè, coaxiale à l'embout.

L'étanchéité au niveau du raccordement est alors obtenue par le serrage, entre les faces radiales des deux embouts, d'un joint métallique annulaire, de section axiale rectangulai¬ re.

Il s'avère que les raccords de ce genre ne permettent pas d'assurer la continuité de la forme intérieure des éléments tubulaires et des embouts, au niveau de la jonction, et qu'au contraire, il se forme, entre le joint et les faces radiales des embouts, des volumes morts dans lesquels des particules solides ou liquides peuvent être piégées et risqueront de contaminer les fluides circulant ensuite dans le raccord.

L'invention a donc pour but de supprimer cet inconvénient et propose, à cet effet, un raccord du type susdit dans lequel :

- la face radiale d'au moins l'un des embouts est conformée - de manière à présenter, dans une région adjacente à la surface cylindrique intérieure de cet embout, une avancée annulaire terminée par une surface radiale plane, coronale qui s'étend jusqu'à ladite surface cylindrique puis, vers l'extérieur, une surface de révolution, dont la directrice consiste en un cercle coaxial à l'embout et dont la géné¬ ratrice s'étend obliquement par rapport à l'axe longitudi¬ nal de l'embout ;

- le joint métallique comprend une surface intérieure cylin- drique de même diamètre que la surface intérieure de l'embout ainsi qu'au moins une face radiale comportant une surface plane coronale qui s'étend radialement à partir de ladite surface intérieure et sur laquelle la surface plane coronale de l'embout peut venir s ^τ appliquer et, vers l'extérieur du joint, une surface de révolution sensible¬ ment complémentaire à celle de l'embout.

Les positions respectives des surfaces planes coronales et des surfaces de révolution du joint et de l'embout sont prévues de manière à ce que, lors du serrage des embouts l'un vers l'autre, les surfaces de révolution assurent un auto-centrage du joint avant de s'appliquer l'une contre l'autre, de façon homogène, sur une zone circulaire coaxiale à l'embout et, qu'en fin de serrage, les surfaces planes coronales viennent en appui l'une sur l'autre.

Ces positions respectives pourront être prévues de manière à faire en sorte que la compression du joint au niveau des surfaces de révolution s'amorce avant ou après que les portions planes coronales ne viennent en contact, et ce, afin de limiter autant que possible, dans le premier cas, les déformations de la surface intérieure du joint et, dans le second cas, le couple de serrage nécessaire pour obtenir l'étanchéité requise.

Il est clair que, grâce à la structure précédemment décrite, on obtient deux barrières d'étanchéité successives, l'une au niveau des surfaces coronales, et l'autre au niveau des surfaces obliques.

L'invention propose en outre un joint universel utilisable à la fois :

- dans un raccord de type classique, tel que précédemment défini, et

- dans un raccord selon l'invention.

Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci- après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :

La figure 1 montre, en coupe axiale, un raccord de type classique ;

La figure 2 est une coupe axiale d'un premier mode d'exécution d'un raccord selon l'invention ;

La figure 3 est une vue en coupe, à plus grande échelle, du joint utilisé dans le raccord illustré figure 2 ; et

La figure 4 est une coupe axiale d'un raccord faisant intervenir un embout de type classique, un embout d'un raccord selon l'invention et un joint approprié à ces deux embouts.

II convient de noter tout d'abord que le raccord représenté sur la figure 1 correspond à ceux couramment utilisés dans des circuits de distribution de gaz de traitement qui équipent des installations de traitement thermochimiques de matériaux.

Ce raccord fait intervenir deux embouts cylindriques 1, 2 équipant respectivement les extrémités en regard des deux éléments de conduit à raccorder (non représentés) .

Ces embouts 1, 2 comprennent chacun un collet 3, 3' servant à la connexion mécanique et sont terminés par une face radiale 4, 4' munie d'une protubérance axiale annulaire 5, 5', de section hémicirculaire qui sert de portée d'étan- chéité.

Entre les surfaces radiales 4, 4' des deux embouts 1, 2 est interposé un joint métallique annulaire 6, de section rectangulaire, qui présente deux faces radiales opposées 7, 7', sur lesquelles les portées d'étanchéité des embouts 1, 2 peuvent venir s'appuyer en créant, après serrage, deux cavités coaxiales respectives 8 et 8'.

Le serrage du joint entre les deux embouts 1, 2 est obtenu, de façon classique, par vissage d'un manchon cylindrique 9 fileté extérieurement, qui est monté autour de l'embout 1 et est axialement retenu par le collet 3, dans un manchon cylindrique 10 fileté intérieurement, qui est monté autour de l'embout 2 et est axialement retenu par le collet 3'.

Il ressort clairement de la figure 1 qu'en position serrée de ce raccord, il subsiste, entre le joint 6 et les deux embouts 1, 2, des volumes morts 11, 11' dans lesquels des particules solides ou liquides peuvent être piégées.

Le mode d'exécution de l'invention illustré sur les figures 2 et 3 permet d'éviter cet inconvénient.

Dans cet exemple, la face radiale 12', 13' des embouts 12, 13 comprend une cavité annulaire coaxiale 15, 15' de section en forme de trapèze rectangle ouvert, au niveau de sa grande base, dans le plan de ladite face 12', 13'.

Cette cavité comprend donc une paroi conique 16, 16' qui, orientée vers l'intérieur, délimite avec la surface cylin¬ drique intérieure 17, 17' de l'embout 12, 13, une avancée axiale annulaire 18, 18' se terminant par une surface plane coronale 19, 19' qui s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal des embouts 12, 13.

Le joint annulaire 20 utilisé dans ce raccord présente deux faces radiales opposées 21, 21' comprenant chacune deux surfaces radiales coronales 22, 23 - 22', 23' axialement décalées l'une par rapport à l'autre et raccordées l'une à l'autre par une partie conique 24, 24' sensiblement complé¬ mentaire à la paroi conique 16, 16'.

Dans cet exemple, l'épaisseur du joint 20 au niveau des surfaces coronales 23, 23' est inférieure à son épaisseur au niveau des surfaces coronales 22, 22' .

Le serrage des embouts est assuré au moyen d'éléments de raccord (manchons cylindriques 25, 26) du type de ceux précédemment décrits et qui ne seront donc pas décrits à nouveau.

Au cours du serrage, l'auto-centrage du joint 20 est assuré par la coopération des parois coniques 16, 16' des embouts 12, 13 sur les parties coniques 24, 24' du joint 20. En fin de serrage, ces parties coniques 24, 24' sont comprimées par les parois coniques 16, 16", tandis que les surfaces radia¬ les coronales 23, 23' du joint 20 sont elles-mêmes compri¬ mées par les surfaces radiales coronales 19, 19' des embouts 12, 13.

Dans cette position, visible sur la figure 2, le raccord ne présente aucun volume mort accessible de l'intérieur et les surfaces coronales 19, 19' - 23, 23' ne sont pas au contact du fluide traversant le raccord.

Le joint peut être réutilisé et, grâce au retrait des surfa¬ ces coronales 23, 23', ses portées d'étanchéité ne peuvent pas être rayées lorsque le joint est posé à plat sur une surface.

Dans l'exemple de la figure 4, le raccord fait intervenir un embout 26 de type classique, similaire à ceux représentés sur la figure 1, et un embout 27 réalisé conformément à celui d'un raccord selon l'invention. Ce raccord utilise un joint universel 28 pouvant également s'employer dans un raccord de type classique tel que celui de la figure 1, et dans un raccord selon l'invention présentant deux embouts similaires.

Comme dans le cas de l'embout classique, l'embout 27 comprend une face radiale 29 munie d'une protubérance axiale annulaire 30 de section hémicirculaire identique à celle 31 de l'embout 26. Toutefois, dans ce cas, la portion de la face radiale 29 reliant le bord intérieur 31 de cette protu¬ bérance 30 et la surface cylindrique intérieure 32 de l'embout 27 comprend successivement une cavité 33 de section en forme de V, suivie par une surface radiale, plane,

coronale 34 jouant le même rôle que les surfaces coronales 19, 19' des embouts 12, 13 utilisés dans le raccord de la figure 2.

Le joint annulaire 28 utilisé dans ce raccord comprend deux faces radiales opposées 35, 35' comprenant chacune deux surfaces radiales coronales 36, 36' - 37, 37' axialement décalées l'une par rapport à l'autre et raccordées l'une à l'autre par une surface de révolution coaxiale 39, 39' de profil sensiblement en quart de cercle de rayon sensiblement égal à celui de la protubérance 30, 31. L'épaisseur du joint 28, au niveau des surfaces coronales 36, 36', est alors inférieure à l'épaisseur au niveau de ses surfaces coronales 37, 37'.

Vis-à-vis de l'embout 26, le joint joue sensiblement le même rôle que s'il s'agissait d'un joint classique, la protubé¬ rance 31 comprimant le joint 28 au niveau de sa surface de révolution 39 et d'une zone étroite de la surface radiale coronale 36 qui lui est adjacente, pour réaliser une seule barrière d'étanchéité.

Par contre, du côté de l'embout 27, on obtient deux barriè¬ res d'étanchéité successives, à savoir :

- une première barrière d'étanchéité obtenue par l'applica¬ tion de la surface coronale 34 de l'embout 27 sur la surface coronale 37' du joint 28 ; et

- une deuxième barrière d'étanchéité obtenue par l'action de la protubérance 30 de l'embout 27 sur le joint 28.

La cavité 33 est alors prévue pour diminuer les surfaces en contact entre le joint 28 et l'embout 27 et pour permettre un fluage, dans cette cavité 33, de la matière du joint 28.

Il convient de préciser que le raccord mixte représenté figure 4 ne répond pas à tous les buts recherchés par

l'invention puisqu'il laisse subsister, entre le joint 28 et l'embout 26, un volume mort 40, étant entendu que ce volume mort 40 ne sera supprimé que si l'on utilise un embout identique à l'embout 27 au lieu et à la place de l'embout 26.

Il permet de montrer que le joint 28 peut être utilisé aussi bien :

- pour un raccord mixte, tel que celui représenté figure 4,

- pour un raccord utilisant deux embouts identiques à l'embout 26 disposés symétriquement par rapport au plan radial de symétrie du joint (trace A, A'), et

- pour un raccord utilisant deux embouts identiques à l'embout 27 disposés symétriquement par rapport au plan radial de symétrie du joint (trace A, A').

Cette compatibilité de l'embout 27 et du joint 28 avec les embouts existants, tel que l'embout 26, permet notamment d'effectuer un remplacement progressif des raccords utili¬ sés jusqu'ici dans les installations, sans nécessiter de prévoir, pour assurer la maintenance de ces installations, un double jeu d'embouts et de joints de rechange.