Dimensionnement gorge pour joint plat

[Khove]

Bonjour à tous,

Je suis en train de dimensionner une bride (qui figure sur les 2 vues en coupe ci-dessous). Cette bride est composée de 2 pièces que j'ai appelé "bride supérieure" (bs) et "bride inférieure" (bi). La bi comporte une gorge dans laquelle vient se loger un joint plat. La bs vient comprimer le joint plat pour créer une étanchéité entre les 2 pièces.

Mon problème est le dimensionnement de la gorge (de largeur L, et de profondeur P) présente sur la bi. Je sais que la gorge doit permettre au joint plat de s'étaler à mesure que celui-ci est comprimé. Mais je ne sais pas comment estimé le taux de compressibilité du joint (représenté par deltaH sur l'image ci-dessous), ni dans quelle proportion celui-ci va s'étaler dans la gorge.

Les 2 pièces bi et bs sont en inox. Le joint plat est en EPDM.

Je vous joins les schémas de la bride.

Diapositive1.PNG
Diapositive2.PNG

Un grand merci à tous ceux qui prendront le temps de m'aider!
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[Jaunin]

Bonjour, Khove,
Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Avez vous regardé dans le catalogue du joint que vous voulez utiliser si il y a les cotes des gorges.

Les autres hachures représente un disque de verre pour voir à l'intérieur ?

Pour information :
http://www.oring.fr/LJF_Catalogue_Torique.pdf
http://www.kubo.ch/fr/formulare/flac...ngsplatten.php

Cordialement.
Jaunin__

[Jaunin]

Re,

http://www.angst-pfister.com/fr-ch/d...20620&dspaid=0

Voir Joints Plats

[Jaunin]

Re,
Malheureusement il n'y a pas tout.
Cordialement.
Jaunin__

https://books.google.ch/books?id=3NQ...9nieur&f=false

[A voir en vidéo sur Futura]

[Khove]

Bonjour Jaunin,

Merci beaucoup pour toutes ces informations.

Le joint est fait sur mesure, du coup celui-ci n'appartient à aucun catalogue.
Les hachures correspondent aux matériaux inox (pour les brides) et EPDM (pour le joint).

Le dernier document que vous m'avez fait parvenir est très intéressant, c'est que vrai que c'est dommage qu'il manque la fin.

Merci encore !

[Jaunin]

Avez vous regardé dans votre MP ?

[djodjo44]

Bonsoir,

Lors d'essais hydrauliques huile sur des montages avec brides à gorge SAE et joint torique en viton ou nitrile, en fonction des diamètres extérieur et de tore du joint, je faisais usiner sur une surface, une gorge " carré " dont le volume était légèrement inférieur à celui du joint, l'autre surface d'étanchéité étant plane.
Les essais, c'étaient, suivant une norme DIN, pointe de pression, 500 bar, palier à 400 bar, 84 coups à la minute, 500 000 cycles.

[capsule_59]

bonjour,
quel fluide doit circuler et à quelle pression, débit, température etc..

pourquoi ne pas utiliser un joint torique? ça se vend au mètre et c'est très bon marché et facile à remplacer.

[albi69]

Bonjour.
J'ai l'impression que le couvercle est manœuvré à la main. J'ai déjà utilisé un tel système pour de l'étanchéité, une seule fois avec comme fluide, de l'huile hydraulique, galère.
Lors du serrage du joint, l'huile de lubrification est chassée. Il devient très difficile de dévisser l'ensemble, même quand la pression est retombée.
L'utilisation d'un joint torique est à mon avis plus adaptée car la surface de frottement est plus faible. De plus, je conseillerais l'installation du joint sur le diamètre.

Concernant votre croquis, le diamètre extérieur du joint doit être le même que celui du lamage, si non, il va fluer lors de la montée en pression et donc le serrage va diminuer. Concernant l'épaisseur, le serrage aura pour conséquence de créer une pression spécifique entre la surface du joint et le métal, cette pression spécifique doit être plus importante que la pression à l'intérieur du bocal pour obtenir une étanchéité. Vu la largeur du joint, je ne crois pas que ce soit possible avec un serrage manuel de ce type.
Pour répondre à votre question, il faut en premier que la bride supérieure soit en contact avec la partie inférieure pour éviter au joint de fluer dans l'interstice, il faut que la pression spécifique soit supérieure à la pression du fluide, la dureté de l'élastomère doit être choisie en fonction de la pression, l'élastomère doit être choisi en fonction du fluide, la compression dépend donc de tous ces paramètres que nous ne connaissons pas.
En hydraulique, des joints plats sont utilisés pour les étanchéités, leur section est carrée de 5mmX5mm environ. L'étanchéité est garantie jusqu'à 450 Bars pour des joints standards. La gorge qui les reçoit a une profondeur égale à 80% de l'épaisseur du joint.


Pour moi et par rapport à mon expérience, votre conception n'est pas adaptée. Il vaut mieux prendre un catalogue de joints et se laisser guider par les applications proposées par les constructeurs. A votre service pour commenter une prochaine proposition.
Cordialement

[Khove]

Bonjour capsule_59 ,

Merci pour votre réponse.

En fait le joint n'est pas un simple joint. C'est un joint monté sur un filtre en inox (maille de l'ordre du micromètre), ce qui explique pourquoi je n'ai pas pu le faire torique et qu'il est fait sur mesure.
Le fluide qui circule au centre de la bride contient des particules que le filtre doit retenir. La pression est très faible, elle ne dépassera pas 1 bar. Le fluide en circulation est une eau saumâtre à température ambiante.

[Khove]

Bonjour et merci beaucoup pour cette réponse complète albi69,

En fait comme je le disais dans ma dernière réponse à capsule_59, la pression dans la chambre est faible, elle reste inférieure à 1bar.
Le joint est déjà produit :-/ ..... Du coup il est vrai qu'il est mal dimensionné, mais je n'ai plus le choix que de m'y adapter (le délai de production du joint avec son filtre est long).

J'ai bien noté que le lamage doit être égale au diamètre externe du joint.
J'ai également noté qu'il faut une profondeur de gorge environ égale à 80% de la hauteur du joint.

Je n'ai pas bien saisi quand vous dites :

il faut en premier que la bride supérieure soit en contact avec la partie inférieure

Cela signifie-t-il que la bride supérieure doit entrer en premier en contact avec la bride inférieure? Si tel est le cas, il est impossible de comprimer le joint entre les 2 brides?

Merci pour vos conseils.

Cordialement,

[albi69]

Bonsoir
Vous n'avez pas bien saisi car je me suis mal exprimé.
Il est important que la bride supérieure soit en contact avec la pièce inférieure pour ne pas laisser de passage. De cette manière, le joint n'aura pas la possibilité de fluer.
De plus, si les deux pièces sont en contact, la compression du joint sera maitrisée.

Votre vue en coupe montre une bande plus épaisse tout autour du joint. Il est donc possible d'utiliser un joint torique.

En fait, il faut un joint en dessus du filtre et un autre en dessous pour avoir une étanchéité réelle. Uniquement un joint sur la partie supérieure n’empêche pas le fluide de contourner le filtre et se retrouver à l'extérieur du joint situé en haut.

Cordialement

[albi69]

Re
Un autre point à résoudre, c'est la valeur de compression de chaque joint.
J'ai compris que les joints existent et que vous souhaitez garder le système de vissage du couvercle.
La valeur dépend de la dureté de l'élastomère qui s'exprime en SHORES. Avec cette dureté, il sera possible d'évaluer cette valeur de compression. Si la dureté est faible, il faudra le comprimer plus que si la dureté est élevée. Je n'ai pas de formule, mais il faudra quand même l'évaluer.

Je vous conseille quand même l'utilisation de joints toriques qui offrent des garanties pour l'étanchéité.

[Jaunin]

Bonjour, Khove,
Pourriez-vous refaire votre dessin avec les dernières informations.
Cordialement.
Jaunin__

[Khove]

Merci pour vos réponses.

J'apporte quelques précisions parce que je n'ai pas bien décris le joint. Le joint est de section rectangulaire, en matériau EPDM et enrobe la circonférence d'un filtre un inox. Je vous joins ci-dessous une image 3D du joint.

Joint filtre.jpg

Ainsi que la vue en coupe:
Joint filtre en coupe.jpg

Et une vue éclatée de la bride (la bride supérieure est transparente pour l'illustration mais est en inox en réalité):
Vue eclatee bride.jpg

Voilà je prends volontiers vos remarques.

Merci

[Khove]

Je dois également préciser que la bride sera utilisée de manière ponctuelle sur une durée n'excédant pas 30mn avec une pression toujours inférieure à 1bar.

[djodjo44]

Bonsoir,

Perso, je mettrai 3 ergots pour éviter qu'il y ait une rotation minime qui ferait que le joint n'ait pas les mêmes contraintes partout.
Dans la théorie 2 devrait fonctionner.

[albi69]

Bonjour
En fonction de la pente de la rampe, des frottements de l'ergot sur la rampe + des frottements sur les joints + de l'effort que vous pouvez donner sur le levier et de la longueur du levier, vous pouvez calculer l'effort restant pour comprimer le joint. En fonction de cet effort et de la surface du joint, vous pouvez calculer la pression spécifique.
Pour moi, cela ne fonctionne pas car la compression du joint sera insuffisante. Vous risquez des fuites externes et aussi un contournement du filtre par le fluide qui ne sera alors pas filtré. Le risque est de réduire considérablement l'efficacité du filtre.
Ne pas oublier de mettre un joint de chaque côté du filtre.
Habituellement, ce genre de filtre est monté sur un support car il n'est pas toujours capable de résister à l'effort de 120 daN que représente la pression de 1 Bar quand le filtre est colmaté.
Cordialement

[Khove]

Merci à tous pour votre aide. Pour simplifier mon problème de mise sous pression, j'ai transformé ma fermeture de type baïonnette par une fermeture avec filetage. Je vais visser la bride supérieure sur la bride inférieure.

Merci encore.

[albi69]

Bonsoir
Çà restera quand même une rampe avec ses problèmes.

[Khove]

Je vous tiendrai informé des résultats.

[Jaunin]

Bonjour, Albi69,
Vos remarques sont intéressantes.
Un système comme pour les pots de confiture :
https://www.google.ch/search?q=ferme...L12FQuUYo1M%3A

Pour éviter toute rotation.
Cordialement.
Jaunin__

[Jaunin]

Re,
Ou plus simple :

https://www.amazon.fr/Weck-confiture.../dp/B00EM5W3DG

[Khove]

Merci pour les idées avec les pots de confiture, elles sont très bonnes !