Presse-étoupe à garniture d' étanchéité et dents de serrage épaisses Cable gland with packing and thick clamping teeth
La présente invention concerne un presse- étoupe pour maintenir une canalisation électrique, un tube, un cable, ou une tige traversant une paroi tout en assurant l' étanchéité de part et d'autre de la paroi.The present invention relates to a cable gland for holding an electrical pipe, a tube, a cable, or a rod passing through a wall while ensuring sealing on either side of the wall.
On connaît, par exemple par les documents FR 2 358 766 A ou EP 0 528 233 A un presse-étoupe comportant : un corps tubulaire à passage interne, comportant au moins un filetage externe sur lequel se visse un chapeau à ouverture centrale et portée intérieure conique, une couronne, bloquée axialement, de dents de serrage radialement déformables vers l'intérieur lors du vissage du chapeau par la coopération des extrémités desdites dents et de la portée conique dudit chapeau, une bague d' étanchéité élastiquement deformable disposée dans la couronne de dents.We know, for example from the documents FR 2 358 766 A or EP 0 528 233 A a cable gland comprising: a tubular body with internal passage, comprising at least one external thread onto which a cap with central opening and internal bearing is screwed conical, a crown, axially blocked, of clamping teeth radially deformable towards the inside during the screwing of the cap by the cooperation of the ends of said teeth and the conical bearing of said cap, an elastically deformable sealing ring disposed in the crown of teeth.
De très nombreuses variantes de presse- étoupe de ce modèle sont connues, différant généralement les unes des autres par la forme et le nombre des dents, ainsi que leur éventuel recouvrement lors du serrage.Many variants of cable gland of this model are known, generally differing from each other by the shape and number of the teeth, as well as their possible overlap during tightening.
Ainsi le presse-étoupe illustré dans le document US 5 350 204 comporte une couronne de dents en drapeaux de recouvrement.Thus the cable gland illustrated in document US Pat. No. 5,350,204 comprises a crown of teeth in covering flags.
On connaît par le document US 5 410 104 une bague compressible cylindrique comportant des dents trapézoïdales en surépaisseur.Document US Pat. No. 5,410,104 discloses a compressible cylindrical ring comprising trapezoidal teeth in excess thickness.
Le but de l'invention est de proposer une nouvelle structure de presse-étoupe de ce modèle
ayant des caractéristiques améliorées en terme de qualité de serrage du câble et d' étanchéité.The object of the invention is to propose a new cable gland structure of this model having improved characteristics in terms of cable tightening quality and tightness.
Le but de l'invention est atteint, dans le cadre d'un presse-étoupe de ce modèle, par le fait que les dents sont conformées en trapèzes épais dont la grande base est rattachée par un amincissement extérieur à la base de la couronne, et en ce que les bords de dents voisines sont attachés l'un à l'autre par un voile mince sensiblement de même hauteur que les dents.The object of the invention is achieved, in the context of a cable gland of this model, by the fact that the teeth are shaped as thick trapezoids, the large base of which is attached by an external thinning to the base of the crown, and in that the edges of neighboring teeth are attached to each other by a thin veil substantially of the same height as the teeth.
L'épaisseur des dents est importante pour assurer une bonne rigidité de celles-ci et une bonne résistance à la traction sur le câble passé dans le presse-étoupe quand le chapeau est vissé. L'épaisseur de la partie amincie doit être choisie, elle, pour favoriser l'effet de charnière qu'elle joue, sans compromettre sa solidité néanmoins. Le voile est aussi mince que le permet la technique de moulage. L'épaisseur de la bague est choisie ni trop faible pour éviter que la garniture rentre trop entre les dents et empêche le serrage, ni trop forte car alors la bague risque d'être trop compressible et de voir sa compressibilité se modifier dans le temps avec risque de laisser glisser le câble. La forme intérieure de la bague peut être adaptée à la forme du câble (méplat, multi-passages, etc.). L'écartement entre les dents doit aussi être choisi en fonction du nombre de dents et de l'épaisseur de la bague.The thickness of the teeth is important to ensure good rigidity of these and good tensile strength on the cable passed through the cable gland when the cap is screwed. The thickness of the thinned part must be chosen to favor the hinge effect that it plays, without compromising its solidity nevertheless. The veil is as thin as the molding technique allows. The thickness of the ring is chosen neither too small to prevent the gasket from entering too much between the teeth and prevents clamping, nor too strong because then the ring may be too compressible and see its compressibility change over time with may cause the cable to slip. The inner shape of the ring can be adapted to the shape of the cable (flat, multi-pass, etc.). The spacing between the teeth must also be chosen according to the number of teeth and the thickness of the ring.
L'ensemble de ces considérations fait qu'en pratique, il est avantageux que le rapport de l'épaisseur des dents à celle de la bague d' étanchéité soit compris entre 1 et 2, de préférence entre 1,5 et 1,8 ; l'épaisseur des
dents est comprise entre 1 et 5 mm ; celle de la bague entre 0,8 et 2,5 mm. L'épaisseur de la partie amincie est de l'ordre du tiers de l'épaisseur de la dent. L'épaisseur du voile est comprise entre environ 0,2 et 0,4 mm. Le nombre de dents dépend du diamètre du presse-étoupe mais est d'environ 6 à 12, la largeur des dents étant comprise entre 0,5 et 8 mm et l'intervalle entre les dents entre 1 et 6 mm. L'intervalle entre les dents est d'environ deux fois l'épaisseur des dents .All of these considerations mean that in practice, it is advantageous for the ratio of the thickness of the teeth to that of the sealing ring to be between 1 and 2, preferably between 1.5 and 1.8; the thickness of teeth is between 1 and 5 mm; that of the ring between 0.8 and 2.5 mm. The thickness of the thinned part is of the order of a third of the thickness of the tooth. The thickness of the veil is between approximately 0.2 and 0.4 mm. The number of teeth depends on the diameter of the cable gland but is approximately 6 to 12, the width of the teeth being between 0.5 and 8 mm and the interval between the teeth between 1 and 6 mm. The interval between the teeth is about twice the thickness of the teeth.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-après de deux modes de réalisation de l'invention illustrés dans les dessins annexés sur lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description below of two embodiments of the invention illustrated in the appended drawings in which:
-la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un presse-étoupe conforme à l'invention, - -les figures 2 et 3 sont des vues respectivement en coupe et de côté du presse-étoupe de l' invention,FIG. 1 is an exploded perspective view of a cable gland according to the invention, - FIGS. 2 and 3 are views respectively in section and from the side of the cable gland of the invention,
-les figures 4 et 5 représentent en vue de bout le détail de la bague d' étanchéité et des dents de serrage, respectivement avant serrage et après serrageFIGS. 4 and 5 represent an end view of the detail of the sealing ring and of the clamping teeth, respectively before clamping and after clamping
-la figure 6 est une vue en demi-coupe et demi- vue latérale d'un second mode de réalisation de presse-étoupe conforme à l'invention dans lequel la couronne de dents est une pièce rapportée,FIG. 6 is a half-section and half-side view of a second embodiment of a cable gland according to the invention in which the crown of teeth is an attached part,
-la figure 7 est une vue du détail A de la figure 6, montrant les reliefs de la collerette d'appui du corps du presse-étoupe.
Le presse-étoupe 1 comporte un corps cylindrique 2 tubulaire, une bague d' étanchéité tubulaire 3 et un chapeau vissable 4 à six pans.FIG. 7 is a view of detail A in FIG. 6, showing the reliefs of the support flange of the body of the cable gland. The cable gland 1 comprises a tubular cylindrical body 2, a tubular sealing ring 3 and a screwable cap 4 with a hexagon.
Le corps 2 comporte extérieurement une collerette intermédiaire d' appui circulaire 5 au- dessus de laquelle est formée une partie de préhension à six pans 6. Un filetage inférieur 7 du corps est destiné à recevoir un écrou de fixation non représenté coopérant avec la collerette pour fixer le corps dans un trou d'une paroi .The body 2 externally comprises an intermediate circular support flange 5 above which is formed a gripping part with hexagon 6. A lower thread 7 of the body is intended to receive a not shown fixing nut cooperating with the flange for fix the body in a hole in a wall.
Au-dessus de la partie 6, un filetage supérieur 8 permet le vissage du chapeau 4, fileté intérieurement en 9. Le haut de la partie du corps 2 recevant le filetage 8 forme la base 10 d'une couronne de dents 11. Ces dents relativement larges, larges et peu nombreuses (par rapport aux modèles classiques) sont globalement de forme trapézoïdale, avec leur grande base 12 raccordée à la base 10 de la couronne par une partie amincie 14, tandis que la petite base 13 de chaque dent est dirigée vers le haut et comporte un chanfrein 15 extérieur. La surface radialement intérieure 16 des dents 11 est sensiblement dans la même surface cylindrique que la section supérieure 17 du passage interne du corps 2 au voisinage inférieur de la base 10 de la couronne de dents, de sorte que la partie amincie 14 apparaît comme le fond d'une gorge circonférentielle ouverte vers l'extérieur. La base 10 de la couronne et les bas des dents 11 comportent des chanfreins respectifs 18 et 19 autour de ladite gorge. Les côtés obliques 20 de chaque dent 11 sont reliés au côté 20 circonférentiellement voisin par un voile mince
21 de sensiblement même hauteur que les dents 11 et formant une portion trapézoïdale inversée cylindrique .Above the part 6, an upper thread 8 allows the screwing of the cap 4, internally threaded at 9. The top of the body part 2 receiving the thread 8 forms the base 10 of a crown of teeth 11. These teeth relatively wide, wide and few in number (compared to conventional models) are generally trapezoidal, with their large base 12 connected to the base 10 of the crown by a thinned part 14, while the small base 13 of each tooth is directed upwards and has an outer chamfer 15. The radially inner surface 16 of the teeth 11 is substantially in the same cylindrical surface as the upper section 17 of the internal passage of the body 2 in the lower vicinity of the base 10 of the crown of teeth, so that the thinned part 14 appears as the bottom a circumferential groove open to the outside. The base 10 of the crown and the bottom of the teeth 11 have respective chamfers 18 and 19 around said groove. The oblique sides 20 of each tooth 11 are connected to the circumferentially neighboring side 20 by a thin veil 21 of substantially the same height as the teeth 11 and forming a cylindrical inverted trapezoidal portion.
Le passage interne du corps 2 comporte, sous le niveau de la base 10 de la couronne, un épaulement ou une nervure intérieure 22 d'appui, en dessous de laquelle se trouve la section inférieure 23 du passage interne.The internal passage of the body 2 comprises, below the level of the base 10 of the crown, a shoulder or an internal rib 22 of support, below which is the lower section 23 of the internal passage.
La bague 3 se loge au repos entre les dents 11 et s'appuie sur la nervure 22, le bord supérieur 24 de l' étanchéité 3 affleurant très légèrement au-dessus des dents 11.The ring 3 is housed at rest between the teeth 11 and rests on the rib 22, the upper edge 24 of the seal 3 flush very slightly above the teeth 11.
Le chapeau 4 comporte, au-dessus du filetage 9, une portée conique 25 conduisant à l'orifice central 26. La portée 25 coopère lors du vissage du chapeau 4 avec le haut des dents 11 et les repousse radialement vers l'intérieur. Comme connu en soi, la portée conique 25 peut comprendre un cran 27 anti-dévissage. Dans ce mouvement de vissage, chaque dentThe cap 4 comprises, above the thread 9, a conical bearing 25 leading to the central orifice 26. The bearing 25 cooperates during the screwing of the cap 4 with the top of the teeth 11 and pushes them radially inwards. As known per se, the conical bearing surface 25 may include an anti-unscrewing notch 27. In this screwing movement, each tooth
11, rigide parce qu'épaisse, pivote en bloc autour de la charnière constituée par la partie amincie 14 à sa base. Chaque dent entraîne alors avec elle vers le centre la partie de la bague d' étanchéité 3 qui est devant elle. Simultanément, les parties de voile 21 comprises entre les dents se plient progressivement vers l'extérieur et servent néanmoins à maintenir les parties d' étanchéité qui ne sont pas poussées par les dents. En vue de bout, comme le montrent les figures 4 et 5, on voit que la disposition originellement sensiblement circulaire du voile 21 s'est transformée pendant le serrage en une disposition en étoile.
A la base de certaines dents 11 (deux ou trois) est prévu sur la surface extérieure de la dent un petit cran 28 permettant d' encliqueter rapidement le chapeau 4 par engagement des crans 28 dans le filet inférieur du filetage 9 du chapeau, ce qui permet le maintien provisoire du chapeau avant vissage. La hauteur des deux ou trois crans 28 est différente ; en effet, la surface supérieure 29 des crans 28 est disposée circonférentiellement selon une hélice correspondant au filetage de manière à ne pas entraver le vissage, tandis que leur surface inférieure 30 est dans le prolongement du chanfrein inférieur 19 de la dent 11. La figure 6 montre un autre mode de réalisation du presse-étoupe destiné à assurer la continuité électrique avec la tresse d'un câble. Dans ce mode de réalisation, le corps 2 du presse- étoupe est métallique et s'arrête avec le filetage supérieur 8, les dents de serrage 11 étant formées sur une pièce indépendante 40 moulée en plastique. Cette pièce se compose essentiellement d'une partie tubulaire 41 s ' insérant dans le corps 2, en haut de laquelle est formée la base 10 de la couronne de dents 11. La base 10 de la couronne s'appuie sur un épaulement 42 formé dans le corps 2, tandis qu'une saillie 43 formée autour de la partie tubulaire 41 s ' encliquette dans une rainure 44 formée dans le passage interne du corps 2, afin de fixer la pièce 40 dans le corps 2. L' épaulement 42 peut être conformé en lèvre conique dirigée vers le haut de manière à s'imprimer dans la base 10 de la couronne et parfaire l' étanchéité à ce niveau. Un épaulement inférieur 45 du corps 2 reçoit une bague métallique 46 présentant des
dents frotteuses élastiques disposées radialement vers l'intérieur et destinées à venir contacter la tresse métallique d'un câble passant dans le presse-étoupe, et assurant ainsi la continuité électrique entre ladite tresse et le corps 2 de presse-étoupe. La bague 4 est maintenue en appui sur l' épaulement 46 par le bas de la partie tubulaire 41 de la pièce rapportée 40.11, rigid because thick, pivots as a block around the hinge formed by the thinned part 14 at its base. Each tooth then carries with it towards the center the part of the sealing ring 3 which is in front of it. Simultaneously, the web parts 21 between the teeth gradually bend outwards and nevertheless serve to maintain the sealing parts which are not pushed by the teeth. In end view, as shown in FIGS. 4 and 5, it can be seen that the originally substantially circular arrangement of the web 21 has been transformed during tightening into a star arrangement. At the base of certain teeth 11 (two or three) is provided on the external surface of the tooth a small notch 28 allowing the cap 4 to be quickly snapped on by engagement of the notches 28 in the lower thread of the thread 9 of the cap, which allows the temporary maintenance of the cap before screwing. The height of the two or three notches 28 is different; in fact, the upper surface 29 of the notches 28 is arranged circumferentially according to a helix corresponding to the thread so as not to impede the screwing, while their lower surface 30 is in the extension of the lower chamfer 19 of the tooth 11. FIG. 6 shows another embodiment of the cable gland intended to ensure electrical continuity with the braid of a cable. In this embodiment, the body 2 of the cable gland is metallic and stops with the upper thread 8, the clamping teeth 11 being formed on an independent piece 40 molded in plastic. This part essentially consists of a tubular part 41 inserted into the body 2, at the top of which is formed the base 10 of the crown of teeth 11. The base 10 of the crown rests on a shoulder 42 formed in the body 2, while a projection 43 formed around the tubular part 41 engages in a groove 44 formed in the internal passage of the body 2, in order to fix the part 40 in the body 2. The shoulder 42 can be shaped like a conical lip directed upwards so as to be imprinted in the base 10 of the crown and perfect the seal at this level. A lower shoulder 45 of the body 2 receives a metal ring 46 having elastic friction teeth arranged radially inwards and intended to come into contact with the metal braid of a cable passing through the cable gland, and thus ensuring electrical continuity between said braid and the body 2 of cable gland. The ring 4 is held in abutment on the shoulder 46 from the bottom of the tubular part 41 of the insert 40.
La figure 7 montre le détail de la collerette d'appui, valable pour les deux modes de réalisation. La collerette d'appui 5 comporte sur son bord d'appui inférieur deux saillies annulaires 31 et 32 permettant d'obtenir une étanchéité élevée sans joint. De plus, une gorge annulaire 33 permet de disposer un joint torique pour augmenter l' étanchéité dans des conditions particulièrement difficiles. Les saillies sont définies par une paroi dont l'inclinaison est inférieure ou égale à celle de la surface supérieure 34 de ladite collerette, afin de faciliter le démoulage du presse-étoupe.
Figure 7 shows the detail of the support flange, valid for the two embodiments. The support flange 5 has on its lower support edge two annular projections 31 and 32 making it possible to obtain a high seal without joint. In addition, an annular groove 33 makes it possible to have an O-ring to increase the seal under particularly difficult conditions. The projections are defined by a wall whose inclination is less than or equal to that of the upper surface 34 of said flange, in order to facilitate demolding of the cable gland.