Brevet FR2369472A1 — publié le 19780526

Les produits d'étanchéité courants sur le marché qui empêchent le passage des liquides, des matières solides ou des gaz n'acceptent ni ne transmettent les charges d'un élément mécanique à un autre quand ils sont placés dans des jointes entre des éléments à assembler, dissipant ainsi la force de serrage entre les éléments et déplaçant les charges concernées dans les éléments assemblés. A la longue, le joint est érodé par extrusion du produit d'étanchéité du joint sous les pressions auxquelles le produit d'étanchéité est soumis.La présente invention résout le problème par l'incorporation stratégique d'insertions de support de-charge dans un ruban ou une bande de matière constituant le produit d'étanchéité polymère déformable de manière permanente selon l'invention de manière a permettre qutune charge soit trame mise de l'un des éléments à assembler à l'autre élément sans perte du produit d'étanchéité par la force de compression exercée sur lui par les éléments et à permettre l'insertion d'éléments de fixation à travers le ruban. L'invention concerne un produit d'étanchéité normalement sous la forme d'un ruban ou d'une bande de matière polymère caractérisée par la capacité de se déformer d'une manière permanente sous pression en service, dans lequel sont enrobées des insertions de support de charge et qui est mis à l'avance à la forme, à la longueur et à la largeur désirées, comme par extrusion, laminage, calandrage, etc. En vue de sa manipulation, le produit d'étanchéité est normalement préformé sur un support de papier d'un type duquel il peut être facilement séparé. Le produit d'étanchéité est utilisé pour assurer l'étanchéité des joints entre des éléments qui sont fixés ensemble comme par des bodbns, des vis, etc. Pour accepter la charge à laquelle le produit d'étanchéité est soumis en service et pour empocher ltextrusion du produit d'étanchéité d'un joint qui peut Etre formé par des éléments en métal, en verre, en matière plastique, etc, des éléments de support de charge sont enrobés ou collés dans le ruban polymère. On a obtenu les meilleurs résultats avec des perles de terre trempé. Les perles sont d'une grosseur prédéterminée qui est en relation directe avec l'épaisseur du ruban polymère. Les éléments de support de charge peuvent Etre placés des deux côtés du ruban ou de la bande polymère ou d'un seul côté, mais en tout cas les éléments de support de charge sont normalement orientés irrégulièrement en bandes qui sont espacées latéralement entre elles de manière à laisser la zone centrale du ruban exempte d'éléments de support de charge et qu'ainsi des boulons puissent être passés facilement à travers le produit d'étanchéité. Egalement, cela permet d'insérer des boulons ou des éléments du même genre à travers le produit d'étanchéité sans endommager ou déplacer les éléments de support de charge.De plus, les bandes respectives d'éléments de support de charge sont légèrement éloignées des cotés du ruban de manière que quand le joint est serré et qu'un peu de produit d'étanchéité est ainsi extrudé, les éléments de support de charge restent intacts dans le ruban. Si on utilise une seule bande d'éléments de support de charge, cette bande est aussi légèrement éloignée d'un côté du ruban. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs La figure 1 est une vue de dessus, en agrandissement, du produit d'étanchéité du type mastic avec les éléments de support de charge qui y sont enrobés La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1 avec les éléments de support de charge en élévation ; La figure 2 est une vue i détail montrant un boulon qui assemble deux éléments et passe à travers la partie cen trale du mastic d'étanchéité. Sur les figures, on voit une portion d'une bande ou d'un ruban 1 formé d'un produit d'étanchéité polymère déformable de manière permanente en service et dans lequel sont enrobés une multiplicité d'éléments de support de charge ou d'insetions 2, qui sont représentés comme étant des perles de verre trempé ayant une forme sphérique. Les éléments de support de charge tels que représentés sont orientés irrégulièrement en bandes 3 espacées latéralement, ce qui laisse exempte d'éléments 2 la partie centrale 4 du ruban 1.Comme représenté sur le dessin, cela permet d'insérer le boulon 5 à travers la zone du ruban 1 exempte d'éléments de support de charge 2, comme représenté sur la figure 3, où le boulon 5 s'étend à travers les éléments 6, le ruban 1 entre eux et la rondelle 7, et fixe l'un à l'autre les éléments 6 au joint dans lequel le ruban 1 a été disposé quand l'écrou 8 sur le boulon 5 est serré contre la rondelle 7. D'autres moyens de fixation peuvent entre utilisés, tels que des vis. Non seulement les bandes 3 sont éloignées de la zone centrale du ruban l, mais elles sont un peu éloignées aussi des côtés du ruban 1, comme par exemple de 6 mm environ, de manière que quand le boulon 5 est fixé en place pas serrage de l'écrou 8 sur lui et que le produit d'étanchéité a tendance à être exprimé du joint, comme représenté en 9 sur la figure 3, il n'y ait qu'un nombre minimal d'éléments de support de charge 2 extrudés du ruban 1. Les éléments de support de charge 2 permettent l'utilisation du ruban 1 dans un joint entre des éléments 6 qui exercent une pression sur le produit d'étanchéité. Toutefois, il est nécessaire qu'unie base soit constituée comme par le ruban 1 pour retenir les insertions 2. Le ruban déformable 1 est formé à partir d'une composition comprenant un mélange de polymères, décharges et d'additifs ainsi qu'il est bien connu dans la technique des produits d'étanchéité. Les polymères peuvent être présents à raison de 25 à 85% en poids et peuvent consister par exemple en caoutchouc butyle, en polybutène, en polyisobutylène ou en terpolymère éthylènepropylène. Les charges qui habituellement constituent d'environ 8 à environ 60% du poids du ruban 1 peuvent être constituées par exemple de n'importe quelle matière inerte finement divisée telle que du carbonate de calcium, de l'argile, du talc, de la silice, de l'amiante, du bioxyde de titane, du silicate de mangésium ou du noir de carbone.Les additifs dansle produit d'étanchéité 1 peuvent être présents à raison de 1 à 12% environ en poids et consistent par exemple en oxyde de zinc, acide oleique, acide stéarique, disulfure de tétraéthylthiuram, 2-mercaptobenzothiazole, soufre, résine polyéthylène, résine d'hydrocarbures du pétrole, résine d'ester, résine phénolique, stéarate d'aluminium, anti-oxydant phénol empêché, anti-oxydant du type phosphate ou sels d'amine. Des mélanges de matières de toutes les classes peuvent aussi entre utilisés. Le ruban 1 a une consistance suffisante pour pouvoir entre appliqué facilement dans un joint et au moment de l'application il est un peu adhésif. Le ruban 1 peut avoir une épaisseur d'environ 0,9 à 1,8 mm. Toutefois, on a obtenu les meilleurs résultats avec des épaisseurs de ruban 1 comprises entre 1,14 et 1,52 mm. Le ruban 1 a une largeur et une longueur prédéterminées qui dépendent de-s dimensions du joint dans lequel on utilise le ruban 1. Le ruban polymère 1 qui est de la composition décrite est caractérisé par la capacité de se déformer de façon permanente sous pression en service. Cette capacité ou caractéristique se manifeste par le fait que le ruban 1 a une susceptiblité de pénétration du c8ne comme défini dans la norme ASTM D-217 sous une charge totale de 300 grammes comprises entre 6,0 et 14,0 millimètres On a obtenu des résultats satisfaisants avec un ruban 1 ayant une pénétration du c3ne comme défini dans la norme ASTN D-217 sous une charge totale de 300 grammes comprises entre 8,0 et 12,0 millimètres. Les éléments de support de charge 2, en dehors de sphères de verre trempé, peuvent être choisis dans un groupe de matières qui résisteront à la pression appliquée sur elles dans le joint dans lequel elles doivent titre utilisées, tout en permettant à la matière d'étanchéité du ruban 1 de s'écouler librement sous pression pour fournir l'étanchéité requise.D'autres exemples peuvent entre sous la forme de particules de forme régulière ou irrégulière comme du sable pour décapage, du fil métallique haché ou coupé, des perles de polystyrène , de polyéthylène, de résine vinylique ou de Nylon ou des matières plastiques ou élastomères hachées ou coupées, La grosseur des éléments de support de charge 2 est importante et est en relation avec l'épaisseur du ruban 1, car on a trouvé que les éléments de support de charge 2 doivent être plus petits que l'épaisseur duruban, On a trouvé que des éléments 2 qui passent à travers un tamis de 0,59 à 0,84 mm d'ouverture de maille sont de grosseur très satisfaisante. Si les éléments de support de charge 2 sont trop gros, alors la composition formée du ruban 1 devra être trop épaisse pour utilisation économique.Si les éléments de support de charge 2 sont trop petits, ils ne sont pas efficaces et dans le cas où le ruban de mastic d'étanchéité 1 peut être exprimé du joint en service, des quantités excessives d'éléments de support de charge 2 seront extrudées avec lui. Avec l'épaisseur du ruban comprise entre 0,9 et 1,8 mm, la grosseur des éléments de support de charge 2 doit être telle qu'elle soit comprise entre 30 et 75% de l'épaisseur du ruban constituant le corps du produit d'étanchéité. Les sphères de verre trempé, par exemple dans l'intervalle de 0,59 à 0,84 mm, ont une résistance moyenne à la rupture d'environ 27 kg au minimum. La résistance nécessaire variera avec l'application. Pour certaines applications, une résistance de 9 kg peut être suffisante. Les éléments de support de charge 2 peuvent être incorporés par enrobage ou d'une manière similaire dans la composition formée du ruban 1 après fabrication de ce dernier. Les éléments de support de charge peuvent être des deux côtés du ruban 1 ou, comme représenté à des fins d'illustration, seulement d'un côté du ruban 1. Le produit d'étanchéité déformable de manière permanente selon l'invention avec les éléments de support de char ge permet de converser la force de serrage dans les zones des joints pendant une plus longue période. Les insertions -de support de charge 2 fournissent un support de charge dans le joint entre les éléments 6 en service et servent dtélément structural entre les éléments 6 aidant à maintenir le couple du boulon. Les insertions de support de charge et leur orientation donnent une plus longue vie du dispositif d'étanchéité et donnent des joints plus résistants. Le produit d'étanchéité polymère maintient aussi une distance suffisante entre les éléments à assembler pour que quand le couple est appliqué aux boulons ou aux vis, le produit d'étanchéité soit retenu en ma jeure partie dans le joint. Il est évident que l t invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et qu'on peut y apporter toutes variantes. REVENDICATIONS 1 - Un produit d'étanchéité polymère caractérisé par la capacité de se déformer de manière permanente sous pression en service quand il est inséré entre des éléments a assembler par des boulons ou par des moyens du mEme genre, ce produit d'étanchéité étant à l'état de ruban d'une forme, d'une longueur et d'une largeur prédéterminées par le joint dans lequel le produit d'étanchéité doit etre utilisé, ce ruban ayant une épaisseur comprise entre 0,9 et 1,8 mm de manière à donner une consistance suffisante au produit d'étanchéité pour qu'il puisse être appliqué facilement à un joint et une multiplicité d'insertions de support de charge d'une matière suffisamment durcie pour résister aux pressions auxquelles les insertions sont soumises en service, enrobées dans au moins une surface du ruban et d'une grosseur telle que les insertions aient de 30 à 75% de l'épaisseur du ruban constituant le corps du produit d'étanchéité. 2 - Un produit d'étanchéité polymère selon la revendication 1, caractérisé en ce que la capacité du ruban de se déformer d'une manière permanente sous pression en service est mesurée par unepénétration de cône comme défini dans la norme ASTM D-217 sous une charge totale de 300 grammes comprise entre 6,0 et 14,0 millimètres. 3 - Un produit d'étanchéité polymère selon la revendication 1, caractérisé en ce que la capacité du ruban de se déformer de manière permanente sous pression en sergice est mesurée par une pénétration de cône, comme défini dans la norme ASTM D-217, sous une charge totale de 300 grammescomprise entre 8,0 et 12,0 millimètres. 4 - Un produit d'étanchéité polymère selon revendication 1, caractérisé en ce que les insertions de support de charge sont des bandes orientées longitudinalement et latéralement espacées laissant une zone entre les bandes exempte d'éléments de support de charge de manière que des moyens de fixation puissent passer à travers le produit d'étanchéité sans venir en contact avec les éléments de support de charge. 5 - Un produit d'étanchéité polymère selon la revendication 1, caractérisé en ce que les insertions de support de charge sont des sphères de verre trempé d'une grosseur comprise entre 0,59 et 0,84 mm et ayant une résistance moyenne à la rupture de 13,6 kg au minimum. 6 - Un produit d'étanchéité polymère selon la revendication 4, caractérisé en ce que les bandes sont espacées des bords du produit d'étanchéité de manière qu'il n'y ait pas .un nombre important d'insertions de support de charge extrudées du produit d'étanchéité lors de l'application d'une pression au produit d'étanchéité quand on serre le joint. 7 - Un produit polymère selon la revendication 6, caractérisé en ce que les bandes d'insertions sont à une distance des bords respectifs du produit d'étanchéité de l'or- dre de 6 mm environ. 8 - Un produit d'etanchéité polymère selon la revendication l, caractérisé en ce que le ruban est forme d'une composition de 35 d 85% en poids de polymères choisis parmi du caoutchouc butyle, du polybutène, du polyisobutylêne, un terpolymère éthylène-propylène et leurs mélanges, de 8 à 60% en poids de charges choisies parmi le carbonate de calcium, l'argile, le talc, la silice, ltamiante, le bioxyde de titane, le silicate de magnésium, le noir de carbone et leurs mélanges, et de 1 à 12% en poids d'additifs choisis parmi l'oxyde de zinc, l'acide oléique, l'acide stéarique, le disulfure de tétraéthyîthîuram, le 2mercaptobenzothiazole, le soufre, une résine polyéthylène, une résine d'hydrocarbures du pétrole, une résine d'ester, une résine phénolique, le stéarate d'aluminium, un anti-oxydant phénol empoché, un anti-oxydant du type phosphate ou des sels d'amine et leurs mélanges.