Brevet FR2510519A1 — publié le 19830204

L'invention a pour objet une matière composite qui réunit des propriétés d'élasticité et de conduction thermique et électrique grâce auxquelles les pièces réalisées à partir de cette matière apportent une solution avantageuse, et parfois l'unique solution possible, à des conditions de fonctionnement difficiles à scisfaire ou même impossibles à satisfaire autrement. On connatt dans lç domaine des fils métalliques ce que l'on appelle le tricot métallique qui est obtenu par tricotage d'un ou de plusieurs fils métalliques. Ces derniers sont de natures diverses (cuivre, acier doux, etc...) mais le tricot que l'on réalise en les tricotant est homogène en ce sens qu'il est généralement composé d'un ou de plusieurs fils de même nature. Les tricots connus sont appelés homogènes, ici, pour les distinguer de la matière de l'invention, parce qu'ils sont obtenus à l'aide de fils qui sont à l'état recuit ou qui n'ont qu'une elasticité résiduelle faible A partir de ces tricot appelés homogènes, on confectionne des pièces qui sont utilisées principalement en raison de leur porosité dans les domaines de la filtration, de la séparation de phases, etc... La confection de ces pièces comporte parfois une opération de compression du tricot préalablement enroulé sur lui-même.Qu'il ait été comprimé ou non, les pièces obtenues à partir du tricot classique ne sont pas utilisables pour leur élasticité parce que celle-ci est soit nulle soit insuffisante pour être exploitable en pratique. Le mérite de l'invention consiste a avoir compris qu'il est avantageux de réaliser une matière composite que l'on peut appeller aussi hétérogène en ce sens qu'elle est obtenue à partir du tricotage de deux fils au moins qui diffèrent par leur état (recuit d'une part, élastique d'autre part) et qui, en plus, peuvent différer aussi par leur nature. On obtient ainsi une matière qui peut être mise à une forme donnée quelconque, par compression grâce à la déformation permanente que subit le fil à l'état recuit mais qui conserve encore une élasticité notable grâce à la présence du fil élastique, Cette élasticité est importante au point que l'on peut l'exploiter en transmettant élastiquement une pression ou une force qui déforme la pièce à partir de la forme initiale qui lui a été donnée, Après suppression de cette force ou de cette pression transmise, la pièce reprend cette forme initiale. Cette opération peut être répétée autant de fois que l'on veut. Il est évident que d'autres matières connues permettent de transmettre élastiquement une force ou une pression, comme le caoutchouc par exemple. Mais la ma tière composite et élastique de l'invention a l'avantage de transmettre aussi la chaleur puisqu'elle peut comprendre un fil métallique bon conducteur de la chaleur comme le cuivre. Il est évident aussi que d'autres pièces connues, comme un ressort hélicoïdal ou ressort à boudin, permettent de transmettre une-force. Mais un ressort de compression ne transmet pas la chaleur; en outre il ne trans- met pas non plus une pression répartie sur une surface. La matière composite et élastique de l'invention a l'avantage de répartir également sur une surface donnée la force à laquelle elle est soumise. De cette façon, elle est apte à assurer par elle-même , sans l'emploi de moyens complémentaires, un bon contact d'une surface contre une autre surface. La matière composite de l'invention transmet également le courant électrique. Elle peut donc réaliser une pression élastique et autoriser le passage du courant pendant cette pression. Dans certaines circonstances, il est possible de faire traverser la matière composite de l'invention par un courant électrique de façon à l'échauffer, par effet joule, de sorte que la chaleur à transmettre peut être engendrée du sein même de la pièce en matière composite selon l'invention. On a donné plus haut une définition de cette matière composite en disant qu'elle comprend deux fils qui diffèrent par leur état et/ou leur nature. Il doit être entendu que cette définition générale englobe aussi le cas où on emploie un unique fil d'une première nature à l'état non élastique et plusieurs fils d'une seconde nature à l'état élastique, Cette définition englobe aussi les exemples dans lesquels on emploie plusieurs fils différents mais ayant tous un premier et même état non élastique et plusieurs fils dif férents ayant tous un second et même état élastique, Plus généralement, l'un de ces états est l'état recuit ou, non élastique et l'autre de ces états est l'état élastique que les fils soient de même nature ou de natures différentes. Pour expliquer le procédé de réalisation d'une pièce en matière composite selon l'invention on se référera, pour fixer les idées, à un exemple réel qui est le suivant. On prend d'une part un fil de cuivre à l'état recuit ayant un diamètre de 120 microns et d'autre part trois fils d'acier inoxydable à haute résistance, d'un diamètre de 60 microns chacun, de nuance 304 L, à l'état élastique. Avec ces fils on alimente simultanément les aiguilles d'un métier à tricoter et on réalise, de la façon habituelle connue, une bande tricotée qui est composite ou hétérogène. Ensuite, on enroule ou on replie cette bande pour lui donner grossièrement la configuration voulue puis on la met à la forme finale désirée en la soumettant, dans une matrice ap- propriée, à une compression suffisante qui impose une défor- mation permanente au fil de cuivre mais qui laisse une capacité de déformation élastique au fil élastique. On obtient une pièce qui reste élastique dans toutes les directions et qui reprend sa forme après une nouvelle contrainte de compression. Bien entendu, on choisit la grosseur et le nombre des fils qui sont à l'état non élastique et de ceux qui sont à l'état élastique en fonction de la qualité finale que l'on souhaite obtenir selon que la pièce réalisée doit être plus ou moins élastique, ou plus ou moins conductrice de la chaleur, ou de l'électricité, On se reportera maintenant à la figure unique annexée pour décrire une pièce réalisée en matière composite conforme à l'invention.Cette figure est une vue en coupe par un plan diamétral d'un anneau circulaire, Ce dernier a été obtenu a partir d'une bande tricotée à l'aide des fils décrits ci-dessusi cette bande a été enroulée pour prendre grossièrement la forme de l'anneau souhaité puis elle a été comprimée dans une matrice où elle a subi une déformation permanente à la suite de quoi elle a conservé le profil représenté sur la figure. L'anneau 1 a une face supérieure 2 plane, une face latérale-extérieure 3 cylindrique, une face intérieure 4 cylindrique, une face inférieure 5 plane. La face supérieure 2 et la face latérale extérieure 1 se raccordent par un faible arrondi 6. La face inférieure 5 se raccorde par un arrondi 7 ayant un rayon de 1,5 mm à une face oblique 8 inclinée vers l'extérieur et vers le bas qui se raccorde ellemême avec une face oblique 9 inclinée vers le haut, en direction de la face latérale 1. Ces deux faces 9 et 1 se raccordent par un faible arrondi 10. e Dans cet exemple la face latérale extérieure 1 a un diamètre de 65 mm et la face intérieure 4 a un diamètre de 45 mm. Cette dernière face 4 limite une ouverture qui correspond à celle d'une bouteille ou d'un pot en verre 11 à large goulot représenté partiellement en trait mixte.La surface inférieure qui comprend la face inférieure 5, l'arrondi 7 et la face oblique 8 correspond à la configuration de la Partie supérieure extrême du goulot en verre. Pour fermer l'ouverture d'un récipient en verre de ce genre à l'aide d'une simple feuille d'aluminium thermocollée sur le verre, il faut appliquer cette feuille sur le goulot en exerçant une pression suffisante tout en lui transmettant une quantité suffisante de chaleur. Mais il faut aussi que cette pression soit élastique en raison de la fragilité du verre aux chocs. Il faut encore que la pression soit bien répartie et exercée au moyen d'une matière très souple qui épouse fidèlement les irrégularités inévitables de la surface du verre, afin que la feuille d'aluminium soit collée totalement pour donner une fermeture hermétique. La matière composite de l'invention est la seule qui possède les qualités nécessaires pour satisfaire à toutes ces conditions et pour supporter la cadence de travail élevée des machines modernes d'eanbouteillages On notera aussi qu'en plus des propriétés décrites plus haut la matière de l'invention conserve encore celle de présenter une porosité que l'on peut exploiter dans certaines circonstances simultanément à ces propriétés nouvelles. En effet, cette porosité.. inhérente au tricot, n'est pas détruite par la compression qui lui est imposée lors de sa mise en forme. I1 est clair e la compression de travail qui met à profit l'élasticit de la matière de l'invention n'est pas de même ordre que la compression de mise en forme. En général, on observe un rapport de 3 à 10 entre cette dernière, qui est nécessairement plus élevée, et la compression de travail. RE\tEND ;';CAT#0NS 10 - Matière composite poreuse, conductrice de la chaleur et de l'électricite apte à. transmettre une pression de manière élastique, constituée de fils métalliques tricotés ensemble, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux fils dont 1 un est à l'etat non élastique et aont l'autre est à l'état élastique. 20 - Matière composite selon la revendication 1 caractérisée en ce que le ou les fils non élastiques sont en cuivre à l état recuit. 30 - Matière composite selon la revendication 1 caractérisée en ce que le ou les fils élastiques sont en acier inoxydables. 4 - Matière composite selon la revendication 1 caractérisée en ce quelle comprend un fil de cuivre à l'état recuit d'un diamètre de 120 microns et trois fils d'acier inoxydable à haute résistance d'un diamètre de 60 microns chacun. 5 - Pièce en matière composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce qu'elle présente un profil quelconque déterminé maintenu par le ou les fils non élastiques ayant subi par compression une dé- formation permanente et en ce qu elle possède une capacité de déformation élastique par compression à partir de ce profil sous l effet du ou des fiïs élastiques. 60 - Procédé pour la realisation d'une pièce selon la revendication 5 à partir d'une matière composite selon lune quelconque des revendications 1 à 4, caractérise en ce qu'on tricote ensemble au moins un fil non élastique et au moins un fil élastique pour obtenir une bande tricotée, on roule ou on replie cette bande pour lui donner grossie- rement le profil de la pièce désirée et on la comprime dans une matrice a une pression suffisante pour déformer de ta çon permanente le ou les fils non élastiques en conservant une capacité de déformation élastique au fil ou aux fils élastiques. 70 - Piece annulaire en matiere composite selon la revendication 4 caractérisée en ce qu elle a unprofil avec une surface inférieure (5,7,8) conformée pour épouser la partie supérieure terminale d'un goulot d'un récipient en verre que l on veut obturer de façon étanche par une feuille d aluminium thermocollée sur le verre,