Brevet FR2525314A1 — publié le 19831021

La présente invention se rapporte à un joint réalisant ltétanchéité entre deux parois, notamment deux parois planes parallèles, qui délimitent une enceinte sous vide. Pour la réalisation de l'étanchéité et de l'assemblage entre deux parois en verre, l'on utilise déjà des procédés de jonction par soudure de verre à bas point de fusion. Ces procédés conduisent à des ruptures, en raison des dilatations différencielles des deux parois, dues aux écarts de température entre une paroi "intérieure" et une paroi "extérieure" par exemple. Il est aussi connu d'utiliser des barreaux en verre, collés par des joints étanches pour réunir deux parois en verre ; on accepte ainsi certaines déformations, mais au détriment de l'étanchéité. La présente invention remédie à ces inconvénients, en fournissant un joint spécialement adapté aux enceintes sous vide, qui peut se déformer sans risques de rupture de son contact étanche avec les deux parois, et qui réalise l'assemblage de ces parois par l'effet du vide lui-meme. Dans ce but, l'invention a essentiellement pour objet un joint d'étanchéité et d'assemblage entre deux parois délimitant une enceinte sous vide, ce joint comportant une barrière métallique partiellement liquide ou très malléable, reliant les deux parois, des parties en matière élastique étant disposées de part et d'autre de ladite barrière métallique. L'invention fournit ainsi un joint composite, ayant une résistance mécanique suffisante tout en étant déformable transversalement et cintrable, le contact avec les deux parois et l'assemblage des deux parois étant assurés par application de l'effet dit de "Magdebourg", du fait que ces parois sont soumises d'un côté à la pression atmosphérique et de l'autre côté à une pression pratiquement nulle, compte tenu de ce que le vide règne entre les deux parois. Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, le joint comprend un corps en matière élastique, dans lequel est noyée une âme métallique mince dont les bords longitudinaux font saillie au fond de gorges creusées le long de deux faces opposées du corps et remplies de métal liquide, formant deux cordons entrant en contact avec les parois à assembler. La barrière métallique continue résulte ainsi de la combinaison de l'âme mince et des deux cordons liquides, constitués notamment de mercure. L'âme est de préférence réalisée au moyen d'un feuillard de cuivre ou de plomb, ces métaux ne risquant pas de produire des effets électrochimiques au contact du mercure.AvantagEusement, l'âme métallique mince est de section droite et perpendiculaire aux parois à assembler, les bords longitudinaux de ladite âme n'entrant pas en contact avec ces parois et étant novés dans le métal liquide, notamment mercure. Grâce à ces dispositions, tout flambage du feuillard métallique est impossible, la compression s'exerçant uniquement sur le mercure. Le corps du joint, quant à lui, peut être réalisé en élastomère ou en silicone, et formé par coulée ou par extrusion. Suivant une autre forme de réalisation possible du joint objet de l'invention, celui-ci comprend un corps en matière élastique, dans lequel est noyée une âme métallique mince très malléable, dont les bords longitudinaux sont brasés ou soudés aux parois à assembler. L'âme très malléable réalise ici à elle seule toute la barrière métallique. Avantageusement, cette âme métallique mince est un feuillard plié "en accordéon" sur toute sa section, excepté ses bords qui sont brasés ou soudés, ce qui rend ladite âme très déformable, à la fois en section et dans le sens d'un cintrage notamment pour "suivre" des angles. Le joint objet de l'invention peut, suivant encore une autre forme de réalisation, comprendre un corps rigide notamment métallique, présentant sur deux faces opposées des paires de gorges longitudinales recevant des joncs élastiques parallèles, délimitant des cordons de métal liquide, notamment de mercure, entrant en contact avec les parois à assembler. Comme dans la première forme de réalisation, le mercure est ici confiné entre des parties élastiques, qui dans le cas présent ne réalisent cependant pas tout le corps du joint. Dans tous les cas, le mercure présente l'avantage de pouvoir réaliser aussi une jonction parfaitement étanche entre les deux extrémités d'un joint refermé sur luimême, par exemple pour suivre entièrement le contour d'un panneau de forme rectangulaire. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes d'exécution de ce joint d'étanchéité et s'assemblage entre deux parois délimitant une enceinte sous vide Figure 1 est une vue en coupe transversale d'un premier joint conforme à la présente invention, monté entre deux parois planes parallèles Figure 2 est une vue en coupe transversale d'un deuxième joint conforme à la présente invention, monté entre deux parois parallèles Figure 3 est une vue en coupe transversale d'un troisième joint conforme à la présente invention, monté entre deux parois parallèles Figure 4 est une vue en coupe transversale d'un panneau de construction de bâtiment avec isolation par le vide, constituant une application préférentielle du joint objet de l'invention Figure 5 est une vue en perspective, très schématique, du panneau isolant de figure 4. Comme le montre la figure 1, le joint d'étanchéité et d'assemblage objet de l'invention, désigné dans son ensemble par le repère 1, est destiné à être monté entre deux parois planes parallèles 2 et 3 qui délimitent une enceinte sous vide 4, plus particulièrement à la périphérie de ces parois 2 et 3. Dans cette première forme de réalisation, le joint 1, ayant une section rectangulaire, comprend un corps 5 en élastomère ou en silicone, dans lequel est noyée une âme métallique mince 6, perpendiculaire aux plans des parois 2 et 3, pouvant âtre un feuillard d'acier, d'aluminium,depréference de cuivre ou de plomb.Les bords longitudinaux supérieur 6a et inférieur 6b de l'âme métallique 6 font saillie au fond de deux gorges Sa et 5b creusées le long des faces supérieure et inférieure du corps 5 en élastomère ou en silicone, ces bords 6a et 6b n'entrant pas en contact avec les faces des parois 2 et 3. Les gorges Sa et 5b sont l'une et l'autre remplies de cordons de mercure, indiqués en 7 et 8 respectivement, qui avec l'âme 6 réalisent une barrière métallique continue entre la paroi supérieure 2 et la paroi inférieure 3. Le mercure est injecté dans les gorges Sa et 5b après réalisation d'un vide partiel dans l'enceinte 4. Un vide plus poussé peut ensuite être réalisé, pour augmenter la pression du mercure 7 et 8 sur les parois 2 et 3 et garantir l'étanchéité. Le joint 1 ainsi mis en place assure non seulement l'étanchéité entre les parois 2 et 3, mais aussi l'assemblage de ces parois 2 et 3 par appui cation de l'effet de "Magdebourg", la pression extérieure tendant à resserrer fortement ces deux parois de part et d'autre du joint 1. Dans la forme de réalisation illustrée par la figure 2, le joint 1' possède toujours un corps 5' de section rectangulaire, en élastomère ou en silicone, dans lequel est noyée une âme métallique mince 9 ; cette âme 9 est un feuillard déformable, en métal très malléable, plié "en accordéon" sur toute sa section, tandis que ses bords 9a et 9b sont assemblés respectivement aux parois 2 et 3, par exemple par brasure à l'argent. Dans le cas particulier d'un joint 1' à monter entre deux parois 2 et 3 en verre, l'on peut appliquer le procédé spécial suivant de brasure ou de soudure : du chlorure de platine, mélangé à de l'huile de cannelle, est étalé sur le verre on chauffe au rouge et on fait un dépôt électrolytique de cuivre, et ensuite l'on peut soit braser, soit souder les bords 9a et 9b sur le cuivre déposé électrolytiquement. Dans la forme de réalisation de la figure 3, le corps 10 du joint 1 est métallique ; de section générale rectangulaire, ce corps 10 présente sur sa face supérieure deux gorges longitudinales, de section sensiblement semicirculaire, recevant respectivement deux joncs élastiques parallèles 11, de section circulaire, tandis que sur sa face inférieure sont ménagées deux autres gorges longitu finales; de section semi-circulaire, recevant respectivement deux joncs élastiques parallèles 12 de section circulaire. Un premier cordon de mercure 7" remplit ltespace délimité par le corps métallique 10, les deux joncs 11 et la paroi plane supérieure 2. Un second cordon de mercure 8 remplit l'espace délimité par le corps métallique 10, les deux joncs 12 et la paroi plane inférieure 3. Comme le montrent les figures 4 et 5, le joint I précédemment décrit peut réaliser l'étanchéité à la périphérie de l'âme centrale d'un panneau de construction, âme formée de deux parois métalliques en t8le mince 2 et 3 situées de part et d'autre de l'enceinte sous vide 4 remplie d'une structure alvéolaire en "nid d'abeille" 13. Le panneau complet comprend encore une première épaisseur de béton 14 constituant le parement de la paroi métallique 2, et une seconde épaisseur de béton 15 constituant le parement de la paroi métallique 3. On comprend que le joint 1 assure ici l'assemblage, par l'effet de "Magdebourg" des parties symétriques intérieure et extérieure du panneau, tout en maintenant l'âme de ce panneau sous vide pour réaliser son isolation thermique. L'âme métallique mince 6 du joint 1, ou l'âme 9 dans le cas d'utilisation du joint 1' selon la figure 2, est facilement déformable aux angles du panneau, ce qui permet d'utiliser un joint unique que l'on cintre pour suivre tout le contour du panneau, comme l'illustre la figure 5. A la jonction des deux extrémités du joint 1 refermé sur lui-m#me, la continuité de l'étanchéité est assurée par un petit cordon transversal de mercure 16, qui réalise un "remplissage" parfait en reliant les deux cordons de mercure principaux 7 et 8. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce joint d'étanchéité et d'assemblage qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation fondées sur le même principe, quels que soient notamment les matériaux constitutifs du joint qui peuvent être remplacés par tous équivalents, et quelles que soient aussi les applications de ce joint, évidemment non limitées aux panneaux de construction de bâtiment mais incluant également les vitrages isolants, les capteurs solaires, etc... REVENDICATIONS 1. - Joint d'étanchéité et d'assemblage entre deux parois (2,3) délimitant une enceinte sous vide (4), caractérisé en ce qu'il comporte une barrière métallique, partiellement liquide ou très malléable (6,7,8 ; 9 ; 7", a~, 10), reliant les deux parois précitées (2,3), des parties en matière élastique (5 ; 5' ; 11,12) étant disposées de part et d'autre de ladite barrière métallique. 2. - Joint d'étanchéité et d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (5) en matière élastique, dans lequel est noyée une âme métallique mince (6) dont les bords longitudinaux (6a,6b) font saillie au fond de gorges (5a, 5b) creusées le long de deux faces opposées du corps (5) et remplies de métal liquide (7,8) formant deux cordons entrant en contact avec les parois (2,3) à assembler. 3. - Joint d'étanchéité et d'assemblage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le métal liquide (7,8) est du mercure. 4. - Joint d'étanchéité et d'assemblage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'âme métallique mince (6) est un feuillard de cuivre ou de plomb. 5. - Joint d'étanchéité et d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'âme métallique mince (6) est de section droite et perpendiculaire aux parois (2,3) à assembler, les bords longitudinaux (6a, 6b) de ladite âme n'entrant pas en contact avec ces parois (2,3) et étant noyés dans le métal liquide, notamment mercure (7,8). 6. - Joint d'étanchéité et d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (5') en matière élastique, dans lequel est noyée une âme métallique mince (9) très malléable, dont les bords longitudinaux (9a, 9b) sont brasés ou soudés aux parois (2,3) à assembler. 7. - Joint d'étanchéité et d'assemblage selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'âme métallique mince (9) est un feuillard plié "en accordéon sur toute sa section, excepté ses nords crases ou soudés (9a, 90). 8. - Joint d'étanchéité et d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un corps rigide notamment métallique (-10), présentant sur deux faces opposées des paires de gorges longitudinales recevant des joncs élastiques parallèles(11,12),délimitant des cordons de métal liquide (711, 8"), notamment de mercure, entrant en contact avec les parois (2,3) 3 assem#ler.