Brevet FR2540600A1 — publié le 19840810

PIECE A REVETEMENT CALORIFUGE INTEGRE. L'invention est relative à une pièce à revêtement calorifuge intégré. Les revêtements calorifuges sont utilisés chaque fois qu'il est nécessaire de respecter des conditions d'environnement thermique à l'intérieur et/ou à l'extérieur d'un matériel Ces conditions peuvent être liées à la sécurité des utilisateurs dudit matériel, ou bien encore à un besoin de ne pas perdre l'énergie calorifique accumulée dans ledit matériel. Ainsi, les conduits d'échappement des gaz provenant de la combustion dans les moteurs d'avions, de bateaux ou d'autres engins sont calorifugés par souci de sécurité vis-à-vis de l'extérieur et certains récipients de stockage de produits sont calorifugés soit dans un souci de protection de l'utilisateur, soit afin de conserver la température dudit produit. Mais un revêtement calorifuge est un dispositif qui vient en complément du matériel à protéger et, dans sa conception, certaines conditions doivent être respectées, Il doit notamment ne pas être trop encombrant, être léger, être aisément entretenable, et étanche aux différents produits qui, s'ils s'infiltraient à l'intérieur, nuiraient à son rendement. Dans le domaine aéronautique, en particulier, la protection thermique des tuyères d'échappement, impose le cumul de ces conditions. Un procédé de calorifugeage (Brevet Français N O 1 124 717) consiste à utiliser des coquilles de protection thermique réalisées de façon à pouvoir épouser la forme du conduit ou de la paroi à calorifuger Ces coquilles comportent un matelas calorifuge, géné- ralement en laine minérale, enfermé d'une manière étanche entre deux tôles minces et légères en matériau inoxydable Le matelas calorifuge peut être composé de plusieurs couches et dans ce cas, les couches sont séparées ou non par des écrans réflecteurs, souvent en aluminium La forme des coquilles est maintenue par des raidisseurs placés à l'intérieur, entre les deux tôles La tôle dite intérieure est celle qui est positionnée à proximité de la paroi ou du conduit L'autre tôle est dite extérieure. Un tel procédé présente des-inconvénients Tout d'abord, il est difficile de réaliser le calorifugeage à l'aide d'une seule coquille Il faut utiliser au moins deux coquilles, complémentaires l'une de l'autre Il est donc nécessaire de prévoir des systèmes de fixation entre les coquilles. La jonction entre les coquilles entraîne, en outre, un manque de continuité thermique Il est fréquent, également, que des produits néfastes au rendement s'intercalent entre les coquilles et la paroi. La pièce selon l'invention ne présente pas ces inconvénients. La pièce, c'est-à-dire la paroi ou le conduit à calorifuger doit pouvoir supporter des contraintes diverses et avoir une rigidité suffisante Dans Part antérieur, la rigidité de la paroi ou du conduit est indépendante de la présence du revêtement calorifuge La pièce selon l'invention présente une rigidité suffisante et est caractérisée en ce que le revêtement calorifuge fait partie intégrante de cette pièce et concourt à sa rigidité De cette manière le poids de la pièce avec son calorifugeage peut être réduit. Dans une réalisation le matelas calorifuge est disposé direc- tement autour du conduit ou sur la paroi à calorifuger qui est donc utilisé(e) comme tôle intérieure du revêtement Une tôle mince extérieure est positionnée autour de l'ensemble Le matelas calo- rifuge est enfermé de manière étanche entre la paroi et la tôle mince extérieure Ainsi, il ne se pose pas de problème d'étanchéité entre la pièce et son revêtement. La réalisation de pièces ainsi calorifugées permet de s'af- franchir des jonctions inhérentes à l'utilisation des coquilles, et ainsi de supprimer les pertes énergétiques dues à ces jonctions Surtout, une diminution de poids non négligeable apparaît, en raison de la suppression des dispositifs de fixation et de la tôle intérieure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaî- tront avec la description d'un exemple de réalisation d'une pièce calorifugée fait en regard de la figure unique ci-annexée qui est une vue en demi-coupe d'une tuyère d'avion ainsi calorifugée. Une partie de la figure située au dessus d'un axe A B montre la coupe de la tuyère calorifugée et une partie située au dessous de l'axe A B montre l'aspect extérieur de la tuyère. Dans l'exemple, la tuyère est réalisée à l'aide d'une tôle épaisse formant une paroi 2 cylindrique d'axe A B Au moins une couche 7 de matelas calorifuges par exemple en laine minérale, tapisse toute la surface extérieure de la paroi 2 Une paroi 1 extérieure, cylindrique d'axe A B, d'un diamètre supérieur à celui de la paroi 2 intérieure, est placée autour de la couche 7. La couche 7 de matériau calorifuge est emprisonnée d'une manière étanche entre la paroi 2 intérieure et la paroi 1 extérieure. Pour cela, des moyens lient la paroi 1 extérieure à la paroi 2 de la tuyère à chacune des extrémités du cylindre, c'est-à-dire autour de chaque ouverture de la tuyère. De préférence, la paroi 1 extérieure est obtenue à l'aide d'une tôle mince, en matériau inoxydable. Cette tôle est enroulée autour de la couche 7 de matériau calorifuge, et est refermée sur elle-même par un chevauchement de façon à former un cylindre Afin d'obtenir une étanchéité au niveau de cette fermeture, cette dernière est réalisée par soudage Le soudage peut être du type capacitif, c'est-à-dire que deux électrodes sont mises l'une à proximité de l'autre au contact de la tôle, sur la face externe, sur la partie o existe un chevauchement, et lorsque le courant passe, les deux épaisseurs de tôle se fixent l'une sur l'autre. La tôle mince, peut, préalablement à son utilisation être gaufrée, ce qui lui confère une plus grande rigidité Les gaufrages Il apparaissent sur la partie inférieure de la figure. La liaison étanche entre la paroi 1 extérieure et la paroi 2 intérieure peut s'effectuer par des éléments 12, 13 supplémentaires situés à proximité de chaque ouverture de la tuyère. Ces éléments, par exemple réalisés en tôle pliée sont fixés par soudage 14, d'une part sur la paroi 1 extérieure, et d'autre part sur la paroi 2 intérieure En outre, ils concourrent au renfort des extrémités de la tuyère. Une autre façon (non représentée) de réaliser une liaison étanche au niveau des extrémités est de rabattre l'extrémité de la paroi 1 extérieure sur l'extrémité de la paroi 2 intérieure et d'ef- fectuer le soudage 14 directement entre ces deux parois. De préférence, plusieurs couches 5,6,7 de matériau calori- fuge sont intercalées entre la paroi 1 extérieure et la paroi 2 intérieure. Ces couches sont séparées par des écrans 3, 4 réflecteurs, par exemple en aluminium. Il est souhaitable d'intégrer entre les deux parois des raidis- seurs 8 9,10, de formes diverses, solidaires de l'une et/ou de l'autre paroi On peut placer des raidisseurs 8,9 en forme d'oméga, sur la circonférence de la paroi 2 intérieure, afin de renforcer cette paroi, ou bien encore des raidisseurs 10 en forme de S solidaires des deux parois Ces divers raidisseurs sont soudés également par soudage -capacitif. L'invention présente un très grand avantage sur le plan du poids de l'ensemble obtenu En effet, dans l'art antérieur, le revêtement calorifuge, et la paroi de la tuyère étaient séparément renforcés par des raidisseurs Autrement dit dans l'art antérieur la pièce à calorifuger contribuait seule à la rigidité nécessaire alors que l'invention utilise le calorifugeage pour contribuer à la rigidité de la pièce. Grâce à la réalisation d'un revêtement intégré, puisque la paroi de la tuyère est utilisée pour le calorifugeage, un nombre moins élevé de raidisseurs est nécessaire Le gain moyen de poids pour une tuyère ainsi calorifugée par rapport à un ensemble tuyère et coquilles est de trente pour cent, ce qui est très important, surtout dans le domaine aéronautique. La maintenance de la pièce ainsi réalisée est aisée Aupa- ravant, il fallait, retirer les coquilles de la tuyère pour oter les produits qui s'infiltraient entre la tuyère et les coquilles Chaque démontage présentait des risque de détérioration des parois exté- rieures et intérieures. Avec l'invention, il n'y a plus de danger d'infiltration Seuls subsistent des risques de chocs sur la paroi 1 extérieure Si la paroi 1 extérieure est détériorée, suite à un choc, il suffit, à l'endroit abîmé de souder directement sur la paroi 1 extérieure un morceau de tôle mince afin de réparer et ce, sans déposer la pièce. Dans l'exemple, une couronne 15 fixée sur la paroi 2 de la tuyère permet la fixation de la tuyère calorifugée au bloc moteur. REVENDICATIONS 1 Pièce calorifugée, comportant en particulier une enceinte de stockage ou un conduit de transport de liquide ou de gaz, présentant une rigidité suffisante, caractérisée en ce que le revê- tement calorifuge est partie intégrante de la pièce et concourt à sa rigidité. 2 Pièce selon la revendication 1 caractérisée en ce que au moins une couche ( 7) de matériau calorifuge est déposée sur la surface extérieure de la paroi ( 2) de l'enceinte ou du conduit et est emprisonnée de manière étanche entre la dite paroi ( 2) et une paroi ( 1) extérieure qui entoure la dite couche ( 7). 3 Pièce selon la revendication 2 caractérisée en ce que une liaison étanche est réalisée entre la paroi ( 1) extérieure et la paroi ( 2) de l'enceinte ou du conduit à proximité de chaque orifice ou ouverture de l'enceinte ou du conduit. 4 Pièce selon la revendication 3 caractérisée en ce que la liaison étanche entre la paroi ( 1) extérieure et la paroi ( 2) de l'enceinte ou du conduit est réalisée par rabattement et par soudage de la paroi ( 1) extérieure sur la paroi ( 2) de l'enceinte ou du conduit. Pièce selon la revendication 3 caractérisée en ce que lai liaison étanche entre la paroi ( 1) extérieure et la paroi ( 2) de l'enceinte ou du conduit est réalisée grâce à des moyens ( 12 13) solidaires de la paroi ( 1) extérieure et de la paroi ( 2) de l'enceinte ou du conduit et en ce que les moyens sont soudés sur chacune des parois. 6 Pièce selon la revendication 2 caractérisée en ce que plusieurs couches ( 5,6,7) de matériau calorifuge sont déposées autour de la surface extérieure de la paroi ( 2) de l'enceinte ou du conduit et en ce que des plaques ( 3,4) réflectrices, en particulier des feuilles d'aluminium, sont intercalées entre les différentes couches de matériau calorifuge. 7 Pièce selon la revendication 2 caractérisée en ce que des moyens ( 8,9,10) de renfort sont disposés entre la paroi ( 1) exté- rieure et la paroi ( 2) de l'enceinte ou du conduit et sont rendus solidaires de la paroi ( 1) extérieure et/ou de la paroi ( 2) de l'enceinte ou du conduit par soudage sur l'une et/ou sur l'autre. 8 Pièce selon la revendication 2 caractérisée en ce que la paroi ( 1) extérieure est réalisée à l'aide d'une tôle mince en maté- riau inoxydable, enroulée autour des couches de matériau calorifuge. 9 Pièce selon la revendication 8 caractérisée en ce que la tôle mince est renforcée par gaufrage ( 11) antérieurement à sa mise en placet