Brevet FR2647746A1 — publié le 19901207

La présente invention a pour objet un joint à lèvres élastiques entre surfaces mobiles l'une par rapport à l'autre et plus spécifiquement un joint destiné d'une part à assurer l'étanchéité entre une partie mobile rentrant dans une gorge et les parois de cette dernière et d'autre part à assurer l'obturation de la gorge lorsque la partie mobile est complètement rentrée ou retirée de la gorge et que cette dernière est soumise à une pression extérieure. L'invention trouvera notamment son application en tant que lèvres de puits de dérive et/ou d'aileron pour embarcations légères du type planche à voile, dériveur monocoque ou multicoque. Lorsqu'une pression est appliquée à une surface dans laquelle est ménagée une gorge destinée à recevoir une partie mobile, un joint à lèvres qui, par déformation élastique, assure l'étanchéité entre les parois de la gorge et la partie mobile, à tendance, en l'absence de la partie mobile à assurer une mauvaise obturation de la dite gorge. En effet, de part sa nature élastique, ce joint subit une déformation due à la pression exercée, et dans le cas d'un joint à deux lèvres placées bord à bord dans un même plan, leur déformation provoque l'écartement des deux bords libres de ces deux lèvres qui n'assurent alors plus l'obturation. Ce problème est particulièrement crucial dans les embarcations comportant des dérives et/ou ailerons, soit du type à baïonnette (ou dérive sabre) soit du type pivotante. Les dérives pivotantes, qui permettent d'effectuer un mouvement d'assiette pour pouvoir adapter le centre de gravité latéral aux caps momentanés et aux conditions de vent, n'occupent qu'une partie du puits de dérive. Les lèvres placées traditionnellement bord à bord sous la coque (figure 1) ont, du fait de la pression de l'eau, tendance à se retourner dans la partie laissée libre par la dérive. Ce phénomène est d'autant plus important que la vitesse de l'embarcation est grande, ce qui fait que non seulement l'eau pénètre et occupe le puits de dérive mais il arrive qu'elle traverse totalement le puits, freinant ainsi l'embarcation par le poids "mort" qu'elle constitue et par les effets turbulents qu'elle entraîne. Ce phénomène de retournement peut également être dû aux effets de frottement de la dérive contre les lèvres lors du basculement de ladite dérive. La présente invention vise à résoudre ce problème en proposant un joint à lèvres élastiques alliant la fonction d'étanchéité entre une partie mobile rentrant dans une gorge et les parois de ladite gorge, et la fonction d'obturation de la gorge en l'absence de la partie mobile. Pour atteindre ces projets, la présente invention se base sur le principe suivant lequel une bande mince, par exemple une lèvre élastique, présente une certaine rigidité lorsque des forces compressives s'y exercent dans son plan, tout en concervant son éventuelle élasticité lorsque les forces exercées forment un angle avec ce plan. A cet effet le système de lèvres est, selon l'invention, constitué de chaque côté de la gorge : par deux bandes reliées selon leur direction longitudinale par une articulation, le bord libre d'une première bande étant fixé au corps dans lequel est ménagée la gorge tandis que le bord libre de la deuxième bande, qui est destinée à être introduite dans la gorge1 peut se déplacer dans cette gorge ; et par une retenue qui limite le déplacement de lá deuxième bande lorsque la première bande est en position d'obturation. Selon un mode de réalisation de la présente invention adapté aux puits de dérive d'une embarcation, chaque lèvre est constituée par deux bandes articulées dont l'une élastique présente la même fonction que dans l'art antérieur tandis que l'autre a pour fonction d'empêcher le retournement de la première grâce à une retenue pouvant être constituée par une cale placée dans la gorge, qui limite le déplacement de cette deuxième bande pour qu'elle agisse sur la première bande lorsqu'elle est dans le plan de la coque. Selon un mode de réalisation préféré chaque lèvre est constituée par une seule bande élastique repliée selon son axe longitudinal, et la retenue est constituée par une liaison souple reliant les bords libres de cette bande pliée, un de ces bords étant fixé de manière connue sous la coque tandis que l'autre coulisse dans le puits de dérive grâce à la souplesse de la liaison et au pli formant articulation. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante de modes de réalisations particuliers adaptés, mais non exclusivement, au domaine des embarcations légères, faite en relation avec les figures joirites parmi lesquelles Les figures 1A et 1B représentent schématiquement des vues en coupe d'un système de lèvres pour embarcation selon l'art antérieur. Les figures 2A et 2B représentent schématiquement des vues en coupe d'un système de lèvres pour embarcation selon l'invention. Les figures 3A et 3B représentent plus en détail des vues en coupe d'une lèvre selon un mode préféré de réalisation. Les figures 1A et 1B représentent une vue en coupe d'une partie mobile (2) rentrant dans une gorge (B) ménagée dans un corps (1), par exemple une dérive rentrant dans un puits d'une coque. Des lèpres (3,3') disposées bord à bord en vis-à-vis sc déforment pour laisser passer la partie (2) (figure 1B) et sont assujetties, pour partie, à la surface de la partie (1) par tout moyen approprié. Dans le domaine de la navigation ces moyens de fixation sont constitués par de la colle (4) ou un adhésif double face et dans un souci de simplicité et pour des raisons de coût, ces lèvres sont constituées par des bandes minces de caoutchouc ou plus récemment de "Mylar". Qu'elles soient disposées bord à bord ou à recouvrement, toute surpression dans le volume (A) par rapport ou volume (B), a tendance à créer une déformation des bords libres de ces lèvres vers l'intérieur du puits de dérive (traits en pointillés sur la figure 1A). Ce retournement est nuisible à une bonne obturation. Selon un aspect de la présente invention il est prévu un dispositif "anti retourner schématisé sur les figures 2A et 2B. Celui-ci est composé de deux lèvres consistant chacune en l'association de deux bandes (3a, 3b) reliées par une articulation (5) et d'une cale (6). La bande (3a) est, comme dans l'art antérieur, fixée le long d'un de ses bords sous la coque tandis que l'autre bord longitudinal est relié par une articulation à un bord longitudinal de la bande (3b), L'autre bord de cette bande (3b) restant libre. En position de repos (figure 2A), la surpression dans le volume (A) amène le bord libre de la bande (3b) à être maintenu par une retenue, en l'occurence à venir en appui contre une cale (6) fixée dans le puits de dérive, ou contre un bossage formant partie intégrante de ce puits de dérive. L'association d'une paire de ces lèvres "anti retournement" constitue donc un ensemble d'obturation empêchant l'eau de refluer dans le puits de dérive dans la mesure ou les deux articulations des lèvres respectives sont très proches l'une de l'autre. Les bandes (3b,3b') pourront être constituées par un matériau plus ou moins rigide tandis que les bandes (3a,3a') seront constituées par un matériau élastique. En position de travail (figure 2B) la dérive en s'abaissant ou en pivotant écartera les deux articulations grâce à la déformation des bandes (3a,3a') qui joueront le même rôle que les lèvres (3,3') de l'art antérieur tandis que les bandes (3b,3'b) ne joueront aucun rôle si ce n'est l'augmentation de la surface d'étanchéité entre la dérive et l'ensemble d'obturation. n est à noter que la largeur (I) des bandes (3b,3'b) doit être supérieure ou égale à la distance (d) entre l'articulation et le plan sur lequel sont fixées les bandes (3a,3'a). Selon un autre aspect de l'invention (non représenté) le système de retenue, au lieu d'être constitué par des cales, pourra être intégré à l'articulation qui limitera l'angle formé par les bandes (3a,3b) à une valeur maximale (a) pour laquelle les bandes (3a,3'a) seront parallèles dans un même plan que la coque sur laquelle elles sont fixées. Les figures 3A et 3B représentent un mode de réalisation préféré de l'invention suivant lequel les bande (3a,3b) sont constituées par une seule et même bande (3,3') pliée suivant sa longueur afin de constituer l'articulation (5) tandis que la retenue est constituée par une liaison souple (6) (par exemple une bande de tissu tel que du tissu à voile) fixée (par exemple par collage) d'une part sur le premier côté du repli (3) et d'autre part sur le deuxième côté du repli (3') afin de constituer un triangle déformable. L'ouverture de l'angle formé par les deux côtés du repli est, en position de repos (figure 3A), limitée par la bande souple (6) qui se tend suite à la pression de l'eau exerçant une force (F) perpendiculairement au premier côté du repli (3) en contact avec l'eau, qui engendre une force (F) parallèlement au deuxième côté du repli (3') coulissant dans le puits de dérive, laquelle se décompose en une force (F1) qui tend la bande souple et en une force (F2) qui plaque le bord du deuxième côté du repli (3') contre le puits de dérive. La force exercée sur le deuxième côté du repli (3') est une force compressive dans son plan ce qui fait que, malgré l'élasticité du matériau, ce côté (3') conservera sa forme plane tandis qu'en position de travail (figure 3B) le premier côté (3) se déformera aisément pour laisser passer la dérive dans la mesure où cette dernière, en basculant ou en descendant, exercera une force non parallèle à ce repli, en l'occurence une force perpendiculaire, du moins au début. Dans cette position, la bande souple se détendra pour laisser l'angle se fermer entre les côtés (3,3') du repli. Le pli est effectué en une position telle que la largeur du deuxième côté (3') soit supérieure ou égale à la distance entre le pli et le plan sur lequel est fixé le premier côté (3), ceci en position de travail. Cette deuxième forme de réalisation présente de nombreux avantages : une conception simple, une fabrication aisée avec les matériaux déjà utilisés dans le domaine de la technique, donc de faible coût, et une adaptation du système à tous les types de puits de dérive sans modification de ces derniers, par exemple par simple collage au même titre que les différents types de lèvres déjà existants. Par ailleurs, dans le cas d'une dérive basculante, où la dérive une fois abaissée n'occupe qu'une partie du puits de dérive, une portion de la lèvre devra etre en position de travail tandis la portion restante de la lèvre devra être en position de repos. Ceci est possible du fait que l'articulation formée par le pli est longitudinalement déformable. La présente invention a été décrite au moyen d'exemples de réalisations sans pour autant être limitée aux détails constructifs de ces exemples. De nombreuses modifications, qui apparaîtront à l'homme de métier, sont considérées comme couvertes par l'étendue de la présente invention définie dans les revendications suivantes. REVENDICATIONS 1) Joint à lèvres élastiques destiné à assurer d'une part l'étanchéité entre une partie mobile (2) rentrant dans une gorge (B) et les parois de cette dernière et d'autre part l'obturation de la gorge lorsque la partie mobile est complètement rentrée ou retirée de la gorge caractérisé en ce qu'il comprend deux lèvres placées en vis-à-vis constituées chacune par l'association : de deux bandes (3a,3b) reliées selon leur direction longitudinale par une articulation (5), le bord libre d'une première bande (3a) étant fixé au plan formé par le corps (1) dans lequel est ménagée la gorge tandis que le bord libre de la deuxième bande (3b) peut se déplacer dans la gorge ; et d'une retenue (6) qui limite le déplacement de cette deuxième bande (3b) lorsque la première bande a atteint la position d'obturation. 2) Joint à lèvres élastiques selon la revendication 1 caractérisé en ce que la retenue (6) est constituée par une cale fixée dans la gorge ou par un bossage faisant partie intégrante de la gorge. 3) Joint à lèvres élastiques selon la revendication 1 caractérisé en ce que la retenue (6) est intégrée à l'articulation en ce sens que c'est l'articulation qui limite l'angle formé par les bandes (3a,3b) à une valeur maximale (a) pour laquelle la première bande a atteint la position d'obturation. 4) Joint à lèvres élastiques selon la revendication 1 caractérisé en ce que la première bande (3a) est fixée au plan formé par le corps (1) par collage direct ou par adhésif double face. 5) Joint à lèvres élastiques selon la revendication l caractérisé en ce que la première bande (3a) est constituée par un matériau élastique tandis que la deuxième bande (3b) peut être constituée par un matériau plus ou moins rigide. 6) Joint à lèvres élastiques selon la revendication 1 caractérisé en ce que la largeur (1) de la deuxième bande (3b) est supérieure ou égale à la distance (d) maximale entre l'articulation et le plan sur lequel est fixée la première bande (3a). 7) Joint à lèvres élastiques destiné à assurer d'une part l'étanchéité entre une partie mobile (2) entrant dans une gorge (B) et les parois de cette dernière et d'autre part l'obturation de la gorge lorsque la partie mobile est complètement rentrée ou retirée de la gorge caractérisé en ce qu'il comprend deux lèvres placées en vis-à-vis constituées chacune par l'association: d'une bande (3,3') pliée selon sa direction longitudinale afin de constituer une articulation (S) entre les deux côtés du repli (3,3'), le bord libre du premier côté (3) étant fixé au plan formé par le corps (1) dans lequel est ménagée la gorge tandis que le bord libre du deuxième côté (3') peut se déplacer dans cette gorge ; et d'une liaison souple (6) reliant les bords libres de la bande pliée (3,3'), cette liaison souple autorisant l'ouverture de cet angle en se tendant lorsque le premier côté (3) a atteint sa position d'obturation. 8) Joint à lèvres élastiques selon la revendication (7) caractérisé en ce que la bande pliée (3,3') est en "Mylar". 9) Joint à lèvres élastiques selon la revendication 7 caractérisé en ce que la liaison souple (6) est constituée par une bande de tissu. 10) Application du joint à lèvres élastiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 à un puits de dérive et/ou d'aileron pour embarcation légère du type planche à voile, dériveur monocoque ou multicoque.