Brevet FR2784731A1 — publié le 20000421

!l 2784731 Domaine technique L'invention est relative à un dispositif d'étanchéité comprenant au moins un joint d'étanchéité en matériau polymère et à un procédé pour le montage de celui-ci. Etat de la technique Lorsqu'on rend étanches des pièces mécaniques, p. ex. des chapeaux de soupape de moteurs d'automobile, des plaques bipolaires de piles à combustible, des carters de boîte de vitesses ou des blocs de communication d'organes de commande hydrauliques, il est souvent nécessaire de positionner de façon très précise un joint entre des plaques planes, des brides à rendre étanches et/ou dans une rainure. En particulier le montage de joints d'étanchéité ayant un rapport longueur/diamètre important s'avère dans ce cas très problématique et conduit fréquemment à un montage non conforme malgré un travail manuel considérable. Exposé de l'invention L'invention a pour but de développer un dispositif d'étanchéité permettant un transport sans problème et un montage facile d'un joint d'étanchéité ayant un rapport longueur/diamètre important d'au moins 10:1 ainsi qu'un procédé pour le montage de celui-ci. Conformément à l'invention, ce but est atteint par un dispositif d'étanchéité comprenant au moins un joint d'étanchéité en matériau polymère et qui est réalisé comme cadre entièrement fermé et entoure périphériquement une plaque support et qui est relié avec celle- ci par conjugaison de formes, mais de façon amovible. Le but de l'invention est également atteint par un dispositif d'étanchéité comprenant au moins un joint d'étanchéité en matériau polymère qui est réalisé comme cadre entièrement fermé et qui est disposé dans une ouverture d'une plaque support et est relié périphériquement avec le bord délimitant l'ouverture, par conjugaison de formes, mais de façon amovible. 2 2784731 Le but de l'invention est atteint par ailleurs par un procédé de montage d'un dispositif d'étanchéité selon lequel le joint d'étanchéité et/ou la pièce mécanique à rendre étanche sont munis d'un agent adhésif sur les côtés placés en regard l'un par rapport à I'autre, le joint d'étanchéité et la pièce mécanique étant collés l'un à l'autre et la plaque support étant détachée et retirée du joint d'étanchéité collé sur la pièce mécanique. Dans le cadre de la présente invention, il est prévu un dispositif d'étanchéité comprenant un joint d'étanchéité en matériau polymère qui est réalisé comme cadre entièrement fermé. Le joint d'étanchéité entoure périphériquement une plaque support et est relié avec celle-ci par conjugaison de formes mais de façon amovible. Il est prévu en outre un dispositif d'étanchéité comprenant un joint d'étanchéité en matériau polymère qui est réalisé comme cadre entièrement fermé, qui est disposé dans une ouverture d'une plaque support et qui est relié périphériquement avec le bord délimitant l'ouverture, par conjugaison de formes mais de façon amovible. La plaque support permet au joint de conserver sa forme initiale de fabrication pendant le transport, par exemple du lieu de fabrication au lieu de montage, et pendant le montage lui-même, et d'empêcher ainsi une déformation. Le joint d'étanchéité peut être pourvu d'une cavité en forme de rainure ouverte en direction de la plaque support, qui correspond de préférence au bord périphérique de la plaque support. Pendant le transport, cette cavité en forme de rainure assure une liaison par conjugaison de formes entre le joint et la plaque support. Une séparation involontaire du joint et de la plaque support est ainsi exclue. La plaque support peut être pourvue de trous de centrage et/ou de goupilles de centrage qui facilitent le positionnement exact du joint d'étanchéité sur la pièce mécanique à rendre étanche pendant le montage du dispositif d'étanchéité. Pour la fabrication de dispositifs d'étanchéité à peu de frais, la plaque support peut être réalisée en matière plastique. 3 2784731 Toutefois, afin d'assurer une bonne stabilité des trous de centrage et/ou de goupilles de centrage disposés dans la plaque support dans le cas d'une fréquente réutilisation de ladite plaque support, les trous de centrage et/ou les goupilles de centrage, contrairement à la plaque support, peuvent être réalisés en un matériau métallique et être placés comme inserts dans la plaque support. La pièce mécanique à rendre étanche peut comporter une rainure réalisée de manière entièrement fermée pour la réception du joint d'étanchéité, la paroi de limitation intérieure de ladite rainure comportant une contre-dépouille, dans laquelle le joint d'étanchéité, une fois retiré de la plaque support, peut s'enclencher. Cela présente l'avantage de pouvoir monter le joint d'étanchéité sans adhésif sur la pièce mécanique à rendre étanche, seule la contre-dépouille l'empêchant de se déplacer à l'intérieur de la rainure et/ou de sortir de la rainure. Pour des raisons de fabrication, un joint d'étanchéité entourant périphériquement la plaque support présente des contraintes de retrait qui apparaissent pendant la projection du matériau polymère sur le bord périphérique de la plaque support et le durcissement ultérieur. Apres avoir placé le joint d'étanchéité dans la rainure et retiré la plaque support, le joint d'étanchéité s'enclenche automatiquement dans la contre-dépouille sous l'effet des contraintes de retrait et est ainsi faiblement maintenu dans sa position. Avant le montage, le joint d'étanchéité et/ou la pièce mécanique à rendre étanches sont munis d'un agent adhésif sur les côtés placés en regard l'un par rapport à l'autre. Puis le joint d'étanchéité et la pièce mécanique sont collés l'un sur l'autre et dans une dernière étape, la plaque support est détachée et retirée du joint d'étanchéité collé sur la pièce mécanique. Par la suite, la plaque support peut être réintégrée dans le processus de fabrication et réutilisée. Le collage du joint d'étanchéité et de la pièce mécanique empêche le joint de glisser ou de se détacher prématurément de la pièce mécanique. 4 2784731 Selon l'exigence, pendant le montage, le joint d'étanchéité peut être fixé aussi dans une rainure prévue à cet effet de la pièce mécanique à rendre étanche. Le joint d'étanchéité, une fois retiré de la plaque support, s'enclenche de préférence automatiquement dans la contre- dépouille. Le collage est dans ce cas superflu. Brève description des dessins L'objet de l'invention est expliqué plus en détail ci-après, à l'aide des dessins. Les figures 1 à 7 montrent dans une représentation schématique respectivement un premier exemple de réalisation d'un dispositif d'étanchéité comprenant un joint d'étanchéité en matériau polymère et un procédé pour le montage. Les figures 8 et 9 montrent un deuxième exemple de réalisation. Les figures 10 et 11 montrent un détail de la pièce mécanique à rendre étanche, avec une rainure présentant une contre- dépouille. Les figures 12 et 13 montrent un troisième exemple de réalisation du dispositif d'étanchéité selon l'invention. Réalisation de l'invention La figure 1 montre une coupe transversale d'un dispositif d'étanchéité comprenant un joint d'étanchéité 1 en matériau polymère. Le joint d'étanchéité 1 est réalisé comme cadre entièrement fermé et entoure périphériquement une plaque support 2. Le joint d'étanchéité 1 présente vers l'intérieur une cavité 3 en forme de rainure, qui correspond au bord périphérique de la plaque support 2. La plaque support 2 et le joint d'étanchéité 1 sont reliés entre eux par conjugaison de formes mais de façon amovible. La plaque support 2 présente un trou de centrage 4 et une goupille de centrage 5 et peut être réalisée en matière plastique ou en métal. La figure 2 montre la première étape du procédé permettant le montage du dispositif d'étanchéité décrit sur une pièce mécanique 6 à rendre étanche, étape dans laquelle une rainure 7 disposée dans la pièce mécanique 6 est munie d'un agent adhésif. 2784731 En variante, I'agent adhésif peut être appliqué sur le joint d'étanchéité. Dans une deuxième étape du procédé, comme le montre la figure 3, le dispositif d'étanchéité est centré sur la pièce mécanique 6 à l'aide du trou de centrage 4 et de la goupille de centrage 5, de telle sorte que le joint d'étanchéité 1 se place dans les rainures 7 prévues à cet effet. La figure 4 montre la fixation du joint d'étanchéité 1 dans les rainures 7 à l'aide de l'agent adhésif. Sur les figures 5 et 6, la plaque support 2 est détachée et retirée du joint d'étanchéité 1 collé sur la pièce mécanique 6. Les figures 6 et 7 montrent la pièce mécanique 6 finie, munie du joint d'étanchéité 1. Les figures 8 et 9 montrent un deuxième exemple de réalisation du dispositif d'étanchéité selon l'invention, similaire à l'exemple de réalisation de la figure 1. Dans cet exemple de réalisation, la plaque support 2 est réalisée en forme d'anneau et est reliée avec deux joints d'étanchéité 1.1, 1.2. Le premier joint d'étanchéité 1.1 entoure périphériquement la plaque support 2, tandis que le deuxième joint d'étanchéité 1.2 est entouré périphériquement par la plaque support 2. Les deux joints d'étanchéité 1. 2, 1.2 sont réalisés chacun comme cadre entièrement fermé et présentent sur les côtés placés en regard l'un par rapport à l'autre des cavités 3 en forme de rainure ouvertes en direction de la plaque support 2, par lesquelles ils sont fixés sur la plaque support 2 par conjugaison de formes mais de façon amovible. La figure 9 montre une vue de dessus du dispositif d'étanchéité de la figure 8. On reconnaît ici la forme annulaire des deux joints d'étanchéité 1.1, 1.2 et de la plaque support 2. Les figures 10 et 11 montrent un détail d'un dispositif d'étanchéité selon l'invention, la pièce mécanique 6 à rendre étanche étant pourvue elle-même d'une rainure 7 entièrement fermée pour la réception du joint d'étanchéité 1. Le joint d'étanchéité 1 montré ici a auparavant enveloppé 6 2784731 périphériquement, sous précontrainte, une plaque support 2. La paroi de limitation intérieure 10 de la rainure 7 présente une contre-dépouille 11, dans laquelle le joint d'étanchéité 1, une fois retiré de la plaque support 2, peut s'enclencher sous l'effet du retrait. Une telle réalisation présente l'avantage de pouvoir s'affranchir de moyens de fixation secondaires, tel qu'un adhésif, pour fixer le joint d'étanchéité 1 à l'intérieur de la rainure 7. Dans cet exemple de réalisation, le joint d'étanchéité 1 est maintenu par conjugaison de formes à l'intérieur de la rainure. La figure 11 montre le détail de la figure 10 après le blocage par conjugaison de formes du joint d'étanchéité 1 dans la contre- dépouille 11. Les figures 12 et 13 montrent un autre exemple de réalisation d'un dispositif d'étanchéité. La figure 12 montre une coupe A-A de la figure 13. Le joint d'étanchéité 1 est réalisé dans l'ensemble en une pièce, des cavités 23 étant prévues au niveau de deux faces frontales placées en regard l'une par rapport à l'autre, qui sont remplies par des supports 13 pendant le montage. Les supports 13 ont une fonction similaire à celle de la plaque support 2, les supports et les lèvres d'étanchéité enveloppant les supports étant reliés par conjugaison de formes mais de façon amovible. La figure 13 montre une vue de dessus du dispositif d'étanchéité de la figure 12. 7 2784731 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'étanchéité comprenant au moins un joint d'étanchéité (1) en matériau polymère, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (1) est réalisé comme cadre entièrement fermé et entoure périphériquement une plaque support (2) et est relié avec celle-ci par conjugaison de formes mais de façon amovible. 2. Dispositif d'étanchéité comprenant au moins un joint d'étanchéité (1) en matériau polymère, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (1) est réalisé comme cadre entièrement fermé, en ce qu'il est disposé dans une ouverture (8) d'une plaque support (2) et en ce qu'il est relié périphériquement avec le bord (9) délimitant l'ouverture (8), par conjugaison de formes mais de façon amovible. 3. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (1) est pourvu d'une cavité (3) en forme de rainure, ouverte en direction de la plaque support (2). 4. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cavité (3) en forme de rainure correspond substantiellement au bord périphérique de la plaque support (2). 5. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la plaque support (2) est pourvue de trous de centrage (4) et/ou de goupilles de centrage (5). 6. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la plaque support (2) est en matière plastique. 7. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 6, caractérisé en ce que la plaque support (2) présente des trous de centrage(4) et/ou des goupilles de centrage (5) en matériau métallique. 8. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pièce mécanique (6) à rendre étanche présente une rainure (7) entièrement fermée pour la réception du joint d'étanchéité (1) et en ce que la paroi de limitation intérieure (10) de la rainure (7) présente une contre-dépouille (11), dans 8 2784731 laquelle le joint d'étanchéité (1), une fois retiré de la plaque support (2) peut s'enclencher. 9. Procédé de montage d'un dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (1) et/ou la pièce mécanique (6) à rendre étanche sont munis d'un agent adhésif sur les côtés placés en regard l'un par rapport à l'autre, en ce que le joint d'étanchéité (1) et la pièce mécanique (6) sont collés l'un à l'autre et en ce que la plaque support (2) est détachée et retirée du joint d'étanchéité (1) collé sur la pièce mécanique (6). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (1) est fixé dans une rainure (7) prévue à cet effet de la pièce mécanique (6) à rendre étanche. 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (1), une fois retiré de la plaque support (2), s'enclenche automatiquement dans la contre-dépouille (11).