Brevet FR2827347A1 — publié le 20030117

La présente invention est relative au domaine général de la liaison physique devant être établie entre une enveloppe et une structure interne que cette dernière contient ou abrite et qu'il convient de maintenir dans les meilleures conditions tout en autorisant un éventuel déplacement relatif. Dans de nombreux domaines, des dispositifs organisés font intervenir un contenant et un contenu matériellement séparés et dont il convient de maintenir en relation étroite pour des raisons de matérialité ou encore de fonctionnalité. Le contenant peut être de toute nature et constituer un carter, une enveloppe, un boîtier de toutes formes possibles et dans lequel se trouve disposée une structure de forme généralement conjuguée qui, le plus souvent, doit être centrée et maintenue à l'intérieur du contenant par une liaison mécanique fiable et durable. Dans certains domaines, une telle liaison doit aussi pouvoir établir une étanchéité relative pour le passage, par exemple, d'un flux, généralement mais non obligatoirement liquide, entre le contenant et le dispositif interne. Parmi les applications envisagées, il convient d'accorder plus spécialement une attention à la difficulté de résolution de l'objectif visé lorsque, par exemple, le dispositif interne se caractérise par l'existence de un ou plusieurs rebords périmétriques à partir duquel la liaison de maintien doit être établie. Le problème évoqué ci-dessus peut être considéré comme déjà connu et l'art antérieur a formulé, pour sa résolution, un certain nombre de propositions. Il peut être cité, à titre d'exemple, l'interposition d'intercalaires qui peuvent être considérés comme assurant une liaison mécanique convenable, sans toutefois être à même d'établir une étanchéité relative acceptable. Il peut être cité encore des moyens de bridage par ceinture, frette ou analogue, mais ces solutions pêchent toutes par une difficulté de réalisation interne, une mise en application parfois délicate et un renchérissement du coût global. L'objet de l'invention est de surmonter les inconvénients des solutions connues en proposant un nouvel élément pour la constitution d'un joint de liaison entre un carter et le rebord périmétrique d'une structure interne audit carter, un tel élément étant remarquable par sa simplicité, son coût relativement faible et sa mise en oeuvre simple et efficace pour l'établissement d'une liaison mécanique, mais aussi pour l'établissement, le cas échéant, d'une étanchéité relative de part et d'autre de la barrière qu'un tel joint de liaison établit entre le contenant et le contenu. A titre d'application préférée, il convient de citer la mise en oeuvre de l'élément selon l'invention pour la liaison entre une virole et une chicane d'un échangeur de chaleur du type à plaques, dans lequel il est connu que la mise en oeuvre de chicanes à pour but d'établir un cheminement préférentiel de circulation pour le fluide d'échange parcourant l'intervalle entre le faisceau de plaques et la virole. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, l'élément pour la constitution d'un joint de liaison conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins une bande de longueur finie présentant : - dans sa partie sensiblement médiane, une zone de pliage délimitant, avec les deux bords longitudinaux, deux plages parallèles, - des découpes ménagées à partir de la zone de pliage, parallèlement entre elles, pour s'étendre dans chaque plage jusqu'aux bords longitudinaux en étant, par ailleurs, alternées d'une plage à l'autre, de manière à délimiter dans la première plage des pattes et dans la seconde des languettes, - et une ligne de contre-pliage marquée parallèlement et à distance de la zone de pliage dans une languette sur deux. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La fige 1 est une vue en plan partiel de l'un des moyens constitutifs de l'élément. La fige 2 est une perspective partielle montrant, à échelle différente, une phase de conformation du moyen selon la fige 1. La fige 3 est une coupe transversale partielle illustrant la mise en application du moyen selon la fige 1 après sa constitution dans l'état selon la fig. 2. La fige 4 est une vue en plan correspondant sensiblement à la ligne IV-IV de la fig. 3 montrant en plan l'une des caractéristiques structurelles et fonctionnelles. La fig. 5 est une vue en plan partielle analogue à la fig. 1 montrant, à échelle différente, un second moyen constitutif de l'élément selon l'invention. La fige 6 est une perspective partielle analogue à la fig. 2 mais illustrant une mise en forme spécifique du moyen technique selon la fige 5. La fige 7 est une coupe transversale, à plus grande échelle, analogue à la fig. 3 mais illustrant la mise en application des deux moyens techniques constitutifs de l'élément selon l'invention. L'objet de l'invention, tel qu'il apparaît à la fige 3, est de permettre la constitution d'un joint de liaison entre un contenant 1 et une structure interne 2 formant ou comportant un rebord périmétrique 3. Il doit être considéré, au sens de l'invention, mais de façon non limitative, que la relation de forme entre le contenant 1 et la structure interne 2 fait intervenir, sinon une homothétie, du moins une forme conjuguée de telle sorte qu'une fois la structure 2 disposée à l'intérieur du contenant 1 un intervalle constant 4 s'établit relativement au bord périmétrique 3. Préférentiellement, la structure 2 est centrée à l'intérieur du contenant 1 et, plus préférentiellement encore, quoique de façon non limitative, le contenant 1 est de forme de révolution, de même que le rebord périmétrique 3. Dans une telle application, le contenant 1 présente alors avantageusement la forme d'une virole cylindrique. L'objet de l'invention est de réaliser une liaison mécanique entre la structure 2 et la face interne la du contenant 1 en dépit de l'intervalle 4 pour assurer un maintien mécanique de cette structure dans le volume interne que le contenant 1 délimite. A titre supplémentaire, le joint de liaison est aussi destiné à assurer un centrage de la structure 2 et supplémentairement encore, comme il sera vu ultérieurement, un tel joint de liaison a pour fonction d'établir le cas échéant une étanchéité relative entre deux milieux tels que 5a et 5b que délimite à l'intérieur du contenant 1 le rebord périmétrique 3. L'élément pour la constitution d'un joint de liaison comprend au moins une bande, telle que 6 représentée à la fige 1, en vue partielle en plan. La bande 6 est formée à partir de tous matériaux appropriés mais, plus particulièrement, à partir d'un feuillard métallique choisi en une matière apte à présenter une faculté de déformation élastique et de pliage permanent. La bande 6, qui est de longueur finie correspondant au développé du joint à établir, présente, dans sa partie sensiblement médiane et selon l'exemple de la fig. 1, une zone de pliage formée, de préférence, par une première et une seconde ligne de pliage 7 et 8 qui sont établies parallèlement entre elles et à deux bords longitudinaux 9 et 10 de la bande 6. Les lignes 7 et 8 sont marquées, exécutées, formées ou autrement établies pour être distantes l'une de l'autre d'une mesure d qui est sensiblement égale à l'épaisseur de la bande 6, et pour délimiter respectivement des plages 11 et 12. L'invention peut aussi être mise en oeuvre en prévoyant que les lignes 7 et 8 soient confondues. A partir des lignes de pliage 7 et 8, la bande 6 présente des découpes 13 et 14, respectivement, qui sont exécutées parallèlement entre elles pour s'étendre dans chaque plage, jusqu'aux bords longitudinaux, respectivement 9 et 10, en étant, de surcroît, alternées d'une plage à l'autre. Les découpes 13 délimitent ainsi, dans la plage 11, des pattes 15, tandis que les découpes 14 délimitent, dans la plage 12, des languettes 16. Les découpes 13 et 14 sont préférentiellement pratiquées à intervalle constant. Les découpes 13 et 14 peuvent être à écartement constant ou variable et être constituées par de simples traits ou encore par des enlèvements de matière en forme de"V". Selon une caractéristique constructive de l'invention, les découpes 13 et 14 présentent la particularité d'être prévues pour s'étendre au-delà des lignes de pliage respectives 7 et 8 comme cela est illustré par la fig. 1, ou encore au-delà respectivement de la seule ligne existante lorsque les lignes 7 et 8 sont confondues. Selon une caractéristique constructive, la bande 6 présente, par ailleurs, une ligne de contre-pliage 17 qui est marquée parallèlement aux lignes 7 et 8 séparées ou confondues et à distance de cette dernière dans la largeur d'une languette sur deux. Les lignes de pliage 17 sont exécutées à un même écartement par rapport à la ligne 8, un tel écartement e étant choisi sensiblement égal à l'épaisseur du rebord 3. Il doit être considéré que les pattes 15 et les languettes 16 peuvent présenter des longueurs égales ou différentes et que, dans tous les cas, celle des languettes 16 est choisie tout au plus égale à l'étendue du rebord transversal 3. La première bande de longueur finie ainsi constituée subit une opération de conformation qui, par exemple, peut être exprimée comme faisant intervenir le pliage des languettes 161 possédant la ligne de contre pliage 17. Les languettes 161 sont pliées, par rapport au segment de ligne de pliage 8, par exemple pour s'étendre à angle droit par rapport aux languettes 16, puis les languettes 161 sont contre pliées le long de leur propre ligne de contre pliage 17, de manière à être ramenées dans un plan parallèle aux languettes 16, comme cela est illustré par la fige 2. Les languettes 16 occupent ainsi un plan déterminé et les languettes 161 un autre également déterminé, qui est distant du premier de la mesure d'écartement e. Pour faciliter la compréhension, le plan des languettes 16 est représenté en trait mixte à la fige 3 où il est désigné par la référence P, alors que le plan correspondant aux languettes 16i est désigné, sur la même figure, par la référence Pl. Une étape ultérieure de conformation consiste à plier alors les pattes 15 dans le sens de la flèche fi (fig. 2) par rapport à leur alignement avec les languettes 16, de manière à leur conférer une position inclinée, orientée à l'opposé de ces dernières, avec le plan P desquelles chaque patte 15 définit un angle a supérieur à 90 . Un tel angle a peut, par exemple, être compris entre 95 et 1300. La bande, conformée comme dit ci-dessus, peut subir une autre opération de conformation consistant à lui faire épouser la forme du rebord périmétrique 3 considérée en plan. Une telle conformation est rendue possible pour deux raisons, qu'il s'agisse de refermer totalement la bande sur elle-même, de manière que ses extrémités soient ou non jointives ou qu'elles se recouvrent, en délimitant une forme géométrique polygonale ou courbe. La première tient à la présence des découpes 13 qui rendent possible un écartement relatif en forme de pétales des pattes 15 et la seconde tient à la présence des découpes 14 qui, en association avec le décalage existant entre les plans P et Pj, permettent le recouvrement partiel entre les languettes 16 et 161, comme cela apparaît à la fige 2. Il convient de noter aussi que cette conformation intervenant dans des plans différents est aussi rendue possible par le fait que les découpes 13 et 14 s'étendent au-delà des lignes 7 et 8. Lorsque les lignes 7 et 8 sont distantes l'une de l'autre, la bande possède naturellement un"nerf, c'est-à-dire une réactivité élastique. Pour qu'une conformation manuelle aisée puisse intervenir, il est préférable de conférer à a une valeur positive non nulle par exemple de l'ordre de l'épaisseur du feuillard constitutif. Dans l'état de conformation requis, la bande peut épouser parfaitement le rebord 3 sur lequel elle est enfilée par l'intermédiaire des languettes 16 et 161, comme cela apparaît à la fig. 3. Il doit être considéré que la dernière conformation peut intervenir avant le montage sur le rebord 3 ou au cours de ce dernier, en fonction de la forme géométrique en plan que ledit bord présente. Lorsque le rebord périmétrique 3 est équipé de la bande, la structure 2 peut être disposée à l'intérieur du contenant 1, de telle sorte que les bords extrêmes des pattes 15 viennent coopérer en contact de surface avec la face interne la. En réalité et contrairement à ce qui est représenté par la fige 3, cette coopération fait intervenir l'établissement d'un contact de surface permanent assuré par une mise en contrainte de déformation élastique des pattes 15 par flexion autour du segment de ligne de pliage 7 qui leur appartient. Dans cette situation, telle qu'illustrée par la fig. 4, la bande 6 constitue un joint de liaison assurant le maintien de la structure 2 à l'intérieur du contenant 1 avec, toutefois, une possibilité de déplacement relatif admis par la déformation élastique possible des pattes 15. Préférentiellement, au sens de l'invention, l'élément pour la constitution d'un joint de liaison fait intervenir une seconde bande, désignée dans son ensemble par la référence 20 et illustrée, schématiquement, par la fige 5. La bande 20 répond, préférentiellement, aux mêmes conditions structurelles que la bande 6, en étant constituée en une matière appropriée qui, dans certains cas, peut être identique ou différente de celle constitutive de la bande 6. Pour des raisons qui ressortent de ce qui suit, il peut être admis que la bande 20 est réalisée en une matière plus apte à présenter une capacité de déformation plastique. La bande 20 présente une largeur qui est au plus égale au double de la longueur des pattes 15. La bande 20, également de longueur finie, présente, sur son axe médian, une ligne de pliage 21 qui est établie, marquée exécutée ou tout autrement réalisée pour s'étendre parallèlement aux deux bords longitudinaux 22 et 23 de la bande 20. La ligne 21 constitue un axe de pliage ayant pour but de permettre le repliage sur ellemême de la bande 20, de telle sorte qu'elle délimite deux ailes 24 et 25 qui se trouvent alors en superposition en ménageant entre elles un écartement qui est, de préférence, légèrement inférieur à l'épaisseur des pattes 15. La bande 20 est, par ailleurs, réalisée de manière à présenter des fentes 26 et 27, respectivement marquées en alternance depuis l'un et l'autre des bords longitudinaux 22 et 23, de manière que chacune s'étende totalement sur toute la largeur de l'aile correspondante, soit 24,25 et, en partie, sur la seconde aile 25 ou 24, au-delà de la ligne de pliage médiane 21. Les fentes 26 et 27 sont pratiquées à intervalle constant ou variable et peuvent être constituées par de simples traits ou par des enlèvements de matière en forme de"V". La succession alternée des fentes 26 et 27 permet de conformer la bande 20 comme dit ci-dessus en repliant les ailes 24 et 25 parallèlement entre elles, puis en conformant ensuite la bande 20 pour lui faire adopter une forme géométrique qui est conjuguée à celle que définissent les pattes 15 alignées, comme cela est illustré par la fig. 6. Cette possibilité de conformation résulte, justement, de l'exécution particulière des fentes 26 et 27. Dans l'état d'adaptation du joint de liaison, tel qu'illustré par la fig. 3, un tel joint peut être complété par la mise en place de la seconde bande 20 conformée comme cela vient d'être décrit, de telle manière que les ailes 24 et 25, repliées parallèlement l'une à l'autre, puissent être engagées sur les pattes 15 relevées de la bande 6, comme cela est illustré par la fige 7. Dans une telle situation, la bande 20 forme un pli central 30 le long de la ligne de pliage 21, un tel pli étant chargé de coopérer avec la surface la en respect des conditions de contrainte imposées aux pattes 15, comme décrit ci-avant. La mise en place de la seconde bande 20 permet de masquer, en presque totalité, les différentes découpes 13 et d'établir ainsi, entre les milieux 5a et 5b, une barrière d'étanchéité relative qui est, cependant, suffisamment efficace pour délimiter, à l'intérieur du contenant 1, un circuit de circulation préférée entre les milieux 5a et 5b. Dans une application préférée, l'élément selon l'invention constitue un joint de liaison et d'étanchéité relative au sein d'un échangeur du type à plaques, comprenant une virole formant le contenant 1 et au moins une chicane constituant le rebord 3, voire en partie la structure 2. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'élément selon l'invention permet une réalisation à faible coût, en grande série et presque en longueur infinie, des bandes 6 et 20 qui peuvent être tronçonnées ensuite à la mesure exacte du développé correspondant au type de joint de liaison à établir. Les bandes 6 et 20 peuvent être réalisées à un prix intéressant et être conformées, soit préalablement, soit à la demande, pour être adaptées dans les meilleures conditions entre le contenant 1 et la structure 2. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1-Elément pour la constitution d'un joint de liaison entre un carter (1) et le rebord périmétrique (3) d'une structure (2) interne audit carter, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins une bande (6) de longueur finie présentant : - dans sa partie sensiblement médiane, une zone de pliage (7) délimitant, avec les deux bords longitudinaux (9,10), deux plages parallèles (11,12), - des découpes (13,14) ménagées, à partir de la zone de pliage, parallèlement entre elles pour s'étendre dans chaque plage jusqu'aux bords longitudinaux en étant, par ailleurs, alternées d'une plage à l'autre, de manière à délimiter dans la première plage des pattes (15) et dans la seconde des languettes (16), - et une ligne de contre-pliage (17) marquée parallèlement et à distance de la zone de pliage dans une languette sur deux. 2-Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de pliage est constituée par au moins une ligne de pliage (7). 3-Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la zone de pliage est constituée par deux lignes de pliage parallèles (7,8). 4-Elément selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que les découpes sont pratiquées pour s'étendre en partie au-delà de la zone de pliage (7,8). 5-Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que les première et deuxième lignes de pliage sont éloignées d'une distance (d) correspondant sensiblement à l'épaisseur de la bande. 6-Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lignes de contrepliage (17) sont distantes de la deuxième ligne de pliage (8) d'un écartement (e) sensiblement égal à l'épaisseur du rebord périmétrique (3) de la structure (2) interne au carter. 7-Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que les languettes (16.) sont pliées le long des lignes de pliage (8) et de contre-pliage (17) de manière à être placées, par leur succession alternée avec les languettes (16), dans deux plans (P-Pi) sensiblement parallèles espacés d'une mesure égale à l'écartement entre lesdites lignes. 8-Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pattes (15) sont pliées le long de la première ligne de pliage (7) de manière que chacune d'elles soit orientée de façon inclinée à l'opposé des languettes en faisant avec le plan général desdites languettes un angle a compris entre 95 et 130 . 9-Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande (6) est refermée sur elle-même sans que les extrémités soient jointives et liées. 10-Elément selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il se compose d'une première bande (6) délimitant les pattes (15) et languettes (16) et d'une seconde bande (20) de longueur finie présentant, dans sa partie médiane et parallèlement à ses deux bords longitudinaux (22,23) : - une ligne de pliage (21) définissant deux ailes (24,25), - et, à partir de chacun desdits bords, des fentes (26,27) alternées s'étendant chacune sur toute la largeur de l'aile correspondante et, au-delà de la ligne de pliage, sur une partie de la seconde aile. 11-Elément selon la revendication 10, caractérisé en ce que la seconde bande possède une largeur au plus égale au double de la longueur des pattes. 12-Elément selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la seconde bande (20) est repliée sur elle-même le long de la ligne de pliage (21) et forme un pli (30). 13-Elément selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la seconde bande est refermée sur elle-même. 14-Elément selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la seconde bande est engagée sur les pattes (15) de la première bande. 15-Application de l'élément selon la revendication 1 à la constitution d'un joint de liaison, caractérisé en ce que la bande (6) est enfilée sur le rebord (3) de la structure (2) et en ce que les pattes (15) coopèrent avec la surface interne du carter (1). 16-Application selon la revendication 15, caractérisée en ce que la coopération, entre les pattes (15) et la surface interne du carter, fait intervenir une mise sous contrainte élastique desdites pattes. 17-Application de l'élément selon l'une des revendications 10 à 14, à la constitution d'un joint de liaison, caractérisé en ce que : - la première bande (6) est enfilée sur le rebord par les languettes repliées (16, 161), - la seconde bande (20) est enfilée sur les pattes (15) de la première bande, - et ladite seconde bande coopère par son pli en contact de surface avec la face interne (la) du carter (1). 18-Application selon la revendication 17 caractérisée en ce que la coopération entre la seconde bande et le carter fait intervenir une mise sous contrainte élastique des pattes. 19-Application selon la revendication 17 ou 18 à la liaison entre une virole et une chicane d'un échangeur de chaleur du type à plaques.