Brevet FR2871210A1 — publié le 20051209

JOINT D'ETANCHEITE INCORPORANT UN REVÊTEMENT EN MOUSSE OU ANALOGUE AINSI QU'UN LIMITEUR D'ECRASEMENT DUDIT REVÊTEMENT La présente invention se rapporte à un joint d'étanchéité incorporant un revêtement en mousse ou analogue ainsi qu'un limiteur d'écrasement dudit revêtement. Selon un mode de réalisation connu, décrit notamment dans le document FR5 2768211, un joint d'étanchéité peut comprendre une âme métallique revêtue sur chacune de ses faces d'une couche d'élastomère. Selon ce document, l'âme comprend des crevés pour obtenir un meilleur accrochage des couches d'élastomère sur l'âme. Ces crevés assurent egalement la fonction de butée de serrage et ont une hauteur égale à la couche d'élastomère. Par conséquent pour assurer l'étanchéité, les couches d'élastomère comprennent des filets en saillie susceptibles d'être comprimés et constituant une barrière d'étanchéité. Ce type de joint ne donne pas pleinement satisfaction et n'assure pas une fonction d'étanchéité optimale pour les raisons suivantes: La réalisation des crevés au niveau de l'âme et des filets au niveau du revêtement élastomère est relativement complexe à mettre en oeuvre ce qui se traduit par un temps de réalisation important et des coûts de revient relativement élevés. Par ailleurs, les crevés n'assurent pas la fonction de butée de serrage de manière optimale car on peut difficilement les réaliser à proximité ou au niveau des zones de serrage. 2871210 2 Selon ce mode de réalisation, on note que seuls les filets assurent la fonction d'étanchéité et sont susceptibles de compenser les fluctuations dimensionnelles. Or, cette compensation n'est obtenue que dans des zones privilégiées au droit des filets. Dans le même sens, on note que la majeure partie du revêtement élastomère ne participe pas à la fonction d'étanchéité et n'assure aucune compensation dimensionnelle, les éléments à étancher prenant appui contre les crevés et ne comprimant pas le revêtement élastomère sauf au niveau des filets. Enfin, le revêtement élastomère peut se déformer de manière élastique que sur 10 une plage limitée si bien qu'un tel joint ne peut tolérer que de faibles fluctuations dimensionnelles. Aussi, la présente invention vise à pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un nouveau joint de conception simple, procurant une excellente étanchéité, susceptible d'être conservée dans le temps. A cet effet, l'invention a pour objet un joint d'étanchéité prévu pour être disposé entre deux éléments à étancher comprenant au moins une âme sensiblement rigide caractérisé en ce qu'il comprend au moins un revêtement en matériau alvéolaire, notamment en mousse, rapporté sur l'âme et susceptible d'être en contact avec un des éléments à étancher ainsi qu'au moins un limiteur 20 d'écrasement réalisé au niveau de l'âme, la partie en saillie dudit limiteur d'écrasement étant orientée vers le revêtement en matériau alvéolaire et ayant une hauteur inférieure à l'épaisseur dudit revêtement. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va 25 suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels: 2871210 3 - la figure 1 est une vue de dessus d'un joint, plus particulièrement un joint de culasse, sur lequel on a représenté en trait mixte les nervures ayant pour fonction de limiteur d'écrasement, - la figure 2 est une coupe d'un joint selon l'invention intercalé entre deux 5 éléments à étancher, - la figure 3 est une coupe illustrant en détail une première variante du limiteur d'écrasement, et - la figure 4 est une coupe illustrant en détail une autre variante du limiteur d'écrasement. Sur les figures 1 et 2, on a représenté en 10, un joint de culasse susceptible d'être incorporé entre deux éléments à étancher, notamment un bloc moteur 12 et une culasse 14, comprenant des ouvertures 16 susceptibles de coopérer avec les chambres de combustion, ainsi que des premiers orifices 18 pour le passage des éléments de serrage et des seconds orifices 20 pour le passage de fluide. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce type de joint mais peut convenir à tout joint d'étanchéité. Selon l'invention, le joint 10 comprend au moins une âme 22 en matière sensiblement rigide, notamment en métal ou en carbone, sur laquelle est rapporté un revêtement 24 en matériau alvéolaire, notamment en mousse, susceptible d'être en contact avec un des éléments à étancher. Selon un premier mode de réalisation, non représenté, les deux surfaces susceptibles d'être en contact avec les éléments à étancher comprennent chacune un revêtement 24 en matériau alvéolaire. Selon un autre mode de réalisation, non représenté, seule une surface susceptible d'être en contact avec les éléments à étancher comprend un revêtement 24 en matériau alvéolaire, l'autre surface n'étant pas revêtue. Selon un autre mode de réalisation, illustré par les figures 2, 3 et 4, l'une des surfaces susceptible s d'être en contact avec l'un des éléments à étancher 2871210 4 comprend un revêtement en matériau alvéolaire, l'autre surface comprenant un revêtement 26 en matériau élastomère non alvéolaire. Le revêtement 24 en mousse peut compenser de fortes fluctuations dimensionnelles et assure une bonne étanchéité même lorsque l'écartement entre les éléments à étancher varie, notamment en raison des phénomènes de dilatation. Par ailleurs, ce revêtement 24 permet d'obtenir une bonne étanchéité même si les surfaces des éléments à étancher ne sont pas parfaitement planes et ont une rugosité importante. Selon un mode de réalisation préféré, le revêtement 24 présente une structure alvéolaire de type microcellulaire, les cellules ayant une forme sphérique et une faible taille, ce qui contribue à rendre le matériau plus difficilement déformable et à lui conférer une reprise élastique importante. Ce type de revêtement 24 permet une reprise élastique accrue, supérieure à celle d'un revêtement élastomère. A titre d'exemple, pour un revêtement 24 en matériau alvéolaire d'épaisseur 0,5 mm et pour un taux de compression de l'ordre de 75%, on obtient une reprise élastique de 0,224 mm, c'est-à-dire que le revêtement est toujours en contact avec les éléments à étancher et assure sa fonction d'étanchéité même si l'écartement entre lesdits éléments varie de l'ordre de 0,224 mm. Selon une caractéristique importante de l'invention, le,joint comprend un limiteur d'écrasement 28 sous forme d'une déformation, de préférence une nervure, réalisée au niveau de l'âme 22, la partie en saillie étant orientée vers le revêtement 24 en matériau alvéolaire dont on cherche à limiter l'écrasement, la hauteur de la déformation étant inférieure à celle dudit revêtement 24. En 25 variante, on pourrait envisager d'autres formes de déformation telles que des butées poinçonnées telles que décrites dans les demandes FR-0351021 et FR- 0450071. 2871210 5 Cette nervure 28 permet de limiter les efforts de compression du revêtement 24 en matériau alvéolaire et de ne pas aller au-delà de ce qu'autorisent ses propriétés d'allongement et de fluage. Ainsi, le revêtement 24 ne subit aucune déchirure, ni aucune perte d'élasticité si bien qu'il peut toujours suivre les mouvements des éléments à étancher et conserve dans le temps sa fonction d'étanchéité. Par ailleurs, le ou les limiteurs d'écrasement 28 en forme de nervure ayant une hauteur inférieure à celle du revêtement 24 en mousse, la fonction d'étanchéité peut être assurée sur toute la surface du joint et ne se limite pas à une zone ponctuelle contrairement à l'art antérieur. Enfin, ledit revêtement n'étant jamais compressé au-delà de ses limites en raison de la présence du ou des limiteurs d'écrasement 28, il conserve dans le temps ses capacités élastiques et sa fonction d'étanchéité. Les efforts de serrage n'étant pas uniformément répartis sur la surface du joint, les limiteurs d'écrasement 28 en forme de nervure sont disposés de préférence au droit des zones où les efforts de serrage sont les plus importants, notamment autour des orifices 18 prévus pour le passage des éléments de serrage. Avantageusement, les limiteurs d'écrasement 28 peuvent être disposés autour des ouvertures et des orifices ménagés dans le joint, comme illustré en trait mixte sur la figure 1, ainsi qu'au niveau de sa périphérie. La forme en nervure des limiteurs d'écrasement permet de les disposer aisément autour des orifices et d'obtenir une limitation de compression sensiblement uniforme tout le long de ladite nervure. Selon un mode de réalisation préféré, le joint est découpé et embouti directement dans du matériau pré-revêtu. Ainsi, les nervures sont réalisées sur un matériau pré-revêtu ce qui permet d'obtenir un joint très peu coûteux. Selon une autre caractéristique de l'invention, le revêtement a une épaisseur e de l'ordre de 50 à 1000.m et de préférence de l'ordre de 100 à 500 pm. 2871210 6 En complément, le ou les limiteurs d'écrasement 28 ont une hauteur h de 10 à 50% de l'épaisseur du revêtement dont ils limitent la compression de manière excessive. Selon un mode de réalisation préféré, la ou les nervures ont une largeur 1 de l'ordre de 1 à 2 mm. Selon une autre caractéristique, la section transversale de la nervure peut être courbe, comme illustré sur la figure 3, ou en forme de triangle, comme illustré sur la figure 4, cette forme permettant d'obtenir une plus grande résistance à l'écrasement. Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne la forme du joint, son application, le nombre d'âmes et les matériaux utilisés pour les différents éléments. 7 REVENDICATIONS 1. Joint d'étanchéité prévu pour être disposé entre deux éléments à étancher comprenant au moins une âme (22) sensiblement rigide caractérisé en ce qu'il comprend au moins un revêtement (24) en matériau alvéolaire, notamment en mousse, rapporté sur l'âme (22), susceptible d'être en contact avec un des éléments à étancher ainsi qu'au moins un limiteur d'écrasement (28) réalisé au niveau de l'âme, la partie en saillie dudit limiteur d'écrasement étant orientée vers le revêtement (24) en matériau alvéolaire et ayant une hauteur inférieure à l'épaisseur dudit revêtement (24). 2. Joint d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le limiteur d'écrasement se présente sous la forme d'une nervure (28). 3. Joint d'étanchéité selon la revendication 2, caractérisé en ce que la nervure a une section transversale sensiblement en forme de triangle. 4. Joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la hauteur du limiteur d'écrasement (28) est comprise dans la plage de 1 à 50% de l'épaisseur du revêtement dont il limite la compression. 5. Joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le ou les limiteurs d'écrasement (28) sont disposés au droit des zones où les efforts de serrage sont les plus importants. 6. Joint d'étanchéité selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce que le ou les limiteurs d'écrasement se présentent sous la forme d'au moins une déformation, de préférence une nervure, qui entoure au moins un orifice prévu pour le passage d'un élément de serrage. 7. Joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement (24) présente une structure alvéolaire de 25 type microcellulaire. 8. Joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une âme (22) revêtue sur l'une de ses faces d'un revêtement en matériau alvéolaire, notamment en mousse, et sur l'autre face d'un revêtement en élastomère. 9. Procédé de réalisation d'un joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à revêtir au moins une face d'une âme (22) susceptible d'être en contact avec un des éléments à étancher d'un revêtement (24) en matériau alvéolaire, notamment en mousse, et à former au moins un limiteur d'écrasement (28) par déformation de l'âme préalablement revêtue.