Brevet FR2940534A1 — publié le 20100625

La présente invention se rapporte à un joint d'étanchéité unifilaire ou monofilaire destiné à assurer une étanchéité autour d'un câble, par exemple conducteur de l'électricité, de puissance ou de données, notamment un joint monofilaire destiné à assurer l'étanchéité d'un boîtier au niveau de l'entrée ou de la sortie d'un ou de plusieurs câbles. Il est déjà connu dans l'art antérieur, à l'ouverture de sortie d'une boîte de raccordement, de disposer autour d'un câble conducteur sortant, du côté du bord intérieur de l'ouverture, un joint d'étanchéité qui entoure complètement le câble et assure l'étanchéité du boîtier au niveau de cette ouverture. Classiquement, ces joints ont la forme d'un tore dont la partie centrale évidée est traversée par le câble, ce dernier étant pressé élastiquement par la matière élastomère du tore pour assurer l'étanchéité. Cependant, si le câble n'est pas orienté parfaitement perpendiculairement au plan de l'ouverture du boîtier de raccordement, il va exercer de manière permanente une contrainte en compression sur la partie pleine élastomère du joint qui lui est centré parfaitement par rapport à l'ouverture, et cette contrainte en compression permanente finit par former un jeu entre la partie pleine élastomère du joint et le câble, jeu préjudiciable à la qualité de l'étanchéité assurée par le joint. La présente invention vise à surmonter les inconvénients des systèmes de l'art antérieur en proposant un joint d'étanchéité destiné à entourer au moins un câble, de préférence un câble, notamment de section circulaire, qui assure une étanchéité, notamment au niveau de l'ouverture de passage du câble dans un boîtier de raccordement, meilleure que celle procurée par les joints de l'art antérieur et notamment a une plus grande longévité. Suivant l'invention, un joint d'étanchéité destiné à entourer au moins un câble, de préférence un câble, par exemple pour assurer l'étanchéité au niveau d'une ouverture d'un boîtier par laquelle passe le au moins un câble, comportant un partie pleine de base de forme torique en matière d'étanchéité, notamment en un matériau élastomère, cette partie pleine torique ayant une face frontale, une face arrière, une surface latérale supérieure extérieure et une surface inférieure intérieure, cette dernière définissant un canal de passage intérieur pour le au moins un câble, est caractérisé en ce qu'il est prévu au moins une flasque disposée en contact avec la face frontale de la partie pleine torique de base, cette au moins une flasque ayant en section transversale dans un plan perpendiculaire à l'axe central longitudinal de la partie torique une forme sensiblement identique à celle de la face frontale en étant percée par une ouverture de forme sensiblement identique à la forme de la section du canal de passage intérieur, les dimensions relatives de la au moins une flasque et de la face frontale étant telles que dans la direction radiale, la face frontale fait saillie légèrement vers l'extérieur au-delà du bord périphérique extérieur de la flasque et légèrement vers l'intérieur au-delà du bord périphérique intérieur de la flasque, c'est-à-dire au-delà du bord de l'ouverture formée dans la flasque ; et la au moins une flasque est maintenue en contact avec la face frontale par des moyens de maintien qui sont intégrés au joint. En prévoyant ainsi une flasque, par exemple sous la forme d'un disque ayant une surface sensiblement de la même forme que la face frontale du joint d'étanchéité, cependant en étant légèrement de plus petit diamètre extérieur et de plus grand diamètre intérieur (diamètre du canal), on s'assure que si le câble n'est pas parfaitement orienté perpendiculairement à l'axe de l'ouverture du boîtier alors même que le joint est lui orienté en parfaite correspondance avec cette ouverture, il vienne porter contre le bord intérieur de la flasque en un matériau rigide, par exemple métallique ou thermoplastique, et non pas contre la matière d'étanchéité élastomère plus facilement déformable du joint. Ainsi, la flasque a pour fonction de protéger la matière d'étanchéité contre l'action du câble mal centré en la remplaçant dans sa réaction à l'action du câble contre elle. De préférence les moyens de maintien comportent une seconde flasque arrière en contact avec la face arrière de la partie pleine. De préférence, les moyens de maintien comportent une seconde flasque arrière en contact avec la face arrière et solidarisée à la première flasque, notamment par l'intermédiaire d'un tronçon de liaison tubulaire reliant les deux flasques. De préférence, la seconde flasque est solidarisée à la première flasque de sorte que les deux flasques compriment légèrement la partie pleine élastomère. De préférence, la seconde flasque est solidaire de la première flasque par l'intermédiaire d'un tronçon tubulaire dont le diamètre en section transversale est inférieur à la plus grande dimension transversale de chacune des deux flasques, notamment est inférieur à leur diamètre extérieur, et est supérieur, de préférence légèrement supérieur, au diamètre des ouvertures de passage formées dans les deux flasques, l'ensemble formant une sorte de bobinoir. Suivant un autre mode de réalisation préféré, la flasque avant et/ou la flasque arrière est(sont) fixées à la partie pleine, par exemple par collage, adhésif, fusion ou analogue. De préférence, un ou deux ou des trous sont formés dans la paroi latérale du tronçon tubulaire du bobinoir, de sorte que pour fabriquer le joint d'étanchéité, on fait couler de la matière élastomère dans le bobinoir dans l'espace extérieur formé entre les deux flasques et le tronçon tubulaire, la matière élastomère remplissant d'une part cet espace extérieur et passant d'autre part en partie par le ou les trous pour tapisser la paroi intérieure du tronçon tubulaire jusqu'à dépasser légèrement au-delà du bord intérieur des ouvertures des flasques pour former le joint d'étanchéité final. Suivant un autre mode de réalisation possible de l'invention, les deux flasques sont solidarisées l'une à l'autre par au moins une plaque de liaison qui s'étend d'une des faces de la flasque à l'autre flasque en traversant la partie pleine torique par des canaux de traversée préformés dans la matière élastomère, notamment des canaux auxiliaires autres que le canal central servant au passage du câble. Notamment, chaque au moins une plaque de liaison d'une des deux flasques engrène par son chant dans le chant d'une plaque de liaison de l'autre flasque pour être reliées l'une à l'autre par encliquetage. De préférence, l'épaisseur de la partie pleine au niveau de son bord extérieur (mesurée le long de l'axe de révolution du tore) est inférieure à 4 fois le diamètre du câble ou du diamètre de l'ouverture, notamment est inférieure à 3 fois le diamètre, en particulier l'épaisseur est comprise entre 0,5 et 2 fois le diamètre du câble ou de l'ouverture. Suivant un mode de réalisation avantageux, les flasques avant et arrière ont une épaisseur( mesurée le long de l'axe de révolution du tore, au niveau de son bord extérieur) qui est comprise entre 0,8 et 2 mm. Suivant un autre mode de réalisation, la flasque avant a une épaisseur comprise entre 1,6 et 4 mm. La présente invention se rapporte également à un assemblage comportant un boîtier de raccordement ayant une ouverture, au moins un câble passant dans le boîtier de raccordement et en sortant par l'ouverture, et un joint d'étanchéité suivant l'invention, le joint étant disposé autour du au moins un câble au niveau du bord intérieur de l'ouverture pour assurer l'étanchéité du boîtier. A titre d'exemple, on décrit maintenant des modes de réalisation de l'invention en se reportant au dessin, dans lequel: la figure 1 est une vue en coupe d'une partie 5 d'une boîte de raccordement dans laquelle est mise en œuvre l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective de la partie formant carcasse en forme de bobinoir du joint d'étanchéité suivant l'invention mis en oeuvre à la 10 figure 1 ; la figure 3 est une vue en perspective du joint d'étanchéité de la figure 1 comportant la carcasse de la figure 2 et une partie pleine de base élastomère torique 15 la figure 4 est une vue en perspective éclatée d'un autre mode de réalisation d'un joint d'étanchéité suivant l'invention ; et la figure 5 représente le joint de la figure 4 à l'état monté. 20 A la figure 1, on peut voir suivant une vue en perspective et en coupe longitudinale un câble 1 qui s'étend dans un boîtier 2 de raccordement. Le câble sort du boîtier par une ouverture 3. Un joint 4 monofilaire est disposé au niveau du bord intérieur de l'ouverture 3 25 du boîtier 2, en étant reçu dans une sorte de tube 13 parfaitement centré par rapport à l'axe perpendiculaire à l'ouverture 3. Le joint 4 d'étanchéité est constitué d'une partie 5 pleine en un matériau élastomère classique bien connu pour former un joint d'étanchéité. Le joint 4 30 monofilaire comporte également une carcasse 6 en forme de bobinoir, constituée d'une flasque 7 avant ou frontale, en forme de disque percé en son centre d'une ouverture 11 circulaire concentrique, et d'une flasque 8 arrière identique à la flasque 7, les deux flasques 7 et 8 étant 35 reliées par un tronçon 9 tubulaire circulaire ayant un diamètre extérieur inférieur au diamètre extérieur des disques 7 et 8 et un diamètre intérieur supérieur au diamètre des ouvertures 11 circulaires. La carcasse 6 comporte des trous 10 formés dans la paroi latérale du tronçon 9 tubulaire. La partie 5 pleine élastomère est reçue dans l'espace défini entre les deux flasques 7 et 8 et la surface latérale extérieure du tronçon 9 tubulaire ainsi qu'à l'intérieur du tronçon 9 tubulaire de manière à tapisser sa paroi intérieure d'une épaisseur telle que la matière dépasse légèrement du bord des ouvertures 11 vers le centre (ou vers l'intérieur). Du côté extérieur, la matière élastomère dépasse légèrement du bord extérieur des flasques. On peut obtenir le joint suivant l'invention par un procédé de coulée ou d'injection dans lequel on place la carcasse dans un moule de coulée ou d'injection, on fait couler de la matière élastomère, par exemple du caoutchouc liquide, dans le moule, de manière à ce qu'elle vienne remplir l'espace formé entre les deux flasques 7 et 8 et la surface latérale extérieure du tronçon 9 tubulaire et pénétrer également par les trous 10 pour tapisser l'intérieur de la partie 9 tubulaire. On règle les dimensions du moule pour que la matière dépasse légèrement des flasques vers l'extérieur et des ouvertures centrales des flasques vers l'intérieur, par exemple de l'ordre du millimètre ou de quelques millimètres. Une fois la matière élastomère durcie, on extrait du moule le joint suivant l'invention représenté à la figure 3. La partie 5 pleine en matériau élastomère a une face 17 avant plane, une face 18 arrière plane, une surface latérale 19 supérieure extérieure et une surface latérale 20 inférieure intérieure. La surface latérale 19 supérieure extérieure dépasse légèrement vers l'extérieur (ou radialement) du bord extérieur des deux flasques 7 et 8 et la surface latérale 20 inférieure dépasse légèrement vers l'intérieur du bord des ouvertures 11 des flasques, d'une petite distance (de l'ordre du millimètre ou quelques millimètres). Le câble 1 a un diamètre qui correspond sensiblement au diamètre du canal de passage formé dans le joint, en étant cependant légèrement plus grand que celui ci pour réaliser une étanchéité. En revanche, le câble a un diamètre légèrement plus petit que celui de l'ouverture dans la flasque rigide pour pouvoir y passer à travers. Ainsi, lorsque le joint est placé autour du câble, au niveau de l'ouverture 3 du boîtier 2, le joint s'adapte de manière serrée et étanche autour du câble en raison du fait que la matière élastomère qui dépasse à l'intérieur de l'ouverture formée dans les flasques se comprime contre le câble et assure ainsi l'étanchéité. Lorsqu'un câble est mal centré par rapport à l'ouverture du boîtier, c'est à dire qu'il s'étend en faisant un angle par rapport à l'axe normal à l'ouverture du boîtier (et également par rapport à l'axe longitudinal central de révolution de la partie pleine torique), il va porter contre la flasque 7 avant et/ou la flasque 8 arrière, qui est (sont) en un matériau rigide, par exemple en matière thermoplastique ou métallique, et ce contact flasque câble empêche le câble de porter contre les faces avant ou arrière de la partie pleine élastomère et ainsi l'empêche de déformer cette partie pleine élastomère. Ainsi, il est empêché que se forme un jeu au cours du temps entre le câble et la partie élastomère, jeu qui serait préjudiciable à la qualité de l'étanchéité du joint. En effet, ce n'est plus la matière d'étanchéité élastomère qui est comprimée par un câble mal centré mais les flasques 7 et 8 qui, en raison de leur rigidité, résistent mieux aux contraintes exercées par un câble mal centré. La flasque 7 est maintenue en contact contre la face 17 par des moyens de maintien qui sont constitués par la flasque 8 arrière et le tronçon 9 tubulaire, ceux ci étant dimensionnés pour que la partie pleine soit comprimée légèrement des deux côtés. L'épaisseur de la flasque 7 est comprise entre 0,8 et 2 mm. L'épaisseur de la flasque 8 est comprise entre 0,8 et 2 mm. L'épaisseur de la partie pleine (mesurée au niveau du bord extérieur dans la direction longitudinale) est d'environ une fois le diamètre du câble, voire est inférieure à ce diamètre. Dans le cas où on ne prévoit qu'une seule flasque 7, fixée à la face 17 de la partie pleine, par exemple par collage ou fusion et durcissement de la matière élastomère (ou par tout autre moyen), l'épaisseur de la flasque 7 doit être plus grande, notamment environ deux fois plus grande que dans le cas où il est prévu une seconde flasque, pour assurer un maintien bien centré du joint, le maintien étant assuré par la portée du chant de la flasque 7 contre la surface intérieure du tube 13. Aux figures 4 et 5 il est représenté un autre mode de réalisation d'un joint monofilaire suivant l'invention. De la flasque 7'(identique à la flasque 7), font saillie trois plaques 9' qui sont destinées à engrener dans des plaques 9' correspondantes de la flasque 8'(identique à la flasque 8). Cet engrènement se fait par encliquetage des chants respectifs des plaques 9' en regard, ces chants ayant des formes complémentaires. A l'état monté, on obtient que les deux flasques 7' et 8' sont réunies l'une à l'autre par l'intermédiaire des plaques 9' engrenées les unes dans les autres. L'encliquetage des plaques 9' l'une dans l'autre se fait de telle manière que les deux flasques 7'et 8' viennent en contact avec la partie pleine, notamment en la comprimant légèrement, pour ainsi assurer l'étanchéité notamment des canaux 21 vis à vis de l'humidité par exemple. En outre, la partie pleine 5' élastomère comporte des canaux 21 auxiliaire parallèle à l'axe central du tore, de section transversale complémentaire de la section transversale des plaques 9', afin de recevoir les plaques 9'. Les dimensions du joint d'étanchéité, comme dans l'autre mode de réalisation, sont telles que la matière d'étanchéité élastomère fait saillie légèrement, par exemple de quelques millimètres, du bord extérieur des flasques 7', 8' et fait également saillie vers l'intérieur de quelques millimètres du bord intérieur de l'ouverture formée dans les flasques 7' et 8'. La flasque 7' est maintenue en contact contre la face 17 par des moyens de maintien qui sont constitués par la flasque 8' arrière et les plaques 9', celles ci étant dimensionnées par rapport pour que la partie pleine soit comprimée légèrement des deux côtés. L'épaisseur de la flasque 7' est comprise entre 0,8 et 2 mm. L'épaisseur de la flasque 8' est comprise entre 0,8 et 2 mm. L'épaisseur de la partie pleine (mesurée au niveau du bord extérieur dans la direction longitudinale) est d'environ une fois le diamètre du câble, voire est inférieure à ce diamètre. Dans le cas où on ne prévoit qu'une seule flasque 7', fixée à la face 17 de la partie pleine, par exemple par collage ou fusion et durcissement de la matière élastomère (ou par tout autre moyen), l'épaisseur de la flasque 7' doit être plus grande, notamment environ deux fois plus grande que dans le cas où il est prévu une seconde flasque 8' pour assurer un maintien bien centré du joint, le maintien étant assuré par la portée du chant de la flasque 7' contre la surface intérieure du tube 13. REVENDICATIONS1. Joint d'étanchéité destiné à entourer au moins un câble, de préférence un câble, par exemple pour assurer l'étanchéité au niveau d'une ouverture d'un boîtier par laquelle passe le au moins un câble, comportant un partie pleine (5, 5') de base de forme torique en matière d'étanchéité, notamment en un matériau élastomère, cette partie pleine torique ayant une face frontale, une face arrière, une surface latérale supérieure extérieure et une surface inférieure intérieure, cette dernière définissant un canal de passage intérieur pour le au moins un câble, caractérisé en ce que - il est prévu au moins une flasque (7, 7') disposée en contact avec la face frontale de la partie pleine torique de base, cette au moins une flasque ayant en section transversale dans un plan perpendiculaire à l'axe central longitudinal de la partie torique une forme sensiblement identique à celle de la face frontale en étant percée par une ouverture de forme sensiblement identique à la forme de la section du canal de passage intérieur, les dimensions relatives de la au moins une flasque et de la face frontale étant telles que dans la direction radiale, la face frontale fait saillie légèrement vers l'extérieur au-delà du bord périphérique extérieur de la flasque et légèrement vers l'intérieur au-delà du bord périphérique intérieur de la flasque, c'est-à-dire au-delà du bord de l'ouverture formée dans la flasque ; et - la au moins une flasque est maintenue en contact avec la face frontale par des moyens de maintien qui sont intégrés au joint. 2. Joint suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de maintien comportent une seconde flasque arrière en contact avec la face arrière de la partie pleine. 3. Joint suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de maintien comportent une seconde flasque arrière en contact avec la face arrière et solidarisée à la première flasque, notamment par l'intermédiaire d'un tronçon de liaison tubulaire reliant les deux flasques. 4. Joint suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde flasque est solidarisée à la première flasque par l'intermédiaire d'un tronçon tubulaire dont le diamètre en section transversale est inférieur à la plus grande dimension transversale de chacune des deux flasques, notamment est inférieur à leur diamètre extérieur, et est supérieur, de préférence légèrement supérieur, au diamètre des ouvertures de passage formées dans les deux flasques, l'ensemble formant une sorte de bobinoir. 5. Joint suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la flasque avant et/ou la flasque arrière est(sont) fixées à la partie pleine, par exemple par collage, adhésif, fusion ou analogue. 6. Joint suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'un ou deux ou des trous sont formés dans la paroi latérale du tronçon tubulaire du bobinoir, de sorte que pour fabriquer le joint d'étanchéité, on fait couler de la matière élastomère dans le bobinoir dans l'espace extérieur formé entre les deux flasques et le tronçon tubulaire, la matière élastomère remplissant d'une part cet espace extérieur et passant d'autre part en partie par le ou les trous pour tapisser la paroi intérieure du tronçon tubulaire jusqu'à dépasser légèrement au-delà du bord intérieur des ouvertures des flasques pour former le joint d'étanchéité final. 7. Joint suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les deux flasques sont solidarisées l'une à l'autre par au moins une plaque (9') de liaison qui s'étend d'une des faces de la flasque à l'autre flasque en traversant la partie pleine torique par des canaux de traversée préformés dans la matière élastomère, notamment des canaux auxiliaires autres que le canal central servant au passage du câble. 8. Joint suivant la revendication 7, caractérisé en ce que chaque au moins une plaque de liaison d'une des deux flasques engrène par son chant dans le chant d'une plaque de liaison de l'autre flasque pour être reliées l'une à l'autre par encliquetage. 9. Joint suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'épaisseur de la partie pleine au niveau de son bord extérieur (mesurée le long de l'axe de révolution du tore) est inférieure à 4 fois le diamètre du câble ou du diamètre de l'ouverture, notamment est inférieure à 3 fois le diamètre, en particulier l'épaisseur est comprise entre 0,5 et 2 fois le diamètre du câble ou de l'ouverture. 10. Assemblage comportant un boîtier de raccordement ayant une ouverture, au moins un câble passant dans le boîtier de raccordement et en sortant par l'ouverture, et un joint d'étanchéité suivant l'une des revendications précédentes, le joint étant disposé autour du au moins un câble au niveau du bord intérieur de l'ouverture pour assurer l'étanchéité du boîtier.