Brevet FR2958003A1 — publié le 20110930

i La présente invention concerne un conduit de circulation de fluide, notamment pour véhicule automobile, un procédé de fabrication d'un tel conduit de circulation ainsi qu'un véhicule automobile comprenant au moins un conduit de circulation de fluide du type précité. De nombreux conduits de circulation de fluide, dits conduits caoutchouc, en particulier dans le domaine des véhicules automobiles, sont destinés à venir en contact de manière permanente ou intermittente avec un élément dit de friction, de sorte qu'une io usure prématurée du conduit caoutchouc peut en résulter. Jusqu'à présent, pour limiter ou empêcher une telle usure, le conduit est entouré d'une gaine de protection mécanique. Les inconvénients d'une telle gaine sont son coût et la nécessité de rapporter ladite gaine autour du conduit, ce qui nécessite une opération 15 de montage supplémentaire. Le but de la présente invention est donc de proposer un conduit de circulation de fluide du type précité, dont la conception permet de s'affranchir de gaine ou manchon de protection mécanique rapporté sans nuire aux qualités de résistance mécanique à la 20 friction ou à l'abrasion dudit conduit. A cet effet, l'invention a pour objet un conduit de circulation de fluide, notamment pour véhicule automobile, du type dont au moins une partie de la surface externe est susceptible de venir en contact de manière permanente ou intermittente, avec un 25 élément dit de friction, caractérisé en ce que ledit conduit est un conduit multicouches présentant au moins une couche formée d'un renfort textile pris en sandwich entre au moins deux autres couches, la couche la plus externe dudit conduit, susceptible de venir en contact de manière permanente ou intermittente, avec un élément dit de friction étant formée au 30 moins d'un élastomère incorporant des fibres. De préférence, ùles fibres sont présentes dans la couche la plus externe à une concentration, exprimée en pourcentage en poids par rapport au poids total de la couche, inférieure à 5 %, de préférence, inférieure à 3 % ; les fibres de la couche la plus externe sont des fibres dites courtes présentant une longueur inférieure à 5 mm, de préférence inférieure à 3 mm, de préférence encore comprise entre 1 et 3 mm ; les fibres de la couche la plus externe ont un rapport de forme, c'est-à-dire longueur des fibres exprimé en mm sur diamètre des fibres exprimé en mm, supérieur à 100. Les longueurs mentionnées correspondent à une valeur moyenne des longueurs de io fibres. Généralement, les fibres de la couche la plus externe sont des fibres organiques, naturelles ou synthétiques, résistant à une température au moins égale à 125°C, de préférence choisies dans le groupe formé par les fibres de cellulose, les fibres de 15 polyamide, en particulier les fibres de polyaramides et les fibres de polymères sulfonés en particulier de polyphénylène sulfone (PPS). En effet, on constate que les fibres de polyoléfines, en particulier les fibres de polyéthylène ou de polypropylène ont tendance à fondre au cours de la fabrication de 20 la couche externe. Les fibres de polyester peuvent, quant à elles, être sujettes à l'aminolyse et se détruisent rapidement. Les fibres minérales (verre, roche) sont fragiles et se brisent sous cisaillement pendant la transformation. Les fibres métalliques occasionnent, quant à elles, une usure du matériel et des amorces de rupture au niveau de la couche externe en élastomère. 25 La nature des fibres doit permettre une bonne dispersion dans le mélange constitutif de la couche externe sans que ces fibres soient brisées, ni fendues, au cours des opérations de mélange, d'extrusion ou de vulcanisation. 3o La couche de renfort textile comprend quant à elle, de préférence, au moins un élément textile, tissé ou non tissé, tricoté ou guipé ou tressé. Généralement, le conduit de circulation de fluide est caractérisé en ce que le textile de la couche de renfort textile est choisi dans le groupe formé par des fils de cellulose, 25 des fils de polyamide, en particulier les fils de polyaramides et les fils de polyester, en particulier les fils de polytéréphtalate d'éthylène (PET). La couche interne dudit conduit est, quant à elle, une couche étanche à l'eau et à l'air, 5 ladite couche renfermant au moins un élastomère choisi de préférence dans le groupe formé par les copolymères éthylène-propylène-diène (élastomères EPDM). L'invention a encore pour objet un véhicule automobile du type comprenant au moins un conduit de circulation de fluide et un élément dit de friction venant en contact avec io la surface externe dudit conduit de circulation de manière permanente ou intermittente, caractérisé en ce que ledit conduit est conforme à celui décrit ci-dessus. L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un conduit de circulation de fluide multicouches, notamment pour véhicule automobile, du type précité au 15 moins une partie de la surface externe dudit conduit étant destinée à venir en contact, de manière permanente ou intermittente, avec un élément dit de friction, caractérisé en ce qu'il comprend pour la fabrication de la couche externe dudit conduit destinée à venir en contact, de manière permanente ou intermittente, avec l'élément dit de friction, au moins une étape de préparation d'un mélange comprenant au moins 20 un élastomère, un agent de réticulation, de préférence de vulcanisation, et des fibres et une étape de cuisson dudit mélange. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure unique représente une vue simplifiée en coupe d'un conduit conforme à l'invention. Comme mentionné ci-dessus, la présente invention a pour objet un conduit 1 de 30 circulation de fluide du type dont au moins une partie de la surface externe est susceptible de venir en contact de manière permanente ou intermittente avec un élément 5 dit de friction. Elle concerne en particulier les conduits de circulation de fluide destinés à être utilisés 30 dans les véhicules automobiles. Ainsi, dans le cas d'un véhicule du type comportant un circuit de refroidissement du moteur dudit véhicule, ledit au moins un conduit de circulation peut former une partie dudit circuit de refroidissement du moteur. Dans le cas d'un véhicule du type comportant un circuit de refroidissement d'une batterie électrique dudit véhicule, le conduit de circulation peut former une partie du circuit de refroidissement de ladite batterie. L'élément de friction 5 peut, quant à lui, être constitué par une partie du capot du io véhicule ou par une pièce du bloc moteur tel que tuyaux, surfaces et angles vifs du moteur et de la boîte de vitesses, ou par le brancard, le berceau moteur, le bac batterie et le plancher, ou par toute autre pièce agressive du compartiment moteur. Ce conduit 1 est un conduit multicouches présentant au moins une couche 2 formée 15 d'un renfort textile pris en sandwich entre deux couches 3 et 4. La couche 3 la plus externe dudit conduit 1 susceptible de venir en contact de manière permanente ou intermittente avec un élément 5 de friction, est formée au moins d'un élastomère incorporant des fibres. 20 Comme mentionné ci-dessus, les fibres présentes dans la couche 3 externe sont des fibres courtes présentant une concentration relativement faible à l'intérieur de ladite couche, et un rapport de forme relativement élevé. Dans l'exemple qui suit, les fibres présentent une longueur entre 1 à 3 mm pour un 25 diamètre de l'ordre de 0,010 à 0,018 mm et sont présentes à une concentration exprimée en % en poids rapporté au poids total de la couche de l'ordre de 3 %. Ces fibres sont, de préférence, des fibres aramides, en particulier les fibres de polyaramides et les pulpes de polyaramides. L'élastomère de la couche 3 la plus externe est, quant à lui, de préférence un élastomère choisi dans le groupe formé par des copolymères éthylène-propylène-diène (élastomères EPDM). 15 Dans l'exemple représenté, l'élastomère choisi est un élastomère EPDM. La couche 2 de renfort du textile comprend, quant à elle, au moins un élément textile tissé ou non tissé, tricoté ou guipé ou tressé. Cet élément textile peut se présenter 5 sous forme d'un élément tubulaire ou d'un enroulement spiralé. Dans l'exemple représenté, le textile est un élément tricoté à base de fil d'aramide. La couche 4 interne dudit conduit 1 est, quant à elle, une couche étanche à l'eau et à 10 l'air. Cette couche 4 renferme au moins un élastomère choisi de préférence dans le groupe formé par des copolymères éthylène-propylène-diène (élastomères EPDM). Dans l'exemple représenté, la couche 4 interne du conduit est un mélange dit caoutchouc à base d'élastomère EPDM. Bien évidemment, outre ces trois couches, le conduit peut comporter un certain nombre d'autres couches en fonction des caractéristiques souhaitées pour ledit tuyau ou conduit à réaliser. 20 Pour la fabrication d'un tel conduit, on procède comme suit : On prépare un mélange dit caoutchouc comprenant au moins un élastomère, un agent de réticulation de préférence de vulcanisation, et des fibres. Ce mélange peut comporter encore une ou plusieurs charges choisies, par exemple parmi les noirs de carbone et les charges minérales, un ou plusieurs plastifiants correspondant à 25 l'élastomère retenu, un ou plusieurs agents de protection physique et/ou chimique tels que des amines aromatiques ou des polyphénols. Ce mélange servira à la réalisation de la couche 3 externe dudit conduit. 30 Pour un assemblage de la couche interne et de la couche formée du renfort textile, on procède comme suit : On extrude la couche interne 4, puis on vient déposer le renfort textile 2 en une ou plusieurs passes, et on vient déposer par extrusion la couche 3 par-dessus l'ensemble comprenant les couches 4 et 2. L'ensemble formé constitue une ébauche crue qui doit être mise en forme puis vulcanisée. La vulcanisation, comportant une étape de cuisson, est effectuée selon une méthode connue en soi. La vulcanisation garantit la forme finale du conduit ainsi que l'adhésion entre les différentes couches. Comme mentionné ci-dessus, le conduit de circulation de fluide ainsi obtenu est un conduit de circulation présentant des propriétés de résistance mécanique à la friction et à l'abrasion suffisantes pour s'exonérer d'une gaine de protection mécanique rapportée. REVENDICATIONS1. Conduit (1) de circulation de fluide, notamment pour véhicule automobile, du type dont au moins une partie de la surface externe est susceptible de venir en contact de manière permanente ou intermittente, avec un élément (5) dit de friction, caractérisé en ce que ledit conduit (1) est un conduit multicouches présentant au moins une couche (2) formée d'un renfort textile pris en sandwich entre au moins deux autres couches (3, 4), la couche (3) la plus externe dudit conduit (1), susceptible io de venir en contact de manière permanente ou intermittente, avec un élément (5) dit de friction étant formée au moins d'un élastomère incorporant des fibres. 2. Conduit (1) de circulation de fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres sont présentes dans la couche (3) la plus externe à une 15 concentration, exprimée en pourcentage en poids par rapport au poids total de la couche, inférieure à 5 %, de préférence, inférieure à 3 %. 3. Conduit (1) de circulation de fluide selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fibres de la couche (3) la plus externe sont des fibres dites 20 courtes présentant une longueur inférieure à 5 mm, de préférence inférieure à 3 mm, de préférence encore comprise entre 1 et 3 mm. 4. Conduit (1) de circulation de fluide selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les fibres de la couche (3) la plus externe ont un rapport de 25 forme, c'est-à-dire longueur des fibres exprimée en mm sur diamètre des fibres exprimé en mm, supérieur à 100. 5. Conduit (1) de circulation de fluide selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les fibres de la couche (3) la plus externe sont des fibres 30 organiques, naturelles ou synthétiques, résistant à une température au moins égale à 125°C, de préférence choisies dans le groupe formé par les fibres de cellulose, les fibres de polyamide, en particulier les fibres de polyaramides et les fibres de polymères sulfonés en particulier de polyphénylène sulfone (PPS). 7 6. Conduit de circulation de fluide selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la couche (2) de renfort textile comprend au moins un élément textile, tissé ou non tissé, tricoté ou guipé ou tressé. 7. Conduit de circulation de fluide selon la revendication 6, caractérisé en ce que le textile de la couche de renfort textile est choisi dans le groupe formé par des fils de cellulose, des fils de polyamide, en particulier les fils de polyaramides et les fils de polyester, en particulier les fils de polytéréphtalate d'éthylène (PET). io 8. Conduit de circulation de fluide selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couche (4) interne dudit conduit (1) est une couche étanche à l'eau et à l'air, ladite couche (4) renfermant au moins un élastomère choisi de préférence dans le groupe formé par les copolymères éthylène-propylène-diène 15 (élastomères EPDM). 9. Véhicule automobile du type comprenant au moins un conduit (1) de circulation de fluide et un élément (5) dit de friction venant en contact avec la surface externe dudit conduit (1) de circulation de manière permanente ou intermittente, 20 caractérisé en ce que ledit conduit (1) est conforme à l'une des revendications 1 à 8. 10. Procédé de fabrication d'un conduit (1) de circulation de fluide multicouches, notamment pour véhicule automobile, conforme à l'une des revendications 1 à 8, au moins une partie de la surface externe dudit conduit (1) étant destinée à venir en 25 contact, de manière permanente ou intermittente, avec un élément (5) dit de friction, caractérisé en ce qu'il comprend pour la fabrication de la couche (3) externe dudit conduit destinée à venir en contact, de manière permanente ou intermittente, avec l'élément (5) dit de friction, au moins une étape de préparation d'un mélange comprenant au moins un élastomère, un agent de réticulation, de préférence de 30 vulcanisation, et des fibres et une étape de cuisson dudit mélange.