Brevet FR3128504A1 — publié le 20230428

Joint d’étanchéité (1) configuré pour être interposé entre un premier et un deuxième élément d’un ensemble propulsif dans une configuration assemblée le joint d’étanchéité (1) présentant un tronçon (1A) à renfort inhomogène qui s'étend sur au moins une partie de la longueur du joint d’étanchéité (1) et qui présente un contour qui comprend une première partie de contour (10) pourvue d'une première partie de renfort (11), et une deuxième partie de contour (20) dans laquelle ladite première partie de renfort (11) est absente de sorte que la deuxième partie de contour (20) présente une susceptibilité au flambage accrue par rapport à la première partie de contour (10). Fig. 4A. Joint d’étanchéité pour ensemble propulsif Le présent exposé concerne un joint d’étanchéité pour ensemble propulsif, et plus particulièrement un joint d’étanchéité feu et fluides pour ensemble propulsif. L'ensemble propulsif est en particulier du type utilisé pour la propulsion d'aéronefs. Il s'agit plus particulièrement d'un ensemble comprenant un turboréacteur et une nacelle. On connaît la nécessité d’assurer l’étanchéité entre différents compartiments d’un ensemble propulsif. La demande de brevet français FR2920215 présente un exemple de joint d’étanchéité destiné à être interposé entre un turboréacteur et une nacelle d’un aéronef. En particulier, il existe un besoin d’assurer une étanchéité dite feu et fluides (ou étanchéité feu-fluides) entre un compartiment feu (zone feu) et un autre compartiment non feu (zone non feu). Un compartiment feu désigne un compartiment d’un ensemble propulsif qui est conçu pour résister à et/ou contenir les flammes en cas d’incendie dans ce compartiment feu. Un incendie peut par exemple avoir lieu en cas de défaillance d’une partie de l’ensemble propulsif, entraînant une libération de fluides et/ou de gaz inflammables. Une telle défaillance peut par exemple avoir lieu dans une canalisation de carburant laissant s’échapper du carburant hautement inflammable, risquant en particulier de s'enflammer au contact d'une source de chaleur telle qu'il peut en exister à proximité du moteur de l'ensemble propulsif. Un compartiment « non-feu » désigne un compartiment d’un ensemble propulsif qui est conçu pour recevoir un fluide et n’entrant pas dans la définition du compartiment feu. Par exemple, le fluide peut être de l’air ou un mélange de gaz issus de combustion. Dans certaines circonstances, qui seront décrites plus en détail relativement aux figures 3A et 3B, des efforts générés par la compression du joint d’étanchéité conduisent des parois du joint d’étanchéité à flamber, de sorte que le contact du joint avec les parois séparant les compartiments à étancher n’est plus assuré. Dans ce contexte, il serait désirable de pouvoir disposer d’une solution permettant de prévenir les pertes de contact et d’étanchéité associées au flambage de parois du joint d’étanchéité. Le présent exposé concerne un joint d’étanchéité configuré pour être interposé entre un premier et un deuxième élément d’un ensemble propulsif dans une configuration assemblée ; le joint d’étanchéité présentant un tronçon à renfort inhomogène qui s'étend sur au moins une partie de la longueur du joint d’étanchéité et qui présente un contour transversal qui comprend une première partie de contour pourvue d'une première partie de renfort, et une deuxième partie de contour dans laquelle ladite première partie de renfort est absente de sorte que la deuxième partie de contour présente une susceptibilité au flambage accrue par rapport à la première partie de contour. Par « interposé » est compris mis en contact avec les éléments considérés. En particulier, par « configuration assemblée », est compris une configuration dans laquelle le joint d’étanchéité est mis en contact entre le premier et le deuxième élément d’un ensemble propulsif et des efforts de serrages exercés sur le joint d’étanchéité de manière à assurer la fonction d’étanchéité. Par contact entre deux pièces est compris le contact direct entre ces deux pièces ou le contact entre lesdites deux pièces avec une pièce interposée entre lesdites deux pièces. Dans la configuration assemblée, le joint d’étanchéité, le premier et le deuxième élément de l’ensemble propulsif sont alignés selon un axe, que l’on désignera par axe d’alignement. L’axe d’alignement désigne également la direction d’efforts de serrage appliqués par le premier élément et le deuxième élément sur le joint. Le joint présente une direction principale qui correspond à la direction d’extension principale du joint, selon laquelle la longueur du joint est mesurée. Dans le cas où le joint n’est pas rectiligne, la direction principale est curviligne. Par transversal, est compris une direction perpendiculaire à la direction principale. L’axe d’alignement est perpendiculaire à la direction principale. Par tronçon est compris une portion du joint d’étanchéité selon la direction principale du joint d’étanchéité. Par tronçon, on désignera ci-après une portion continue du joint d’étanchéité. Toutefois, on comprendra que tronçon peut également désigner une portion du joint d’étanchéité discontinue selon la direction principale du joint d’étanchéité. Le tronçon peut également désigner tout le joint, auquel cas ce tronçon s'étend sur toute la longueur du joint. Par contour transversal, est compris une paroi externe du joint d’étanchéité, s’étendant dans un plan transversal autour de la direction principale et s’étendant selon la direction principale. Par flambage est compris une instabilité mécanique d’une plaque ou d’une coque, associée à l’apparition de fortes déformations d’une plaque ou d’une coque pour un léger accroissement d’un chargement dans le plan moyen de la plaque ou de la coque. Une coque est un solide délimité par deux surfaces proches et sensiblement parallèles, les dimensions des surfaces étant grandes devant l’écart entre les deux surfaces. Dans le cas où les surfaces sont planes et parallèles, on désigne ce solide par le terme plaque. Ci-après, sauf mention contraire, les caractéristiques décrites relativement à une coque sont également applicables à une plaque. Ci-après, les coques considérées sont le contour transversal, et en particulier la première partie de contour et la deuxième partie de contour. La susceptibilité au flambage d’une coque s’entend relativement à la contrainte critique entraînant le flambage de la coque. En d’autres termes, plus une coque est susceptible au flambage, plus la contrainte critique entraînant le flambage de la coque est faible. Dans le cas présent, une plus grande susceptibilité au flambage d’une paroi du joint d’étanchéité désigne une tendance du joint d’étanchéité à flamber localement au niveau de ladite paroi en réponse à un chargement tandis qu’une autre paroi moins susceptible au flambage n’aura pas tendance à flamber. Dans un tel joint d’étanchéité, la deuxième partie de contour a une tendance à flamber plus importante que d’autres parties de contour du tronçon considéré. Ainsi, l’extension locale du phénomène de flambage peut être maîtrisée de manière à n’affecter que la deuxième partie de contour. Ainsi, et malgré la déformation affectant la deuxième partie de contour, un contact avec le deuxième élément de l’ensemble propulsif peut être maintenu de manière continue, c’est-à-dire sans discontinuité de contact, et la fonction d’étanchéité du joint assurée. Dans certains modes de réalisation, le joint est configuré pour qu’en configuration assemblée la première partie de contour vienne en contact avec le premier élément dudit ensemble propulsif et pour que la deuxième partie de contour vienne en contact avec le deuxième élément dudit ensemble propulsif. Dans certains modes de réalisation, le joint d’étanchéité présente une section transversale creuse. Un tel joint est plus sensible au flambage qu’un joint présentant une section transversale pleine, et est donc particulièrement adapté à la solution de la présente invention. Dans certains modes de réalisation, la première partie de contour s’étend selon un arc dont la longueur est comprise entre 55 % et 95 %, de préférence entre 65% et 70%, de préférence 67% de la longueur du contour transversal du joint d’étanchéité. Dans certains modes de réalisation, la première partie de contour transversal s’étend selon un arc formé sur un angle compris entre 200° et 340°, de préférence un angle compris entre 230° et 250°, de préférence un angle de 240°. L’angle est de préférence un angle au centre. Par exemple, dans le cas où la section transversale du joint comprend un arc de cercle ou d’ellipse, le centre est le centre de l’arc de cercle ou d’ellipse. De manière générale, dans le cas où la section transversale est de forme quelconque, le centre peut être le centre du cercle minimum de la section transversale du joint, c’est-à-dire le centre du plus petit cercle contenant la section transversale du joint. En d’autres termes, le cercle minimum est le plus petit cercle dans lequel la section transversale du joint peut s’inscrire, de sorte que la section transversale du joint est intégralement comprise dans le cercle minimum et tangente une périphérie de la section transversale. Une telle extension de la première partie de contour permet de réduire l’extension de la deuxième partie de contour à une paroi dont le flambage n’entraîne pas la perte totale de contact entre la deuxième partie de contour et le deuxième élément de l’ensemble propulsif. Du fait du flambage de la deuxième partie de contour, le contact avec le deuxième élément de l’ensemble propulsif peut également être réalisé par la première partie de contour. Dans certains modes de réalisation, le joint d’étanchéité comprend une deuxième partie de renfort formée sur la première partie de contour et la deuxième partie de contour. La deuxième partie de renfort permet d’améliorer le comportement mécanique et/ou d’étanchéité du joint d’étanchéité. Dans certains modes de réalisation, la deuxième partie de renfort est formée entre la première partie de renfort et une surface externe du joint d’étanchéité. En d’autres termes, la deuxième partie de renfort est située radialement à l’extérieur de la première partie de renfort. Une telle structure présente un assemblage facilité des parties de renfort du joint. Dans certains modes de réalisation, l’une parmi la première partie de renfort et la deuxième partie de renfort comprend au moins une couche de matériau de renfort reçue dans une matrice. Par « couche », on comprend notamment un pli du matériau de renfort. Dans certains modes de réalisation, la au moins une parmi la première partie de renfort et la deuxième partie de renfort comprend au moins deux couches de renfort formées en couches superposées. De préférence, les au moins deux couches de renfort sont indépendantes. Dans certains modes de réalisation, la matrice comprend un élastomère, par exemple du silicone. Le silicone permet d’assurer l’étanchéité au fluide, et présente une certaine résistance à de fortes températures, et son comportement mécanique est peu dépendant de la température. Dans certains modes de réalisation, la au moins une couche de matériau de renfort comprend un matériau parmi les tissus de verre, les tissus de carbone et les tissus aramides, les tissus de bore et plus généralement des tissus céramiques. De tels matériaux permettent d’assurer une fonction de renfort structurel du joint d’étanchéité et d’étanchéité au feu. Dans certains modes de réalisation, les première et deuxième parties de contour présentent des courbures différentes, la deuxième partie de contour présentant optionnellement un méplat. Une telle structure permet d’adapter le mode de déformation en flambage de la deuxième partie de contour, et ainsi d’adapter le contact avec le deuxième élément de l’ensemble propulsif. Dans certains modes de réalisation, le joint d’étanchéité présente une semelle de raccordement située du côté de la première partie du contour. La semelle de raccordement permet d’assurer une fixation du joint au premier élément de l’ensemble propulsif, et ainsi d’assurer la bonne orientation, et donc le bon contact, du joint d’étanchéité vis-à-vis de la deuxième partie de contour. La semelle de raccordement peut en outre améliorer la résistance au flambage au niveau de la semelle. Le présent exposé concerne également un ensemble propulsif comprenant un premier et un deuxième élément d’ensemble propulsif et un joint d’étanchéité selon l’invention. Dans certains modes de réalisation, le tronçon à renfort inhomogène s’étend au maximum sur 80 %, de préférence 50%, de préférence 20% de la longueur du joint d’étanchéité, optionnellement en un seul tronçon. La est une vue schématique d’un joint d’étanchéité conforme à l’invention monté contre un premier élément d’un ensemble propulsif. La est une vue schématique en coupe selon le plan de coupe II de la d’un joint d’étanchéité conforme à l’invention interposé entre un premier et un deuxième élément d’un ensemble propulsif. Les figures 3A et 3B sont deux vues schématiques en coupe selon la coupe III de la d’un joint d’étanchéité conforme à l’invention interposé entre un premier et un deuxième élément d’un ensemble propulsif illustrant le flambage du joint d’étanchéité. La est une vue en coupe selon le plan de coupe de la d’un joint d’étanchéité selon un mode de réalisation de l’invention. Les figures 4B, 4C, 4D et 4E présentent des alternatives aux modes de réalisation du joint d’étanchéité de la . La représente une vue schématique d’une zone de contact entre un joint d’étanchéité présentant un flambage non maîtrisé et un deuxième élément d’ensemble propulsif. La représente une vue schématique d’une zone de contact entre un joint d’étanchéité conforme à l’invention et présentant un flambage maîtrisé et un deuxième élément d’ensemble propulsif. La représente un exemple d’un ensemble propulsif comprenant un joint d’étanchéité conforme à l’invention. Joint d’étanchéité (1) configuré pour être interposé entre un premier et un deuxième élément d’un ensemble propulsif dans une configuration assemblée ; le joint d’étanchéité (1) présentant un tronçon (1A) à renfort inhomogène qui s'étend sur au moins une partie de la longueur du joint d’étanchéité (1) et qui présente un contour transversal qui comprend une première partie de contour (10) pourvue d'une première partie de renfort (11), et une deuxième partie de contour (20) dans laquelle ladite première partie de renfort (11) est absente de sorte que la deuxième partie de contour (20) présente une susceptibilité au flambage accrue par rapport à la première partie de contour (10). Joint d’étanchéité (1) selon la revendication 1, dans lequel la première partie de contour (10) s’étend selon un arc formé sur un angle compris entre 200° et 340°, de préférence un angle compris entre 230° et 250°. Joint d’étanchéité (1) selon la revendication 1 ou 2, comprenant une deuxième partie de renfort (21) formée sur la première partie de contour (10) et la deuxième partie de contour (20). Joint d’étanchéité (1) selon la revendication 3, dans lequel la deuxième partie de renfort (21) est formée entre la première partie de renfort (11) et une surface externe du joint d’étanchéité (1). Joint d’étanchéité (1) selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle au moins l’une parmi la première partie de renfort (11) et la deuxième partie de renfort (21) comprend au moins une couche de matériau de renfort reçue dans une matrice. Joint d’étanchéité (1) selon la revendication 5, dans laquelle la au moins une parmi la première partie de renfort (11) et la deuxième partie de renfort (21) comprend au moins deux couches de renfort formées en couches superposées. Joint d’étanchéité (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la première partie de contour (10) et la deuxième partie de contour (20) présentent des courbures différentes, la deuxième partie de contour (20) présentant optionnellement un méplat. Joint d’étanchéité (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, présentant une semelle de raccordement située du côté de la première partie du contour (10). Ensemble propulsif (100) comprenant un premier et un deuxième élément (102) d’ensemble propulsif (100) et un joint d’étanchéité (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8. Ensemble propulsif (100) selon la revendication 9, dans laquelle le tronçon (1A) à renfort inhomogène s’étend au maximum sur 20 % de la longueur du joint d’étanchéité (1), optionnellement en un seul tronçon (1A).