FR2799257A1 - Joint elastomere de faible epaisseur - Google Patents

Abstract

Le joint statique élastomérique (100) est décrit où un support mince (10) est utilisé pour supporter un élément de butée (22) et un élément d'étanchéité élastomérique (60) sur la même surface (12) du support (10). Un joint élastomérique (60) est moulé adjacent à la butée (22). L'élément de butée (22) agit comme un limiteur de compression pour limiter les forces de compression sur le joint (60). De préférence, la butée (22) est un élastomère. En alternative, le joint (60) peut être fabriqué avec un matériau différent de celui de l'élément de butée (22). Une variété d'éléments supports (10) peuvent être utilisés pour la mise en pratique de l'invention.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne des joints statiques élastomériques et spécifiquement des joints élastomériques avec limiteurs de compression pour éviter l'écrasement du joint.

HISTORIQUE DE L'INVENTION De nombreuses applications d'étanchéité exigent des joints statiques élastomériques "minces" en raison des limites d'espace. Cette exigence impose souvent l'emploi de joints élastomériques non renforcés ou homogènes. Toutefois, les joints élastomériques non renforcés sont difficiles à install dans conditions de forte production, notamment s'ils sont insérés dans une inure etroite et peu profonde. Ceci est dû au fait que, pendant l'installation, le joint non renforcé à tendance à ressortir de la rainure ou à se tordre dans la rainure. L'un l'autre cas peut entraîner une fuite au niveau du joint et/ou l'endommagement des composants accouplés.

D'autres approches comprennent le moulage du joint dans une rainure. Ceci résout le problème de l'installation du joint mais cette approche s'est avérée trop coûteuse pour des applications à cadence élevée. Une autre approche est l'utilisation d'un joint à support élastomérique. Un élastomère est moulé dans une rainure ou autour de la périphérie d'un support en métal ou en plastique 3,0 mm d'épaisseur pour fournir une rigidité au joint afin de faciliter la manipulation. Cette approche a aussi ses limites du fait que ces supports sont typiquement trop épais pour des applications à jeu étroit. L'épaisseur du support de 0 mm est pas satisfaisante pour des applications à couches multiples dans lesquelles longueur totale de l'unité étanche doit être maintenue à un minimum, " pour etanchéiser des composants de transmission présentant des contraintes de conditionnement en hauteur et en longueur.

Ainsi, aucune des conceptions de technique antérieure ne s'est avérée satisfaisante pour des applications ayant des exigences de jeu étroit et il existe un besoin pour un joint mince ayant une épaisseur totale comprimee de l'ordre de 0,015 mm à 1 mm.

RESUME DE L'INVENTION La présente invention cherche à surmonter les difficultés des conceptions de technique anterieure en proposant un joint statique élastomérique mince qui puisse être un joint d'étanchéité ou un joint statique assurant étanchéité efficace pour applications serrées à couches multiples pour 'des composants transmission soumis à des contraintes de conditionnement étanche lorsqu'un effort de serrage est appliqué sur le joint statique.

Le joint statique comprend un élément support mince ayant une surface et une épaisseur inférieure à 1,0 mm. Un premier élément de butée est adjacent à l'élément support. Un élément d'étanchéité élastomérique est formé sur la surface de l'élément support. L'élément de butée empêche l'élément d'étanchéité ne soit écrasé lorsque le joint est soumis à un effort serrage.

Un objectif de la présente invention est de proposer un joint statique élastomérique avec un support mince d'épaisseur inférieure à 1,0 avec un limiteur de compression pour éviter que le joint ne soit écrasé lorsque le joint est soumis à un effort de serrage.

Un autre objectif la présente invention est de proposer un joint statique avec une paire d'éléments de butée qui empêchent le bourrelet d'étanchéité élastomérique un support mince de sortir de la cavité de joint entre les éléments de butée lorsqu'un effort de serrage est appliqué au joint.

Un autre objectif de la présente invention est de proposer un joint statique ayant une paire d'éléments de butée espacés sur un support mince forment une cavité dans laquelle un joint élastomérique est formé. Chacun des éléments de la paire forme une butée qui empêche l'élément d'étanchéité d'augmenter substantiellement la largeur de la cavité lorsque le joint élastomérique est comprimé par une force de serrage.

Un autre objectif de la présente invention est de fournir un élément de butée élastomérique sur un support mince d'épaisseur inférieure à 1,0 mm entre les joints afin d'éviter l'écrasement des joints. Un autre objectif de l'invention est de proposer un procédé pour former un joint statique sur un support mince d'épaisseur inférieure à 1,0 mm avec un limiteur de compression.

Les caractéristiques de la présente invention, et d'autres encore, seront bien comprises à lecture de la description qui suit en référence aux dessins. DESCRIPTION SUCCINCTE DES DESSINS La figure 1 une vue en plan de la réalisation préférée l'invention. La figure 2 une vue en coupe transversale suivant 2-2 la figure 1. La figure 3 une vue en coupe transversale suivant 3-3 la figure 1. La figure 4 une vue agrandie du cercle 5 sur la figure La figure 5 une vue agrandie du cercle 4 sur la figure La figure 6 une vue en coupe transversale du joint statique élastomérique selon la réalisation préférée de l'invention placé entre deux surfaces opposées montrant le joint élastomérique sur la surface supérieure du support qui est comprimée le joint élastomérique sur la surface opposée du support qui se trouve dans état non comprimé.

La figure 7 est une vue en coupe transversale du procédé pour faire la réalisation preférée du joint selon l'invention; et la figure 8 est une vue en coupe transversale d'une réalisation préférée du joint de la présente invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE LA REALISATION PREFEREE Les figures 1 ' 6 représentent un joint statique élastomérique selon la présente invention, indiqué par le repère numérique 100. L'invention concerne à la fois l'appareil et le procédé pour fabriquer le joint 100. Le joint 100 assure l'étanchéité d'un fluide. Le fluide peut être un gaz ou un liquide, un mélange des deux, ou des particules solides entraînées par un fluide tels que de la poussière dans de l'air ou des impuretés dans de l'air. Le liquide peut être de l'eau, de l'huile, du carburant, de l'antigel, un fluide pour climatisation ou n'importe quel autre matériau semblable. Le gaz peut être de la vapeur d'eau, de l'hydrogène, de l'air, de l'oxygène, de l'azote, du carbonique, de la vapeur pour climatisation, des vapeurs de carburant, vapeurs d'huile lubrifiante ou n'importe quel autre matériau semblable. préférence, le joint statique comprend un support 10, une première paire d'eléments de butée 20, une deuxième paire d'éléments de butée 40, un premier joint élastomérique 60 et un deuxième joint élastomérique 80. Le joint formé avec un support mince 1.0 qui a une épaisseur inférieure à ,0 mm. L'epaisseur préférée du support, qui ne doit pas être considérée comme une limitation du domaine de l'invention, est comprise entre 0,01 mm et 0 mm et comprise de préférence entre 0,05 mm et 0,5 mm. Le support est de preférence fabriqué en un matériau polymérique tel que le Nylon, Mylar , le Kapton , le polytéréphtalate de butylène (PBT), le polyéthylène naphtalate (PEN) ou le polyéthylène téréphtalate (PET). Nylon, Mylar et Kapton sont marques déposées de DuPont. En alternative, le support 10 peut être fabriqué en un matériau polymère tel que le polyester, le polyamide, silicone, polyimide, le polyéthersulfone, ou une couche mince de métal tel que l'acier, laiton, l'aluminium, le magnésium ou l'acier inoxydable, ou une couche à diffusion gazeuse, une plaque en graphite, une membrane à échange de protons, une couche de matériau non tissé, une plaque en fibre utilisée pour fabriquer des joints composites en cellulose, un tissu, une couche de métal revêtue de caoutchouc, une couche en céramique, ou n'importe quel autre matériau approprié pour l'application. Le matériau du support est de preférence un matériau flexible qui est renforcé par le formage d'un joint élastomerique et d'éléments de butée.qui ajoutent une rigidité suffisante au joint pour faciliter la manipulation et l'assemblage. En alternative, le matériau du support peut être relativement non flexible pour faciliter la manipulation et l'assemblage dans l'application. Le choix ultime de la flexibilité du matériau du support fait en prenant en compte la température, le milieu fluide à étanchéiser et les contraintes d'application comprenant la géométrie, la facilité d'assemblage et le matériau utilisé dans la fabrication de composants accouplés.

Comme le montre plus clairement les figures 4, 5 et 6, le support 10 comprend une surface supérieure 12 et une surface opposée 18, De préférence, une première paire d'éléments de butée 20 est formée ou moulée en matériau polymérique sur la surface supérieure 12. La paire d'éléments de butée 20 est constituée respectivement de deux limiteurs de compression butées espacés relativement plats 22, 24. Entre les butées respectives 24, on trouve un premier espace vide ou première cavité 36. La cavité qui est formée entre deux butées 22, 24 est un espace volumétrique (une largeur, une hauteur une longueur), comme on le connaît bien dans la technique.

Entre les butées respectives 22, 24, un premier joint élastomérique 60 est moulé, forme, fixé, placé, appliqué ou inséré dans la cavité 36, de preférence sous la forme d'un joint à volume vide 78. Un joint à volume vide est un joint qui est formé avec la cavité ou vide 36 plus grand que le volume maximum du joint 60 lorsqu'il est comprimé dans la cavité 36. Ceci permet au joint élastomérique 60 de se dilater sous l'effet d'un renflement ou d'une dilatation thermique ou d'interactions chimiques sans sortir de la cavité 36. Le bourrelet a de préférence la forme d'un triangle avec sa base adjacente à la surface supérieure 12 support 10. En option, la forme du joint 60 est un demi-cercle sur une surface plane qui est adjacente à la surface supérieure 12 support 10. En option encore, n'importe quelle autre configuration de bourrelet dans le joint élastomérique qui produit une force d'étanchéité adéquate, comme une forme rectangulaire, carrée, polygonale, semi-elliptique, semi-ovale semi- circulaire, triangulaire tronquée ou n'importe quelle autre forme, peut être utilisée aussi longtemps qu'elle empêche la migration du fluide à travers le joint, qui conviendrait à l'application pour la mise en pratique de l'invention. Dans l'état non comprimé, le joint 60 a au moins un bourrelet 62 avec un sommet 64 qui est plus haut que la hauteur 27, 29 respectivement, des butées respectives 22, 24 au-dessus de la surface 12. Dans l'état comprimé, c'est-à-dire lorsque le joint 60 est serre contre une surface de contact pour la rendre étanche une force de serrage appliquée sur les surfaces de contact, le bourrelet est comprimé dans la cavité 36. Du fait que le joint est en élastomere ou en caoutchouc incompressible, le caoutchouc s'adapte au volume dans l'espace de la cavité lorsqu'une force de serrage est appliquée au joint Si le volume de la cavité 36 est plus petit que le volume du joint, l'élastomere sortira de la cavité. conséquent, l'espace dans la cavité 36 est dimensionné pour être de 100,1 % à 130 % du volume du joint. De préférence, le volume dans l'espace dans la cavité est compris entre 105 % et 110 % du volume du joint. La compression sur le bourrelet 62 peut atteindre 80 % du sommet 64 jusqu'à surface du support et être de préférence entre 1,5 % et %.

surfaces relativement planes respectives des butées polymériques respectives 22, 24 sont légèrement comprimées sous la charge. Simultanément, les faces ou côtés respectifs 23, 25 des butées respectives 22, 24 sont conçus de manière à ne pas substantiellement déformer grâce à une sélection soignée du facteur de forme des butées respectives 22, 24, et des propriétés de leur matériau. Les côtés respectifs 23, sont de préférence inclinés à l'opposé des surfaces supérieures respectives. option, ils peuvent être substantiellement perpendiculaires aux surfaces supérieures et sont respectivement désignés 23', 25'. Les butées respectives 22, 24 sont de préférence fabriquées dans le même matériau que le joint, mais les butées peuvent être fabriquées en un élastomère de dureté d'après duromètre plus grande que le bourrelet en élastomère 62, ou en option, fabriquées en polymères tels que le thermoplastique, le plastique thermodurci ou les élastomères thermoplastiques ou, encore en option, formées de couches appropriées de métal, de céramique ou de plaque en fibre composite. Le bourrelet en élastomère 62 doit être plus élastique que butées respectives 24. Lorsque le joint est soumis à une force de serrage, joint 60, étant plus elastique, crée une ligne de forte pression d'étanchéité au sommet 64 du bourrelet 62 qui empêche la migration du fluide plus loin sans exiger une force (charge) d'étanchéité de grandeur correspondante sur la surface de contact totale du composant qui est à étanchéiser. Ceci est utile dans certaines applications, telles les piles à combustible où un joint appuyant sur un composant fragile comme une plaque bipolaire en graphite peut créer une forte contrainte dans la plaque et peut fissurer la plaque. Un joint peut fissurer une plaque de contact si la force d'étanchéité excède la capacité de résistance du matériau de la plaque.

Comme décrit précédemment, les butées respectives 22, 24 et le bourrelet elastomérique 60 sont de préférence formés du même matériau polymérique. alternative, les butées respectives 22, 24 peuvent être fabriquées en un polymère différent du matériau utilisé pour former le bourrelet élastomérique 60, tel que le silicone, le fluorosilicone, le butyle, le caoutchouc naturel, le fluorocarbure, l'éthylène-acrylate, le polyacrylate, le fluoropolymère, l'isoprène, l'épichlorhydrine, l'éthylène-propylène EPDM, le nitrile, le nitrile hydrogéné (HNBR), le TPE ou n'importe quel autre polymère qui convient pour la mise en pratique de l'invention. Les polymères préférés utilisés pour former le joint élastomérique 60 et les butées respectives 22, 24 sont polymérisés par réaction. élastomères polymérisés par réaction comprennent ceux obtenus par polymerisation ionique, ionique par addition, catalytique, par rayonnement ultraviolet, rayonnement infrarouge, par une vulcanisation par condensation et par polymérisation radicalaire et par échange ionique par addition. En utilisant des élastomères conventionnels polymérisés par réaction, une couche primaire ou colle peut être appliquée au support pour améliorer la liaison entre l'élastomère et le support. La couche primaire peut être à base de silane ou une résine phénolique. Les primaires à base de silane et de résine phénolique sont bien connus dans la technique et sont largement utilisés avec des élastomères. Des exemples de primaires à base de silane sont : General Electric Company, Waterford, NY, produit n SS4155; Dow Chemical Company, Midland, produit n 3-6060; Rohm & Hass, Philadelphie, PA, Thixon produit n et Lord Corporation, Erie, PA, Chemlock produits n 607 et Rohm & Hass fabrique aussi les produits à base de solvants n 2000, -2, P15, 300 , 720 et les produits à base d'eau Thixon n 2500, 7002, 7011 et 5. D'autres revêtements primaires sont bien connus dans technique. Thixon est une marque déposée de Rohm & Hass. En option, élastomères peuvent être autoagglomérés ce qui supprime la nécessite d'appliquer couche primaire ou un adhésif pour améliorer la liaison l'élastomere à la surface du support 10. Des exemples d'élastomères silicone autoagglomérés sont disponibles auprès de Wacker Silicones, Adrian, MI, produits n de série LR 3070, LR 3071, LR 3072, et LR 3073. Des élastomères au silicone autoagglomérés sont fabriqués par ShinEtsu, Tokyo, Japon et par General Electric Co. D'autres élastomères autoagglomérés comprennent le nitrile, le HNBR, l'éthylène-propylène EPDM, le butyle, le fluorocarbure, l'éthylène-acrylate, les fluoropolymères, le fluorosilicone, l'isoprène et l'épichlorhydrine. La hauteur des premier et deuxième éléments respectifs 22, 24, est de preférence substantiellement la même. Cependant, si la force de compression le premier élément est supérieure à celle sur le deuxième élément, il peut être souhaitable que la hauteur comprimée du premier élément de butée soit différente de la hauteur comprimée du deuxième élément de butée. Cette différence entre la hauteur comprimée du premier élément de butée 22 et la hauteur comprimée du deuxième élément de butée 24 n'affecte pas le concept inventif aussi longtemps que le volume dans la cavité 36 est pas inférieur à 100,1 % du volume maximum du joint.

Jusqu'alors, le joint 100 a été décrit dans le contexte de la construction du joint 60 et d'une première paire d'éléments de butée 20 sur la surface supérieure 12 du support 10. De manière similaire, la surface inférieure 1 du support 10 a de préférence une construction symétrique identique à celle décrite pour la surface supérieure 12. Ainsi, un deuxième joint 80 et une deuxième paire d'éléments de butée 40 sont formés ou moulés sur la surface opposée 18. Les éléments de butée 40 comprennent des butées respectives 42, 44, qui sont espacées pour former une deuxième cavité ou vide 56. De préférence, butées respectives 42, 44 ont des côtés respectifs 43, 45 qui sont substantiellement perpendiculaires au support 10, et des hauteurs respectives 47, 49 qui s'étendent au-dessus de la surface inférieure 18. En alternative, les côtés sont inclinés (non représentés) ou légèrement coniques. deuxième joint élastomérique 80 a au moins un bourrelet 82 qui a un sommet 84 pour former un joint à volume de vide 98. Ainsi, la partie inférieure du joint 100 a une construction symétrique par rapport à la partie supérieure et le joint 80 et les butées respectives 42, 44 fonctionnent suivant une manière identique à celle décrite pour le joint 60, les butées repectives 22, 24, et la surface supérieure 12 du support 10.

Comme déjà indiqué, la construction préférée du joint est une construction symétrique (c'est-à-dire que la configuration sur un côté du support est identique à celle sur le côté opposé), de sorte que lorsque le joint 100 est comprimé ou serré entre des surfaces de contact telles qu'une surface 2 et une surface opposée 4, les forces réactives soient identiques sur chaque côté du support Ceci équilibre les forces sur le support 10 et permet d'utiliser supports minces". La moitié supérieure de la figure 6 montre les éléments butée dans un état non comprimé tandis que les éléments de butée 40 dans la moitie inférieure de la figure 6 sont dans un état comprimé. En outre, cette construction minimise la formation d'efforts de flexion dans les matériaux d'accouplement fragiles qui peuvent provoquer des fissures ou la rupture tels materi fragiles. L'épaisseur totale en compression du joint 100 préférence dans la gamme de 0,015 mm à 1,75 mm.

Dans où la construction des joints ou butées n'est pas identique sur chaque côté du support, un élément support légèrement plus épais ou moins élastique peut être exigé pour adapter les forces réactives. Cependant, fonction éléments de butées comme limiteurs de compression ou butées est toujours de limiter la hauteur comprimée du joint, et dans une construction où le joint placé entre une paire de butées, la fonction des butées également d'empêcher le joint de sortir de la cavité. Ainsi, la fonction éléments butée reste la même que celle décrite précédemment.

Dans la construction préférée, les éléments de butée respectifs 20, 40 sont fabriqués en élastomère et dimensionnés avec un facteur de forme conjointement avec les propriétés matérielles de l'élastomère, tel un indice dureté, afin de limiter le renflement des faces respectives 23, 25 tandis qu'une force de compression est appliquée aux éléments de butée respectifs 20, Le facteur de forme est défini comme étant le rapport entre une surface d'une face en elastomère chargée et la surface totale de l'élastomère qui est libre se renfler, comme défini dans le Cours intermédiaire sur le caoutchouc, édition 1985, d'American Chemical Society, Rubber Division, Akron, OH. Le renflement est un terme utilisé dans la technologique des élastomères pour décrire déformation des faces latérales non chargées d'un élément élastomérique en réponse à une force appliquée au sommet de la face de l'élément élastomerique. La gamme des facteurs de forme dans la mise en pratique l'invention est comprise entre 0,1 et 100, de préférence elle est de 0,15 à 10, plus préférablement, la gamme est de 0,2 à 1,0. Dans la fabrication du joint statique élastomérique 100, le support 10 est serré entre un demi-moule 6 et l'autre demi-moule 8 d'une machine à mouler conventionnelle comme montré sur la figure 7. Si un élastomère conventionnel est utilisé, une couche adhésive est alors appliquée sur la surface du support avant moulage avant de recevoir l'élastomère. Si un élastomère autoagglomeré est utilisé, il n'est pas nécessaire d'utiliser une couche adhésive séparée la surface du support. La résine non polymérisée ou le matériau élastomérique est déposé dans la cavité par l'intermédiaire d'un trou dans le moule de sorte que l'élastomère s'écoule dans l'espace entre le support 10 et dans les demi- moules respectifs 6, 8, afin de ne pas déformer le support. Le matériau polymérisé ou élastomérique est chauffé afin d'améliorer l'écoulement dans la cavité. Le matériau polymérisé est à une température suffisante afin de vulcaniser polymère pour former des éléments d'étanchéité élastomériques respectifs 80 et le premier élément de butée 20 et le deuxième élément butée 40. alternative, un matériau en polymère peut être déposé, injecte, transféré, formé en position, appliqué par revêtement au rouleau sérigraphiée ou extrusion sur les surfaces supérieures 12 et la surface inférieure 18 du support 10 pour former les éléments d'étanchéité élastomériques respectifs 60, 80. Ceux familiarisés avec la technique se rendront compte qu'il peut y avoir certaines applications où un seul élément d'étanchéité élastomérique a besoin d'être formé sur le support 10 et qu'ainsi un élément d'étanchéité élastomérique 60 est uniquement formé sur la surface supérieure 12 du support. Dans cette configuration du joint 100, un adhésif sensible à la pression peut être optionnellement appliqué sur le côté opposé 12 pour aider à l'assemblage du joint sur une surface de contact et à sa liaison afin d'obtenir l'étanchéité contre la surface de contact. En alternative, les premier et deuxième éléments de butée sont formés d'autres polymères ou d'une couche de métal, céramique ou plaque en fibre composite, comme décrit ci-dessus.

Une réalisation alternative de la présente invention est montrée sur la figure 8 et le joint est indiqué par le repère numérique 200. Lorsque les éléments sont les mêmes que dans le joint 100, les repères numériques restent les mêmes. Le joint comprend un support mince 10, un premier élément de butée , un deuxième élément de butée 130 et un premier élément d'étanchéité , un deuxième élément d'étanchéité 170, un troisième élément d'étanchéité et un quatrième élément d'étanchéité 190. Le support 10 a une surface supérieure 2 et une surface opposée 10. Le premier élément de butée formé surface supérieure 12 et le deuxième élément de butée 1 formé surface opposée 18. Le premier élément d'étanchéité 160 sur la surface supérieure 12 et adjacent à un côté du premier élément butée 120. Le deuxième élément d'étanchéité 170 est sur la surface supérieure 12 adjacent à l'autre côté du premier élément de butée 120. Le troisième élément d'étanchéité 180 est sur la surface inférieure 18 et adjacent à un côté du deuxième élément de butée 130. Le quatrième élément d'étanchéité 190 sur la surface inférieure 18 et adjacent à l'autre côté du deuxième élément butée 130. De préférence, le premier élément de butée 120 est opposé au deuxième élément de butée 130 et les premier et deuxième éléments d'étanchéité respectifs 160, 170 sont opposés aux troisième et quatrième éléments d'étanchéité respectifs 180; 190. Les éléments d'étanchéité respectifs 160, 170 180 et 190 sont de préférence fabriqués en matériaux élastomériques comme décrits ci-dessus pour le joint 60 et le joint 80 dans 1a réalisation préférée. De même, le premier élément de butée 120 et le deuxième élément butée 130 sont de préférence fabriqués dans les mêmes matériaux que ceux décrits pour la première paire d'éléments de butée 20 et la deuxième paire d'éléments de butée 40 dans la réalisation préférée. En option, le premier élément de butée 120 et le deuxième élément de butée 130 peuvent être fabriqués en plastique, métal, céramique ou plaque en fibre composite comme décrit ci-dessus dans la réalisation préférée.

Dans cette réalisation alternative, le premier élément de butée 120 fonctionne comme limiteur de compression pour empêcher l'écrasement du premier élément d'étanchéité 160 et du deuxième élément d'étanchéité 170 sur un côte du support 10. De manière identique, le deuxième élément de butée 1 fonctionne comme limiteur de compression pour empêcher l'écrasement du troisième élement d'étanchéité 180 et du quatrième élément d'étanchéité 190 sur l'autre coté du support 10.

Dans tous autres aspects, les éléments de butée respectifs 1 130 fonctionnent la même manière que les éléments de butée respectifs 40 sauf que butées respectives 120, 130 ne forment pas de cavité car n'y a qu'une butée de prévue par côté du support 10.

La largeur éléments de butée respectifs 120, 130 est calculée pour adapter la force d'étanchéité exercée par le composant de contact (non représenté) qui est à étanchéiser. En absorbant une grande partie de la force de serrage exercée par le composant de contact, les éléments de butée respectifs empêchent l'écrasement des éléments d'étanchéité respectifs 160, 1 180 et 190, afin que les éléments d'étanchéité maintiennent une ligne forte pression d'étanchéité contre le composant de contact pour empêcher la migration du fluide à travers le joint.

En plus des applications décrites ci-dessus, le joint selon la présente invention peut être utilisé dans d'autres applications telles que dans les pompes à eau, les couvercles frontaux, les couvercles de cames, les corps de papillons, les carburateurs, les cache-culbuteurs, les robinets de carburant, les circuits imprimés flexibles, les climatiseurs, les collecteurs d'admission, les raccords de sorties d'eau, les boîtiers de thermostats, les joints de carters, et entre deux brides accouplées où l'épaisseur du joint doit être réduite au minimum en raison des limites d'application.

Bien que l'invention ait été décrite avec une réalisation préférée et des réalisations alternatives, il n'est pas dans l'intention de limiter le domaine d'application de l'invention aux réalisations décrites, mais d'englober toutes les variations à l'intérieur du domaine des revendications annexées.

Claims (19)

<B>REVENDICATIONS</B>

1. Joint statique élastomérique (100) comprenant: un élément support mince (10) ayant une surface supérieure (12) et une surface opposée (18); premier élément de butée (22) sur ladite surface supérieure 2); deuxième élément de butée (24) sur ladite surface superieure (12) en relation espacée audit premier élément de butée (22); lesdits premier et deuxième éléments de butée (22,24) formant une cavité (36) entre eux, et ayant une hauteur au-dessus de ladite surface supérieure (12); et un élément de joint élastomérique (60) placé dans ladite cavité (36), ledit élément de joint élastomérique (60) ayant au moins un bourrelet d'étanchéité (62), ledit bourrelet d'étanchéité (62) ayant un sommet (64) en saillie par rapport à ladite surface supérieure (12) et est plus élevé que ladite hauteur desdits premier et deuxième éléments de butée (22,24); en conséquence de quoi, lorsque ledit sommet (64) est comprimé à ladite hauteur desdits premier et deuxième éléments de butée (22,24), ledit élément d'etanchéité (60) se déplace dans l'espace de ladite cavité (36), ledit premier élement de butée (22) formant une première butée et ledit deuxième élément de butée formant une deuxième butée, lesdites première et deuxième butées empêchant ledit élément d'étanchéité (60) d'être écrasé.

2. Joint (100) selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un bourrelet d'étanchéité (62) a une forme sélectionnée dans un groupe constitué d'une forme rectangulaire, carrée, triangulaire, à volume vide, polygonale, semi- ovale, semi-elliptique, semi-circulaire et triangulaire tronquée

3. Joint (100) selon la revendication 1, dans lequel le volume de ladite cavité (36) est plus grand que le volume de l'élément d'étanchéité (60).

4. Joint (100) selon la revendication 1, dans lequel ledit élastomère est un matériau polymérisé sélectionné dans le groupe composé de fluorocarbure, de silicone, fluorosilicone, de butyle, d'éthylène-propylène d'EPDM, d'éthylène acrylate, polyacrylate, d'isoprène, de perfluoropolymère, de caoutchouc naturel, d'epichlorhydrine, de nitrile, de nitrile hydrogéné et de TPE.

5. Joint (100) selon la revendication 1, dans lequel ledit élément support (1 a une épaisseur inférieure à 1,0 mm.

6. Joint (100) selon la revendication 1, dans lequel ledit élément support (1 a une épaisseur de 0,01 mm à 0,75 mm.

7. Joint 00) selon la revendication 1, dans lequel ledit premier élément butée (22) ledit deuxième élément de butée (24) sont à différentes hauteurs au-dessus la surface supérieure (12) dudit support (10).

8. Joint 00) selon la revendication 1, dans lequel ledit premier élément de butée (22) ledit deuxième élément de butée (24) sont fabriqués en un matériau sélectionné dans le groupe constitué d'un polymère, d'un métal, de céramique et d'une plaque en fibre composite.

9. Joint (100) selon la revendication 1, dans lequel ledit sommet (64) est comprimé entre 1,5 % et 70 %.

10. Joint statique élastomérique (100) pour étancher deux surfaces accouplées (2,4), ledit joint statique (100) comprenant un élément support (10) ayant une surface supérieure (12) et une surface opposée (18), ledit élément support (10) ayant une épaisseur inférieure à 1,0 mm; une premiere paire d'éléments de butée (20) sur ladite surface supérieure (1 un des élements de butée (22) de ladite première paire (20) étant en relation espacée avec l'autre élément de butée (24) de ladite première paire (20), l'un l'autre des éléments de butée (22,24) de ladite première paire (20) ayant une première hauteur au-dessus de ladite surface supérieure (12); une deuxième paire d'éléments butée (40) sur ladite surface opposée (18), un des éléments de butée (42) ladite deuxième paire (40) étant en relation espacée avec l'autre élément butée (44) de ladite deuxième paire (40), l'un et l'autre des éléments de butee (42,44) de ladite deuxième paire (40) ayant une deuxième hauteur au-dessus de ladite surface opposée (18); un premier élément d'étancheité élastomérique (60) sur ladite surface supérieure (12) interposé entre première paire d'éléments de butée (20), ledit élément d'étanchéité (60) ayant au moins un bourrelet (62); et un deuxième élément d'étanchéité (80) sur ladite surface opposée (18) interposé entre ladite deuxième paire d'éléments de butée (40), ledit deuxième élément d'étanchéité (80) ayant au moins un bourrelet d'étanchéité (82); en conséquence de quoi, lorsque lesdits premier et deuxième éléments d'étanchéité élastomériques (60,80) sont serrés entre les deux surfaces accouplées opposées (2,4), ledit moins un- bourrelet (62) dudit premier élément élastomérique (60) étant comprimé à ladite première hauteur et ledit au moins un- bourrelet (82) dudit deuxième élément élastomérique (80) étant comprimé à ladite deuxième hauteur afin que ladite première hauteur et ladite deuxième hauteur limitent la compression sur lesdits premier et deuxième éléments d'étanchéité élastomériques (60,80).

11. Joint statique élastomérique 00) selon la revendication 10, dans lequel ledit élément d'étanchéité élastomerique (60,80) est un joint polymérisé obtenu par un système de polymérisation sélectionné dans un groupe comprenant la polymérisation ionique par addition, la vulcanisation par condensation, la polymérisation radicalaire, la polymérisation catalytique, la polymérisation par infrarouges et la polymérisation par rayonnement ultraviolet.

12. Joint statique (100) pour étancher des fluides, ledit joint (100) comprenant un élément support (10); et un élément élastomérique polymérisé (60, 80) placé sur ledit élément support (10); une paire 40) d'éléments de butée (22,24) (42, 44) adjacents audit elément polymérique 80) pour empêcher que ledit élément polymérique 80) soit écrasé, ledit élément support (10) et ledit élément élastomerique polymérisé (60, 80) ayant une épaisseur comprimée, ladite épaisseur comprimée étant dans la gamme de 0,015 mm à 1,75 mm.

13. Joint statique (100) selon la revendication 12, dans lequel ledit élément support (10) a une épaisseur entre 0,01 mm et 0,75 mm.

14. Joint statique (100) selon la revendication 12, dans lequel ledit élément support 0) est sélectionné dans un groupe comprenant une couche de polymère, une couche de tissu, une couche de textile non tissé, une couche de métal, couche à diffusion gazeuse, une plaque en graphite, une membrane à échange de protons, une plaque en fibre composite, une couche de métal revêtue de caoutchouc, et une couche en céramique.

15. Joint statique (100) selon la revendication 12, dans lequel un d'une paire desdits éléments de butée a un facteur de forme entre 0,15 et 10.

16. Joint statique (100, 200) pour étancher des fluides, ledit joint (100, 200) comprenant un élément support (10) ayant une épaisseur inférieure à 1 mm, ledit élément support (10) étant sélectionné dans le groupe comprenant une couche de matériau non tissé, une couche de tissu, une couche de polymère, une couche de métal revetue de caoutchouc, une couche de plaque en fibre composite, une couche ' diffusion gazeuse, une couche en graphite, et une membrane à échange de protons; et un élément élastomérique (60, 80) formé par un système de polymérisation sur ledit élément support (10), ledit système de polymérisation étant sélectionné dans le groupe comprenant la polymérisation ionique par addition, la vulcanisation par condensation, la polymérisation par échange ionique par addition, la polymérisation par rayonnement infrarouge, la polymérisation par rayonnement ultraviolet et la polymérisation radicalaire, ledit élément élastomérique polymérisé (60, 80) ayant au moins un élement de butée (22, 24, 42, 44, 120, 130) avec une hauteur au-dessus de surface dudit élément support (10) et un bourrelet d'étanchéité (62, 82, 160, 70, 180, 190), ledit élément de butée (22, 24, 42, 44, 120, 130) ayant un facteur de forme entre 0,10 et 100, et ledit bourrelet d'étanchéité (62, 82, 160, 170, 180, 190) ayant un sommet au-dessus de ladite hauteur, ledit sommet (64, 84) étant compressible jusqu'à 80 %.

17. Joint statique (100, 200) comprenant un élément support mince (10) avec une surface (12, 18) et ayant une épaisseur qui est inférieure à 1 mm; un premier élément de butée (22, 24, 42, 44, 120, 130) adjacent audit élément support (1 et un élément d'étanchéité élastomérique (60, 80, 160, 170, 180, 190) formé sur ladite surface (12, 18) dudit élément support (10), ledit premier élément de butée (22, 42, 44, 120, 130) empêchant ledit élément d'étanchéité (60, 80, 160, 170, , 190) d'être écrasé lorsque le joint (100, 200) est soumis à une force de serrage.

18. Joint statique (100) selon la revendication 17, dans lequel le premier élément de butée a une paire de limiteurs de compression (22, 24) (42, 44) adjacents audit élément élastomère polymérisé (60, 80), un des limiteurs de compression de ladite paire (22, 24) (42, 44) sur un côté dudit élément élastomère polymérisé (60, 80) et l'autre de ladite paire de limiteurs de compression sur l'autre côté dudit élément élastomère polymérisé (60,

19. Joint statique (100, 200) selon la revendication 17, dans lequel ledit premier élément de butée (22, 24, 42, 44, 120, 130) est moulé sur ledit elément support (10). Joint statique (100, 200) selon la revendication 17, dans lequel ledit elément support (10) a une surface (12) et une surface opposée (18), ledit élément d'étanchéité élastomérique (60, 80, 160, 170, 180, 1 étant formé ladite une surface (12, 18), et comprend en outre couche adhésive sur ladite surface opposée (18) dudit élement support (1 Joint statique (100) selon la revendication 18, dans lequel lesdits limiteurs compression (22, 24) (42, 44) sont sélectionnés dans un groupe comprenant un polymère, un métal, une céramique et une plaque en fibre composite. Joint statique (100, 200) selon la revendication 17, dans lequel ledit elément de butée (22, 24, 42, 44, 120, 130) a au moins un limiteur de compression adjacent audit joint élastomérique (60, 80, 160, , 180, 190) pour limiter la compression dudit élément d'étanchéité élastomerique (60, 80, 160, 170, 180, 190). 23. Joint statique (100, 200) selon la revendication 17, dans lequel ladite épaisseur dudit support (10) est entre 0,01 mm et 0,75 mm. Joint statique (100, 200) selon la revendication 17, dans lequel ledit élement de butée (22, 24, 42, 44, 120, 130) est formé matériau elastomérique, ledit matériau élastomérique ayant un facteur forme entre 15 et 10. 25. Joint statique (100, 200) selon la revendication 17, comprenant en outre un deuxième élément d'étanchéité élastomérique (60, 80, 160, 170, 180, 190) formé sur ledit élément support (10). 26. Procédé pour former un joint statique élastomérique (100, 200) comprenant le positionnement d'un support mince (10) dans la monture; l'application polymère dans une cavité dans les demi-moules (6,8); et la formation élément en caoutchouc (22, 24, 120) sur la surface supérieure (12) dudit support (10) et un élément d'étanchéité élastomérique 160, 170) adjacent audit premier élément en caoutchouc (22, 24, 120), ledit elément en caoutchouc (22, 24, 120) ayant une hauteur au-dessus surface supérieure dudit support (10), ledit élément d'étanchéité elastomérique (60, 160, 1 ayant au moins un bourrelet d'étanchéité (62) ayant sommet (64) qui est saillie par rapport à la surface supérieure (12) dudit support (10) et est plus élevé que ladite hauteur dudit élément en caoutchouc 24, 120), afin que lorsque ledit sommet (64) est comprimé à ladite hauteur dudit élément en caoutchouc (22, 24, 120), l'écrasement dudit élément d'étanchéite (60, 160, 170) est empêché par ledit élément en caoutchouc (22, 24, 1 lorsqu'une force de serrage est appliquée au joint. 27. Procédé selon la revendication 26, dans lequel ledit sommet (64) dudit bourrelet d'etanchéité (62) est à ladite hauteur au-dessus la surface supérieure dudit support (10) de ladite butée en caoutchouc 24, 120) alors que ledit élément d'étanchéité élastomérique (60, 160, 170) dans un état comprime. 28. Procédé selon la revendication 26, dans lequel ledit support (10) est revêtu d'une couche primaire avant de placer ledit support (10) dans une monture. 29. Procédé selon la revendication 26, dans lequel ladite étape d'application est sélectionnée dans le groupe comprenant la déposition, l'injection, le transfert, la formation en position, le revêtement au rouleau, l'extrusion, et la sérigraphie. 30. Procédé selon la revendication 26, dans lequel ledit élément en caoutchouc 24, 42, 44, 120, 130) a un facteur de forme entre 0,15 et 10. Procédé selon la revendication 26, comprenant en outre l'etape de former deuxième élément en caoutchouc (22, 24, 42, 44) adjacent audit joint élastomérique (60, 80). 32. Procédé selon la revendication 26, dans lequel ledit support (10) a une épaisseur entre 0,015 mm et 0,75 mm. 33. Procédé selon la revendication 26, dans lequel ledit polymère est un polymère autoadhésif. Procédé selon la revendication 26, dans lequel ledit matériau polymérique sélectionné dans un groupe constitué de silicone, de fluorosilicone, de butyle, d'éthylène-propylène EPDM, d'éthylène-acrylate, polyacrylate, d'isoprène, de fluorocarbure, de fluoropolymère, de caoutchouc naturel, d'épichlorhydrine, de nitrile, de nitrile hydrogéné et de TPE. 35. Procédé selon la revendication 26, comprenant en outre l'application d'un adhésif sensible à la pression sur la surface inférieure (18) dudit support (10). 36. Procédé selon la revendication 26, dans lequel ladite monture est une paire de cavités de moulage. 37. Procédé selon la revendication 28, dans lequel ledit élément d'étanchéité élastomérique (60, 80, 160, 170, 180, 190) et ledit élément butée (22, 24, 42, 44, 120, 130) sont fabriqués en différents polymères. 38. Procédé selon la revendication 26, dans lequel ledit support mince (10) est un matériau sélectionné dans le groupe constitué d'une couche polymérique, d'une couche de tissu, d'une couche de textile non tissé, d'une couche de métal, d'une couche à diffusion gazeuse, d'une plaque en graphite, d'une membrane à échange de protons, d'une plaque en fibre composite, d'une couche de métal revêtue de caoutchouc, et d'une couche en céramique. 39. Procedé pour former un joint statique (100, 200) comprenant les étapes suivantes placement d'un support mince (10) dans un moule, ledit élément support ayant une épaisseur inférieure à 1,0 mm ; et formation au moins une surface (12, 18) de ce support mince (1 d'au moins un élément d'étanchéité élastomérique (60, 80, 160, 170, 180, 1 et d'au moins un élément de butée (22, 24, 42, 44, 120, 130), ce dernier formant une limite compression empêchant ledit élément d'étanchéité (60, 80, , 170, 180, 90) d'être écrasé. 40. Procédé selon la revendication 39, dans lequel ledit support (10) un matériau sélectionné dans le groupe constitué d'une couche polymerique, d'une couche de tissu, d'une couche de textile non tissé, d'une couche de métal, d'une couche à diffusion gazeuse, d'une plaque en graphite, d'une membrane à échange de protons, d'une plaque en fibre composite, d'une couche de métal revêtue de caoutchouc, et d'une couche en céramique.