- LA MÉCANIQUE -

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La mécanique

Les boîtiers doivent être solides et étanches aux profondeurs envisagées.

Ils sont moulés en alliage léger ou en résine de synthèse mais le plus souvent façonnés à partir de tube en alliage léger.

Joints d'étanchéité

Il existe un grand nombre de type de joints d'étanchéité. Dans les détendeurs, le plus utilisé, pour ne pas dire le seul, est le joint torique.

Un joint torique est un joint de forme ronde, à section transversale circulaire. Il peut être réalisé en élastomère : néoprène, éthylène propylène à faible coefficient de frottement, silicone, viton ou en hypertane pour les fortes pressions. Il est caractérisé par sa dureté qui dépend de son utilisation, basse ou haute pression (Joint série I ou série R) ainsi que sa tenue en température car le néoprène, par exemple, durcit au froid. Il est élastique mais pas ou peu compressible.

Fonctionnement

Celui-ci mérite d'être étudié ; reportons-nous pour cela aux figures a et b. Lorsque le joint se trouve dans son logement, sans pression, il occupe une place telle qu'il vient s'appuyer sur les faces de son logement. Lorsque la pression est appliquée, le joint a tendance à fluer, on dit aussi qu'il "s'extrude" cela signifie qu'il est poussé vers tous les interstices en aval de la pression appliquée de telle façon qu'il vient colmater toutes les fuites. S'il est trop souple ou que le jeu est trop important, le joint s'introduit dans les interstices et risque de se déchirer. S'il est trop dur il ne peut se déformer suffisamment pour boucher les fuites.

Les joints toriques

Comme nous pouvons le voir, il existe plusieurs montages d'utilisation de joints toriques. De plus, ceux-ci peuvent fonctionner entre des pièces statiques ou en mouvement notamment pour les traversées destinées aux commandes. Les joints eux-mêmes ainsi que les surfaces sur lesquelles ils s'appliquent doivent avoir un état de surface aussi parfait que possible pour permettre leurs mouvements sous l'effet de la pression. Mais cela ne suffit pas, ils nécessitent de toute façon une lubrification.

Lubrification des joints toriques

Le coefficient de frottement est plus élevé lorsqu'un joint se meut sur une surface métallique sèche que lorsqu'il se meut sur un film d'huile. Au repos, même après un temps très court, le joint torique par suite de la pression qu'il exerce sur les surfaces d'étanchéité, a tendance à rompre le film d'huile provoquant ainsi une friction à sec. Heureusement lorsqu'on applique la pression ou au début d'un mouvement, le joint roule sur lui-même et permet la formation d'un film d'huile entre le matériau et la surface du métal, le roulement se transforme alors en glissement. Sans lubrifiant et sans ce mouvement de roulement, l'étanchéité à la mise sous pression serait mauvaise et la résistance de frottement serait plus élevée.

On veillera donc à bien lubrifier les joints toriques. Il faut tout de même prendre garde à ne mettre que la quantité de lubrifiant juste nécessaire pour ne pas attirer les impuretés lors de la mise en place. Les meilleures huiles sont celles au silicone car elles sont neutres et n'attaquent généralement pas les matières dans lesquelles sont fabriqués les différents types de joints, sauf les silicones eux même. Il y a donc lieu de consulter le fabricant lorsqu'il y a doute. Il existe des graisses spéciales au silicone avec de la silice en suspension colloïdale. Il est bon de rappeler que certaines graisses sont incompatibles avec l'utilisation de gaz enrichi en oxygène. Il y a risque d'inflammation, voire d'explosion.

Les joints ont une dureté adaptée à leur fonction. Les dimensions de leur logement sont très précises. On associe parfois une bague anti extrusion au joint torique. C'est une bague réalisée dans un matériau beaucoup plus dur que le joint lui-même. Elle est introduite à force sur un coté du logement du joint. De cette façon, on réduit de beaucoup le jeu entre les pièces et donc les possibilités d'extrusion. Ces bagues sont surtout utilisées en présence de pièces mécaniques en mouvement sous de fortes pressions.

Les joints toriques ont une durée de vie limitée car la matière perdent de sa souplesse sous l'effet de la température, de la chaleur et du temps ou s'use sous l'effet des frottements. Ceux qui sont soumis à des frottements finissent par s'user. Certains se désagrègent sous l'effet des hydrocarbures. D'une façon générale il y a lieu, lors du remplacement, de suivre les recommandations du fabricant.

 

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