Dispositif d'étanchéité destiné à un appareil comportant des plaques juxtaposées par une de leurs faces. La présente invention se rapporte à un dispositif d'étanchéité destiné à un appareil comportant des plaques juxtaposées par une de leurs faces et pressées l'une contre l'autre tout en formant des espaces entre elles, ce dispositif servant à rendre étanche l'espace prévu entre deux plaques voisines et com prenant un joint présentant une base enga gée dans une rainure de l'une desdites plaques et une tête venant s'appliquer contre l'autre plaque. Comme exemples d'appareils auxquels ce dispositif d'étanchéité peut être appliqué, on peut citer les échangeurs de chaleur et les filtres-presses.
Ce dispositif est caractérisé en ce que le dit joint présente, entre sa base et sa tête, une partie intermédiaire dont la largeur est plus grande que celle de la base et que celle de la tête, et qui s'applique sur la face de la plaque présentant la rainure, en bordure de cette dernière, le tout étant établi de façon que les forces de compression exercées sur les plaques pour les presser L'une contre l'autre soient transmises de la tête à la partie inter médiaire du joint, de fac,on à presser ainsi cette partie intermédiaire contre les parties de ladite face de la plaque situées en bordure de la rainure, de manière que ces forces de compression soient ainsi absorbées par les dites parties de la plaque situées en bordure de la rainure, plutôt. que par le fond de la rainure elle-même.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en. élévation d'une plaque destinée à un échangeur de chaleur à plaques.
La fig. 2 est une vue en coupe suivant <B>2-9.</B> de la fig. <B>1.</B>
La fig. 3 est une vue en coupe suivant 3-3 de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue en coupe suivant 4--4 de la fig. 1.
La fig. 5 est une vue en coupe suivant 5-5 de la fig. 1.
La fig. 6 est une vue en coupe suivant 6-6 de la fig. 1.
La fig. 7 est une vue en coupe suivant 7-7 de la fig. 1.
La fig. 8 est une vue en coupe suivant 8-8 de la fig. 1.
La fig. 9 est une vue en plan d'un joint destiné à une plaque du type à circulation unique comme celle représentée à la fig. 1.
La fig. 10 est une vue en coupe suivant 10-10 de la fig. 9.
La fig. 11 est une vue en coupe suivant 11-11 de la fig. 9.
La fig. 12 est une vue en plan d'une va riante de joint destiné à un échangeur à, plaques comportant une double circulation de fluide. La fig. 13 est une vue en coupe suivant 13-13 de la fig. 12.
La fig. 14 est une vue en coupe suivant 14-14 de la fig. 12.
La fig. 15 est une vue en coupe suivant 15-15 de la fig. 12.
La fig. 16 est une vue en plan d'une autre partie du joint destiné à la plaque repré sentée à la fig. 1.
La fig. 17 est une vue en coupe suivant 17-17 de la fig. 16.
La fig. 18 est une vue en coupe suivant 18-18 de la fig. 16.
La plaque dont il s'agit ici est un type couramment utilisé dans les échangeurs de chaleur, dans lesquels les plaques sont mu nies de joints le long de leur périphérie et sont juxtaposées par leurs faces dans une presse ou un bâti support, la pression exer cée sur les plaques assurant le contact entre les joints et les plaques adjacentes de façon que les espaces de circulation entre les plaques adjacentes soient étanches.
Dans les différentes figures du dessin, les mêmes chiffres de référence désignent des éléments correspondants. Les plaques 42 sont constituées par des tôles métalliques estam pées, relativement minces, de forme générale rectangulaire et munies, sur la plus grande partie de la région centrale de leur surface, de rangées de protubérances (ou bossages) repoussées, de forme semi-sphérique, -disposées en quinconce. Les bossages sont répartis en diverses rangées décalées les unes par rap port aux autres, de part et d'autre des axes longitudinal et transversal des plaques 42.
Lors de l'assemblage des plaques 42 dans une presse, les bossages de l'endroit de l'une des plaques butent contre l'envers d'une plaque voisine sur les parties planes de celle- ci disposées entre les creux hémisphériques résultant de la formation des bossages. Grâce à cette disposition, les bossages limitent la compression maximum des joints disposés sur l'endroit des plaques 42. Au milieu des bords supérieur et inférieur de la plaque 42 sont ménagées des encoches 93.
Leur profon deur est suffisante pour permettre l'assem- blage vertical des plaques 42 dans le bâti de support ou la presse au moyen<B>dé</B> tiges de ; support, non représentées, traversant les en coches 93 dont la largeur est légèrement su périeure au diamètre des tiges d'assemblage. Chacune des plaques 42 présente, d'autre part, une encoche incurvée 94 ménagée dans; chacun de ses bords supérieur et inférieur; ces encoches sont situées entre l'encoche 93 et un angle de la plaque et sont décalées dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport aux ouvertures 93 lorsqu'on regarde, l'endroit des plaques 42, comme représenté dans la fig. 1.
Les encoches 94 sont. orientées obliquement par rapport à. l'axe vertical de la plaque 42 et leur largeur permet le pas sage d'une tige de support auxiliaire, non , représentée, à travers ces fentes. La partie de la plaque 42, comprise entre les encoches 93 et 94, présente la forme générale d'un crochet.
Chacune des plaques 42 présente, dans ses quatre angles, des ouvertures 95, dont la, forme est sensiblement triangulaire; le côté le plus long (ou la base) du triangle est tourné vers le centre de la plaque 42 et il est parallèle à la face correspondante de l'ouver ture triangulaire diagonalement opposée; il fait un angle aigu avec l'axe vertical de la plaque; une gorge continue 96, pour le loge ment du joint, entoure la région de la plaque comprenant les ouvertures 9 5 et la partie bosselée, cette gorge étant repoussée dans ; l'endroit de la plaque et formant un bourrelet sur l'envers.
Des gorges ou rainures d'em branchement 97 et 98 pour le logement de joints, également repoussées dans la face avant de la plaque et formant de même des bourrelets sur l'envers, sont disposées symé triquement entre la partie centrale de la, plaque 42 et chacune des ouvertures 95, et sont parallèles à la base des ouvertures trian gulaires 95; ces gorges se raccordent chacune par leurs deux extrémités à la rainure prin cipale ou ,continue 96. Les rainures 96, 97 et 98 (les traits de référence de ces indices étant.
dessinés en pointillé là où les rainures sont cachées par le joint) sont toutes reliées entre elles et continues, ce qui permet d'utiliser, sur toutes les plaques de l'échangeur, -Lui joint occupant toutes les rainures.
L'enlèvement dudit joint occupant toutes les rainures, de parties de joints destinées à, s'engager dans les rainures 97 et 98 ou de parties destinées à s'engager dans la rainure 96, entre les rainures 97 et 98, permet l'ob tention d'un joint formant des passages de circulation pour assurer ainsi la circulation de liquide à partir des ouvertures 95 jus qu'aux espaces en forme de losange ménagés entre les deux plaques voisines, ou pour éta blir une circulation indépendante dans l'en- semble des ouvertures 95 qui sont disposées en alignement. Un tel joint est représenté clairement à la fig. 9.
Il n'entoure que deux ouvertures de circulation 95 et la partie bosselée; ce joint permettra donc d'alimenter tous les intervalles délimités par deux plaques adjacentes et le joint situé entre elles, depuis les ouvertures de plaques terminales de la pile de plaques, puisque deux intervalles ad jacents communiquent entre eux. En outre, en ajoutant au joint deux parties (voir fig. 16) destinées à envelopper chacune des deux ouvertures non enveloppées par le joint de la fig. 19, on pourra établir deux circula tions en dérivation, c'est-à-dire indépen dantes, à travers les plaques.
Comme le montre .clairement la fig.1, l'es pace en forme de losange compris entre deux plaques voisines se trouve entièrement en touré par un joint logé dans une rainure, délimitant ainsi la forme extérieure en lo sange des espaces de circulation. Comme le montre la fig. 1, les orifices d'entrée et de sortie du fluide sont respectivement cons titués par l'ouverture 95 inférieure gauche et l'ouverture 95 supérieure droite. Les ouver tures de circulation en dérivation compren nent l'ouverture 95 supérieure gauche et l'ou verture 95 inférieure droite.
Comme le montre également la fig. 1, les orifices de circulation 95 affectent une forme générale triangulaire irrégulière, le sommet du triangle opposé à la base constituant l'angle aigu de l'espace de circulation en forme de losange compris à l'intérieur d'un joint. ininterrompu. La base des ouvertures triangulaires est constituée par une ligne droite à peu près perpendiculaire à deux des côtés parallèles du losange; grâce à cette cons truction, les bases des passages triangulaires 95 formant les ouvertures d'entrée et de sortie sont parallèles entre elles.
Comme le montre la fig. 1, la base de l'orifice triangulaire d'entrée ou de sortie est. toujours égale à peu près à la moitié de la largeur de l'espace de circulation en forme de losange, la base de l'une des ouvertures , s'étendant sur une moitié de cet espace et la base de l'autre ouverture s'étendant sur l'autre moitié de l'espace de circulation.
Un examen attentif de la fig. 1, ainsi que des coupes de détail de la fig. 3, montre aussi, que dans chaque cas, la base des ouvertures 95 est parallèle aux rainures 97 et 98 adja centes. Les rainures 97 et 98 ont la même profondeur et la même largeur que la rainure 96. Lorsqu'un orifice 95 donné sert d'orifice d'admission ou d'évacuation pour un espace de circulation déterminé, les rainures 97 et 98, n'étant pas munies de joints, forment avec le dos des rainures correspondantes de la plaque adjacente une chicane, à travers laquelle doit passer le liquide circulant entre l'ouverture et la partie bosselée.
Ceci a pour effet de répartir uniformément le courant liquide entrant par un orifice d'admission sur la plus grande partie possible de l'espace de circulation délimité à l'intérieur du lo sange étanche compris entre deux plaques voi sines. La plaque 42 est entourée d'un rebord 1.00 dont la hauteur est supérieure à la pro fondeur des rainures de joints 96, 97, 98. La hauteur du rebord 100 est telle que, lorsque les joints 99 sont comprimés entre les plaques 42, les rebords 100 viennent en contact ou au moins à proximité de la plaque adjacente. Les proportions générales des bossages, des joints et des rainures de joints sont indiquées dans les fig. 2 à 8.
Il ressort des diverses vues en coupe, telles que les fig.3, 4 et 14, que le joint présente une partie intermédiaire constituant deux épaulements destinés à recouvrir les parties plates de la plaque 42 situées en bordure des rainures, une base dont la section est de forme générale rectangulaire et destinée à s'ajuster étroitement dans les rainures 96, 97, 98 et une tête destinée à venir en contact avec la plaque adjacente. La tête présente une sur face extérieure convexe raccordée à deux sur faces arrondies de la partie intermédiaire.
La forme générale du joint permet à celui-ci de supporter l'effort de compression appliqué entre deux plaques 42 adjacentes, de telle ma nière que la tendance à la déformation ou à la dilatation des rainures 96, 97, 98, provo quée par une déformation du joint, soit ré duite au minimum et que tout déplacement latéral des joints sous l'effet de la pression hydraulique soit empêché, ceci afin d'assurer le contact étanche entre la partie plate de la plaque 42 et les parties du joint 99 qui recouvrent ces parties plates.
Il est évident que lorsque certains tron- qons du joint 99 sont enlevés, par exemple lorsqu'on enlève les tronçons placés dans les rainures 97, 98 pour permettre au liquide provenant de l'ouverture 95 correspondante de s'écouler sur la partie centrale bosselée des plaques 42, les parties du joint 99 logées dans la rainure 96 ne sont pas soutenues latéralement à l'endroit où les rainures 97 et 98 débouchent dans la rainure 96.
Pour assu rer un soutien adéquat des joints aux points de jonction où les parois des rainures sont interrompues, il est possible, au lieu de par ; tir d'un joint complet et de couper les tron- çons qu'on veut supprimer, de mouler ini tialement le joint en prévoyant la suppres sion de certains tronçons, ainsi que le mou lage de parties de support de la manière clairement représentée dans les fig. 10, 11., 13, 14, 15, 17 et 18; les tronçons en paral lèle normalement encastrés dans les rai nures 97 et 98 peuvent être découpés du joint complet, de manière à retenir lesdites ;parties non soutenues, comme on l'a repré senté dans les figures mentionnées.
Comme on le voit dans les fig. 10 et 11, il est avanta geux de prévoir des parties de support s'étendant au-dessous de la base du joint. Ainsi, lorsque la base du joint est cimentée ; dans les rainures, le long du fond plat de celles-ci, ces parties de support placées le long des bords non soutenus du joint, à l'en droit des interruptions dans les parois des rainures appuieront contre le fond de ; l'extrémité des rainures dans lesquelles elle s'engagent, puisque à l'état libre ces parties viennent au-dessous de la base du joint.
Dans le cas normal d'une plaque à. simple circulation de fluide, celui-ci pénètre par une , ouverture 95, circule sur la surface de la plaque et sort par l'ouverture 95 diagonale- ment opposée à l'ouverture d'entrée. Dans une plaque dite à double circulation , le liquide pénètre par une ouverture 95 et, sort par l'ouverture 95 immédiatement voisine de la première et située à la même extrémité de la. plaque, après avoir parcouru deux fois la longueur de la plaque.
On 'assure la circula tion du liquide sur toute la surface centrale de la plaque en prévoyant un joint tel que représenté à la. fi-. 12 et présentant un tron con longitudinal central 101, qui part de la jonction des tronçons correspondant aux deux rainures 97 et se dirige vers l'autre extrémité de la plaque jusqu'à une distance du point de jonction des tronçons correspon dant aux deux rainures 97 opposées, qui est sensiblement égale à la. distance séparant le tronçon correspondant à la rainure 96 et le tronçon 101. En général, le tronçon 101 que l'on prévoit au centre de la. plaque 42 ainsi modifiée, est logé dans une rainure semblable à la rainure 96 et sa forme en section droite est la même que celle du joint principal 99.
La rainure destinée à recevoir le joint 101 est située sur l'axe longitudinal de la plaque.