Procédé de fabrication d'une garniture<B>à</B> faible coefficient de frottement et garniture obtenue par ce procédé La présente invention comprend un procédé de fabrication d'une garniture<B>à</B> faible coefficient de frottement et la garniture obtenue par ce procédé.
Une somme considérable de travail a été consa crée<B>à</B> l'adaptation du polytétrafluoréthylène, tel que celui connu sous le nom de marque déposée <B> </B> Teflon <B> ,</B> en vue de son utilisation dans des garni tures n'exigeant pas de lubrification distincte. On utilisa initialement le<B> </B> Teflon <B> </B> sous la forme de feuilles ou de profilés pleins, mais l'expérience a prouvé que dans ces conditions il ne convenait pas <B>à</B> la réalisation de garnitures en raison de sa faible résistance<B>à</B> l'écoulement<B>à</B> froid.
De nouveaux tra vaux de mise au point aboutirent<B>à</B> la production de<B> </B> Teflon <B> </B> sous forme de filaments et<B>de</B> tissus, ce qui permettait d!accroître d'environ vingt-cinq fois sa résistance de rupture<B>à</B> la traction.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on lie une couche d'une matière<B>à</B> faible coefficient de frottement<B>à</B> la surface d'une couche-support au moyen d'une couche de liaison durcissable par cha leur pour obtenir une ébauche, en ce qu'on façonne ladite ébauche autour d'un corps, en ce qu'on chauffe et presse l'ébauche afin de ramollir la couche de liaison pour que la couche<B>à</B> faible coefficient de frottement épouse exactement la surface dudit corps, et en ce qu'on fait durcir la couche de liaison pour que la couche<B>à</B> faible coefficient<B>de</B> frottement con serve sa forme définitive.
La garniture selon l'invention obtenue par ce procédé, est caractérisée en ce qu'elle comprend une couche-support portant sur une de ses faces une couche d'une matière<B>à</B> faible coefficient de frotte ment liée<B>à</B> ladite couche-support par une couche de liaison durcie par chaleur. Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre & exemple, quelques formes d'exécution de la garniture objet de l'invention obtenue par la mise en #uvre du pro cédé objet également de l'invention.
La fig. <B>1</B> représente, en plan vue de dessus et avec certaines parties arrachées, une garniture sous forme d'une glissière en forme de bande et utilisable comme ébauche d'un manchon. La fig. 2 est une coupe verticale,<B>à</B> une échelle plus grande, par la ligne 2-2 de la fig. <B>1.</B>
La fig. <B>3</B> représente, semblablement<B>à</B> la fig. 2, la glissière avant que soient appliquées, sur une de ses faces, une couche de liaison et une couche<B>à</B> faible coefficient de frottement.
La fig. 4 représente, seniblablement <B>à</B> la fig. <B>3,</B> la glissière après application de la couche de liaison sur<B>le</B> support.
La fi-.<B>5</B> représente, en coupe transversale radiale, un mandrin cylindrique sur la surface laté rale duquel on a appliqué la garniture représentée <B>à</B> la fig. <B>1.</B>
La fig. <B>6</B> représente, semblablement<B>à</B> la fig. <B>5,</B> la garniture roulée et mise<B>à</B> la cote sur un mandrin. La fig. <B>7</B> représente; serablablement <B>à</B> la fig. 2, une garniture constituant la seconde forme d'exécu tion.
La fig. <B>8</B> représente en plan, vue de dessus, sein- blablement <B>à</B> la fig. <B>1,</B> une variante de la couche- support.
La fig. <B>9</B> représente en plan vu de dessus, un bras de commande de véhicule automobile comportant une articulation<B>à</B> rotule munie & une garniture sem blable<B>à</B> celle de la fig. <B>7.</B> La fig. <B>10</B> est une coupe verticale,<B>à</B> plus grande échelle et avec certaines parties arrachées, par la ligne<B>10-10</B> de la fig. <B>9.</B>
La fig. <B>11</B> représente, en plan, une autre forme d'exécution de la garniture.
La fig. 12 représente, en coupe verticale et avec des parties arrachées, un appareil pour former une garniture autour de la rotule d'une articulation<B>à</B> rotule.
Dans les fig. <B>1</B> et 2, la garniture se présente sous forme d'une bande 20 comprenant une couche-sup- port 22 de forme allongée et une couche 24 en matériau<B>à</B> faible coefficient de frottement fixée sur une face de la couche-support par une couche de liaison<B>26.</B> La couche-support 22 est constituée en un matériau susceptible de constituer un support relativement rigide pour la couche 24, par exemple du métal,
tout en permettant cependant de façonner la bande 20 autour d'un mandrin comme représenté <B>à</B> la fig. <B>5</B> en procédant & une manière que l'on décrira ci-après de façon plus détaillée.
La couche 24 en matériau<B>à</B> faible coefficient de frottement est faite<B>à</B> partir de fibres de polytétra- fluoréthylène liées<B>à</B> une des faces de la couche- support 22 par la couche de liaison<B>26</B> constituée par une matière plastique capable de coller la cou che 24<B>à</B> la couche-sùpport 22 et susceptible d'être ramollie ultérieurement en la chauffant et en la pres sant pour adapter ladite couche 24 au profil de la surface d'un mandrin (fig. <B>5</B> et<B>6),</B> comme on<B>le</B> décrira également ci-après plus en détail.
Comme visible<B>à</B> la fig. <B>3,</B> les quatre bords de la face supérieure de la couche-support 22, avant l'ap plication des couches 24 et<B>26,</B> sont arrondis. La couche de liaison<B>26</B> est appliquée sur la face supé rieure de la couche-support 22 et s'étend sur les bords arrondis de cette dernière comme représenté (fig. 4). La couche 24 est ensuite appliquée sur la couche de liaison<B>26</B> de manière qu'elle aussi recou vre les bords arrondis<B>28</B> (fig. 2).
Après l'application de la couche 24 sur la couche de liaison<B>26,</B> on peut rouler la bande autour d'un mandrin de mise en forme<B>30</B> (fig. <B>5)</B> pour que, les extrémités<B>32</B> de la bande étant amenées bout<B>à</B> bout, la bande ainsi roulée constitue une garniture sous forme d'un manchon. On peut, si on le désire, former une longue bande que l'on découpe en ébau ches plus courtes de longueur déterminée propres<B>à</B> s'adapter au mandrin.
Une fois que la bande est façonnée autour du mandrin<B>30,</B> la couche-support métallique 22 lui conserve la forme d'un manchon que l'on peut dégager du mandrin<B>30</B> et disposer sur un mandrin 34 de diamètre notablement plus gros (fig. <B>6)</B> pour le mettre<B>à</B> la cote<B>;</B> les extrémités<B>32</B> sont alors légèrement espacées. On applique alors au manchon de la chaleur et une pression pour ramollir la couche de liaison<B>26</B> jusqu'à ce qu'elle cède pour combler l'espace subsistant entre les extré mités<B>32</B> et pour conformer avec précision la cou- che 24 au diamètre exact du mandrin 34 de mise <B>à</B> la cote.
Les extrémités<B>32</B> sont ensuite de préférence assujetties l'une<B>à</B> l'autre par des moyens appropriés, et l'on procède au durcissement de la couche de liaison<B>26</B> afin que la bande conserve sa forme finale de manchon possédant un diamètre intérieur ajusté <B>à</B> une cote très précise. On dégage alors le manchon, en le faisant g glisser, de l'extrémité du mandrin 34, et on l'utilise comme garniture pour des arbres pos sédant le même diamètre que le mandrin 34<B>de</B> mise <B>à</B> la cote.
Par mise en #uvre du procédé décrit, il est possible de former,<B>à</B> partir de bandes, un grand nombre de garnitures en forme de manchon qui possèdent chacun un diamètre intérieur exactement ajusté<B>à</B> une cote très précise<B>;</B> cette technique se prête en effet facilement aux exigences de la fabrica tion en grande série.
Pour obtenir le diamètre désiré, on donne de préférence<B>à</B> la couche 24 une épaisseur relativement faible, avantageusement de l'ordre de quelques centièmes de millimètre ou du dixième de millimètre.<B>Il</B> suffit que la couche de liaison<B>26</B> soit assez épaisse pour se prêter<B>à</B> la forme désirée<B>;</B> elle doit aussi, bien entendu, pouvoir se ramollir<B>à</B> une température plus basse que la couche 24 et que la couche-support 22, afin que ce soit la couche de liaison<B>26</B> qui se prête<B>à</B> la mise en forme et non pas les autres couches.
Grâce<B>à</B> l'arrondissement des bords<B>28</B> de la bandeque l'on a décrit précédemment, il est possible de,rabouter lesextrémités <B>32</B> d'une manière plus sa- tisfaisiante après la mise<B>à</B> la cote finale de la garni ture; les bords arrondis des extrémités, de la bande constituant la -arniture permettent de faire librement <B>c</B> Z'l Cr isser cette dernière pour la placer sur l'arbre<B>à</B> sup porter et pour l'en enlever, sans risquer d'endomma ger les extrémités de la couche 24.
Si on le désire, la couche de liaison<B>26</B> et la couche 24 peuvent entourer complètement les bords<B>28</B> de la couche- support 22 comme représenté en<B>36</B> et<B>38</B> (fig. <B>7) ;</B> la couche-support 22 se trouve ainsi entièrement recouverte d'une couche de matériau<B>à</B> faible coeffi cient de frottement sauf sur sa face inférieure ou dorsale.
Ainsi qu'on l'a précédemment indiqué, la couche 24 en fibres de polytétrafluoréthylène peut être cons tituée par des résines au polytétrafluoréthylène, par exemple du<B> </B> Téflon<B> </B> (marque déposée), du nylon, des compositions de moulage<B>à</B> base de polyéthylène, et des résines au monochlorotrifluoroéthylène. La couche 24 comprend toutefois avantageusement une mince couche de fibres de<B> </B> Téflon<B> </B> fixée<B>à</B> la cou che de liaison<B>26</B> et se présentant soit sous forme d'une couche de flocons ou de feutre, soit sous celle d'une sorte d'étoffe tissée<B>;
</B> en effet, le<B>e</B> Téflon<B> </B> possède, lorsqu'il se trouve sous forme de fibres, des caractéristiques d'écoulement<B>à</B> froid bien plus favo rables que lorsqu'il se trouve sous forme d#une feuille pleine et continue. Ainsi qu'on l'a précédemment indiqué, la couche de liaison<B>26</B> peut être constituée en une matière thermodurcissable ou thermoplastique quelconque qui peut se ramollir<B>à</B> une température inférieure<B>à</B> la température de ramollissement de la couche 24 de sorte que, lorsqu'on procède<B>à</B> une application de chaleur et de pression lors de l'opération de mise<B>à</B> la cote finale du manchon de la manière décrite en se référant<B>à</B> la fig. <B>6,
</B> la couche de liaison<B>26</B> per mettra une adaptation précise de la couche 24<B>à</B> la dimension du mandrin; le durcissement ultérieur de la couche de liaison conservera<B>à</B> la couche 24 sa forme cylindrique précise finale. On utilisera de pré férence, pour constituer la couche de liaison<B>26,</B> des matériaux résineux thermodurcissables, étant donné qu'il existe de nombreux matériaux thermodurcissa bles dotés d'excellentes propriétés de résistance méca nique permettant de faire supporter au manchon terminé de plus fortes charges.
De plus, lorsqu'on utilise un matériau résineux thermodurcissable pour constituer la couche de liaison<B>26,</B> on peut le traiter ou le polymériser partiellement après liaison de la couche 24<B>à</B> la couche-support 22 (fig. 2) pour cons tituer une ébauche en forme de bande qu'il est pos sible de conserver indéfiniment sous sa forme durcie partiellement traitée.
Lorsqu'on désire constituer le manchon final<B>à</B> partir d'une telle ébauche partiel lement traitée, on procède de la manière précédem ment décrite en se référant aux fig. <B>5</B> et<B>6,</B> la couche de liaison thermodurcissable<B>26</B> se ramollissant sous l'effet de la chaleur et de la pression en permettant <B>à</B> la couche de matériau 24 de se conformer avec précision<B>à</B> la surface du mandrin 34<B>;</B> ensuite, un traitement de durcissement final de cette couche<B>26</B> lui permet de retenir rigidement la couche 24 dans sa forme finale exacte.
Dans la fig. <B>8,</B> l'ébauche en forme de bande 20 comprend une languette circulaire 40 ménagée<B>à</B> une extrémité de la bande 20 tandis qu'une rainure ou encoche correspondante 42 de forme complémen taire est formée<B>à</B> l'autre extrémité de la bande. Lorsque le manchon est finalement mis<B>à</B> la cote autour du mandrin 34, on peut engager la languette 40 dans l'encoche 42 pour solidariser l'une de l'autre les extrémités<B>32</B> en constituant une surface extérieure lisse et sans saillie. Dans chacune des formes d'exécu tion décrites, on utilise le manchon comme garniture pour l'organe qui doit supporter l'arbre<B>;</B> le man chon doit donc s'ajuster dans une ouverture ménagée pour le recevoir dans l'organe au travers duquel s'étend l'arbre.
Il n'est donc pas absolument néces saire que les extrémités<B>32</B> soient solidarisées l'une de l'autre<B>;</B> il suffit qu'elles soient disposées bout<B>à</B> bout<B>à</B> l'intérieur de l'ouverture de l'organe en ques tion<B>;</B> étant donné qu'on leur a donné cette forme finale sur le mandrin de mise<B>à</B> la cote 34, le man chon pourra ainsi conserver son diamètre intérieur précis.
Dans les fig. <B>9</B> et<B>10,</B> un bras de commande 44 présente sur ses extrémités intérieures des branches 46 qui doivent pivoter sur le châssis d'un véhicule auto mobile pour supporter une roue avant dudit véhicule. Une articulation<B>à</B> rotule 48 est fixée<B>à</B> la face infé rieure de l'extrémité extérieure pivotante de ce bras, cette articulation comportant une tige de rotule 49 qui doit être reliée<B>à</B> la roue avant.
Une calotte hémis phérique<B>50</B> est formée sur l'extrémité pivotante du bras de commande pour constituer la moitié supé rieure du logement sphérique ou coquille destiné<B>à</B> recevoir une rotule<B>56 ;</B> une pièce emboutie de forme généralement sphérique tronquée<B>52,</B> possédant des brides 54 s'étendant radialement, constitue la moitié inférieure de ladite coquille, les brides 54 étant sou dées ou fixées de toute autre manière<B>à</B> la face infé rieure du bras de commande 44.
La rotule<B>56</B> de l'articulation est supportée<B>à</B> l'intérieur de la coquille par une garniture<B>58</B> qui comprend les trois mêmes couches que la garniture en forme de bande 20, c'est-à-dire la couche<B>à</B> faible coefficient de frotte ment 24, la couche de liaison<B>26</B> et la couche- support 22.
La.garniture <B>58</B> est constituée autour de la rotule<B>56</B> d'une manière qui ressemble assez<B>à</B> la façon dont on a opéré pour conformer la bande 20 autour du mandrin de mise en forme<B>30</B> (fig. <B>5).</B> La rotule, ainsi recouverte de sa garniture, est ensuite mise en place<B>à</B> l'intérieur de sa coquille entre la calotte<B>50</B> et la pièce emboutie<B>52</B> en forme de calotte sphérique tronquée. On donne<B>à</B> la garniture<B>58</B> une cote légèrement supérieure<B>à</B> celle qui correspond au rayon intérieur de la sphère que constitue la coquille, de manière que les brides 54 de la pièce<B>52</B> ne par viennent pas tout<B>à</B> fait au contact de la face infé rieure du bras de commande.
On applique alors de la chaleur<B>à</B> l'articulation<B>à</B> rotule pour ramollir la couche de liaison<B>26,</B> puis on attire<B>à</B> force les brides 54 jusqu'à ce qu'elles viennent prendre appui sous la face inférieure du bras de commande pour exercer une pression radiale sur la garniture<B>58</B> afin que la couche de liaison<B>26</B> applique et conforme avec pré cision la couche 24<B>à</B> la surface de la rotule<B>56.</B> Après le durcissement de la couche de liaison<B>26,</B> la couche 24 se trouve maintenue en place et en contact intime et précis avec la surface de la rotule pour per mettre les déplacements glissants de la rotule dans sa coquille.
Normalement, le frottement assez considé rable entre la couche-support 22 et la surface interne de la coquille empêchera la garniture de glisser par rapport<B>à</B> la coquille mais, si on le désire, on peut aussi fixer effectivement la garniture<B>à</B> la coquille, pour interdire tout glissement relatif entre ces deux éléments, par tous moyens appropriés, tels que par soudage, ou en accrochant mécaniquement la garni ture<B>à</B> la coquille.
Se référant<B>à</B> la fig. <B>11,</B> on va décrire une mise en #uvre permettant de former la garniture<B>58.</B> Dans cet exemple, on commence par donner<B>à</B> la garni ture la forme d'une étoile plate<B>60,</B> possédant plu sieurs pointes<B>62,</B> qui comporte, bien entendu, les mêmes trois couches que la garniture en forme de bande 20<B>;
</B> dans le cas présent, on supposera que la couche-support 22 est disposée de manière<B>à</B> cons tituer la face supérieure, comme représenté (fig. <B>11).</B> Les dimensions des pointes<B>62</B> sont calculées de manière que, lorsqu'on coiffe Ia rotule avec Pétoile <B>60</B> et lorsqu'on applique les pointes sur et contre la surface sphérique de la rotule, Pétoile permette de constituer une sorte d'ébauche de ce que doit être finalement la garniture<B>;</B> les côtés en regard de poin tes adjacentes de l'étoile doivent venir s'appliquer aussi parfaitement que possible l'un contre l'autre et bord<B>à</B> bord.
Ceci fait, on introduit la rotule ainsi recouverte de son ébauche de garniture entre la calotte<B>50</B> et la pièce inférieure<B>52</B> de la coquille, et l'on applique de la chaleur et une pression conve nable, ainsi qu'on l'a précédemment décrit, pour conformer avec précision la couche 24<B>à</B> la surface de la rotule<B>56.</B> Si on<B>le</B> désire, on peut constituer la couche de liaison<B>26</B> en un matériau thermodurcissa- blé qui est partiellement traité lorsque l'ébauche<B>de</B> garniture est en forme d'étoile plane telle que repré sentée (fig. <B>11),</B> et terminer le traitement, après mise en forme sur la rotule, sous l'effet de l'application de chaleur et de pression.
En outre, si la couche 24 comprend un matériau tissé, il est avantageux que le tissage soit élastique ou expansible pour faciliter sa mise en forme autour de la sphère de la rotule<B>56.</B>
Se référant<B>à</B> la fig. 12, on va maintenant décrire un dispositif<B>à</B> matrice fendue qui permet de mettre en #uvre un autre procédé pour former la garniture <B>58</B> enveloppant une rotule. Ce dispositif comprend une matrice fendue 64 constituée de deux moitiés<B>66</B> et<B>68</B> s'ajustant ensemble autour de la rotule d!une articulation<B>à</B> rotule en faisant subsister un jeu suffi sant pour ménager une cavité<B>70</B> entre la surface de la rotule et la surface sphérique intérieure des<B>élé-</B> ments de matrice<B>66</B> et<B>68.</B> Avec cet agencement, on dispose autour de la rotule<B>56</B> la couche 24 et la cou che de liaison<B>26,
</B> puis on injecte sous pression un matériau-support au travers d'une ouverture prévue dans la portion supérieure<B>de</B> la matrice pour remplir complètement l'espace restant libre<B>à</B> rintérieur de la cavité<B>70,</B> la portion inférieure<B>68 de</B> la matrice cons tituant un joint étanche autour de la tige 49 de la rotule pour empêcher le matériau-support injecté de s'échapper. Après durcissement de ce matériau- support, il constitue la couche-support 22 pour la garniture.
Les éléments de matrice<B>66</B> et<B>68</B> peuvent alors être séparés l'un de l'autre<B>;</B> on dégage la rotule <B>56</B> recouverte de sa garniture et on l'insère entre la calotte<B>50</B> et la pièce inférieure<B>52</B> de rarticulation <B>à</B> rotule 48 (fig. <B>10).</B> On procède ensuite<B>à</B> rapplica- tion de chaleur et de pression que l'on a précédem ment décrite pour conformer finalement la couche 24<B>à</B> la surface de la rotule<B>56.</B>
On conforme finalement la couche 24<B>à</B> la sur face de la rotule<B>56</B> sous l'effet<B>de</B> la chaleur et de la pression du matériau-support injecté qui maintiendra, après son durcissement, la couche 24 appliquée avec précision contre la surface de la rotule. Il suffit alors de serrer tout simplement la garniture entre la calotte<B>50</B> et la pièce emboutie<B>52,</B> sans autre appli cation de chaleur, pour mettre en forme la couche 24 sur la rotule.
Method for manufacturing a <B> </B> low coefficient of friction lining and lining obtained by this method The present invention comprises a process for manufacturing a <B> </B> low coefficient of friction lining and the filling obtained by this process.
A considerable amount of work has been put into <B> </B> the adaptation of polytetrafluoroethylene, such as that known under the trademark <B> </B> Teflon <B>, </B> in for its use in gaskets which do not require separate lubrication. <B> </B> Teflon <B> </B> was initially used in the form of sheets or solid profiles, but experience has shown that under these conditions it is not suitable <B> for </ B > the production of linings due to its low resistance <B> to </B> flow <B> to </B> cold.
Further development work resulted in <B> </B> the production of <B> </B> Teflon <B> </B> in the form of filaments and <B> </B> fabrics, which made it possible to increase its tensile strength by approximately twenty-five times.
The method according to the invention is characterized in that a layer of a material <B> with </B> low coefficient of friction <B> </B> is bonded to the surface of a support layer by means of a heat-curable tie layer to obtain a blank, in that said blank is shaped around a body, in that the blank is heated and pressed in order to soften the tie layer so that the layer <B> with </B> low coefficient of friction conforms exactly to the surface of said body, and in that the tie layer is hardened so that the layer <B> with </B> low coefficient <B> of </B> friction retains its final shape.
The lining according to the invention obtained by this process is characterized in that it comprises a support layer bearing on one of its faces a layer of a material <B> with </B> low coefficient of friction bound < B> to </B> said support layer by a heat cured tie layer. The appended drawing represents, <B> by </B> title & example, some embodiments of the lining object of the invention obtained by the implementation of the process also object of the invention.
Fig. <B> 1 </B> shows, in plan view from above and with certain parts broken away, a gasket in the form of a slide in the form of a strip and usable as a blank for a sleeve. Fig. 2 is a vertical section, <B> to </B> a larger scale, through line 2-2 of FIG. <B> 1. </B>
Fig. <B> 3 </B> represents, similarly <B> to </B> fig. 2, the slide before being applied, on one of its faces, a tie layer and a layer <B> with </B> low coefficient of friction.
Fig. 4 represents, significantly <B> to </B> FIG. <B> 3, </B> the slider after application of the tie layer on <B> the </B> support.
Fig. <B> 5 </B> shows, in radial cross section, a cylindrical mandrel on the side surface of which has been applied the gasket shown <B> to </B> in fig. <B> 1. </B>
Fig. <B> 6 </B> represents, similarly <B> to </B> fig. <B> 5, </B> the filling rolled and set <B> to </B> the dimension on a mandrel. Fig. <B> 7 </B> represents; serablablement <B> to </B> in fig. 2, a lining constituting the second embodiment.
Fig. <B> 8 </B> shows a plan, top view, within a range <B> to </B> of fig. <B> 1, </B> a variant of the support layer.
Fig. <B> 9 </B> shows a plan seen from above, a motor vehicle control arm comprising a <B> </B> ball joint provided & a lining similar <B> to </B> that of fig. <B> 7. </B> Fig. <B> 10 </B> is a vertical section, <B> to </B> larger scale and with some parts broken away, by the line <B> 10-10 </B> of fig. <B> 9. </B>
Fig. <B> 11 </B> shows, in plan, another embodiment of the trim.
Fig. 12 shows, in vertical section and with parts broken away, an apparatus for forming a lining around the patella of a <B> to </B> ball joint.
In fig. <B> 1 </B> and 2, the lining is in the form of a strip 20 comprising a support layer 22 of elongated shape and a layer 24 of material <B> with </B> low coefficient of friction fixed on one face of the support layer by a bonding layer <B> 26. </B> The support layer 22 is made of a material capable of constituting a relatively rigid support for the layer 24, for example metal ,
while still allowing the strip 20 to be shaped around a mandrel as shown <B> to </B> in FIG. <B> 5 </B> by proceeding in a manner which will be described in more detail below.
Layer 24 of <B> </B> low coefficient of friction material is made <B> from </B> polytetrafluorethylene fibers bonded <B> to </B> one side of the layer. support 22 by the tie layer <B> 26 </B> constituted by a plastic material capable of sticking the layer 24 <B> to </B> the support layer 22 and capable of being softened subsequently by heating it and pressing it to adapt said layer 24 to the profile of the surface of a mandrel (fig. <B> 5 </B> and <B> 6), </B> as on <B> the </ B > will also describe in more detail below.
As visible <B> in </B> in fig. <B> 3, </B> the four edges of the upper face of the support layer 22, before the application of the layers 24 and <B> 26, </B> are rounded. The tie layer <B> 26 </B> is applied to the upper face of the support layer 22 and extends over the rounded edges of the latter as shown (fig. 4). The layer 24 is then applied over the tie layer <B> 26 </B> so that it also covers the rounded edges <B> 28 </B> (fig. 2).
After the application of the layer 24 on the tie layer <B> 26, </B> the strip can be rolled around a forming mandrel <B> 30 </B> (fig. <B> 5) </B> so that, the ends <B> 32 </B> of the strip being brought end <B> to </B> end, the strip thus rolled up constitutes a lining in the form of a sleeve. It is possible, if desired, to form a long strip which is cut into shorter blanks of determined length suitable <B> to </B> adapt to the mandrel.
Once the strip is formed around the mandrel <B> 30 </B>, the metallic support layer 22 retains the shape of a sleeve which can be released from the mandrel <B> 30 </B> and place on a mandrel 34 of significantly larger diameter (fig. <B> 6) </B> to put it <B> at </B> dimension <B>; </B> the ends <B> 32 < / B> are then slightly spaced. Heat and pressure is then applied to the sleeve to soften the tie layer <B> 26 </B> until it gives way to fill the space between the ends <B> 32 </ B > and to conform with precision the layer 24 to the exact diameter of the mandrel 34 for setting <B> to </B> the dimension.
The <B> 32 </B> ends are then preferably secured to each other by appropriate means, and the tie layer is cured <B> 26 </B> so that the strip retains its final sleeve shape with an inside diameter adjusted <B> to </B> a very precise dimension. The sleeve is then released, by sliding it, from the end of the mandrel 34, and it is used as a packing for shafts having the same diameter as the mandrel 34 <B> of </B> setting <B > at </B> the odds.
By carrying out the described process, it is possible to form, <B> from </B> strips, a large number of sleeve-shaped linings which each have an inside diameter exactly adjusted <B> to </ B> a very precise dimension <B>; </B> this technique lends itself easily to the requirements of mass production.
To obtain the desired diameter, layer 24 is preferably given a relatively low thickness, advantageously of the order of a few hundredths of a millimeter or of a tenth of a millimeter. <B> It </B> It is sufficient that the tie layer <B> 26 </B> is thick enough to lend itself <B> to </B> the desired shape <B>; </B> it must, of course, also be able to soften < B> at </B> a lower temperature than layer 24 and support layer 22, so that the tie layer <B> 26 </B> is suitable <B> for </B> the formatting and not the other layers.
Thanks <B> to </B> the rounding of the edges <B> 28 </B> of the strip which has been described previously, it is possible to join the ends <B> 32 </B> of a more satisfactorily after setting <B> at </B> the final dimension of the filling; the rounded edges of the ends, of the band constituting the -filling allow to freely make <B> c </B> Z'l Cr isser the latter to place it on the tree <B> to </B> support and to remove it, without risking damaging the ends of the layer 24.
If desired, tie layer <B> 26 </B> and layer 24 can completely surround edges <B> 28 </B> of backing layer 22 as shown at <B> 36 </ B > and <B> 38 </B> (fig. <B> 7); </B> the support layer 22 is thus entirely covered with a layer of low-coefficient <B> </B> material friction except on its underside or dorsal.
As previously indicated, the layer 24 of polytetrafluoroethylene fibers can be constituted by polytetrafluoroethylene resins, for example <B> </B> Teflon <B> </B> (registered trademark), nylon, polyethylene-based molding compositions, and monochlorotrifluoroethylene resins. The layer 24 however advantageously comprises a thin layer of <B> </B> Teflon <B> </B> fibers fixed <B> to </B> the binding layer <B> 26 </B> and either in the form of a layer of flakes or felt or of some kind of woven fabric <B>;
</B> in fact, <B> e </B> Teflon <B> </B> has, when it is in the form of fibers, <B> cold </B> flow characteristics much more favorable than when it is in the form of a full continuous sheet. As previously indicated, the tie layer <B> 26 </B> can be made of any thermosetting or thermoplastic material which can soften <B> at </B> a lower temperature <B> at </B> the softening temperature of the layer 24 so that when applying <B> to </B> heat and pressure during the setting <B> to </ B > the final dimension of the sleeve as described with reference <B> to </B> in fig. <B> 6,
</B> the tie layer <B> 26 </B> will allow a precise adaptation of the layer 24 <B> to </B> the dimension of the mandrel; subsequent curing of the tie layer will <B> to </B> layer 24 its final precise cylindrical shape. Thermosetting resinous materials will preferably be used to constitute the bonding layer <B> 26, </B>, since there are many thermosetting materials endowed with excellent mechanical strength properties making it possible to support at the finished sleeve of higher loads.
In addition, when a thermosetting resinous material is used to constitute the tie layer <B> 26, </B> it can be treated or partially polymerized after bonding the layer 24 <B> to </B> the layer. -support 22 (FIG. 2) to constitute a blank in the form of a strip which it is possible to keep indefinitely in its partially treated hardened form.
When it is desired to constitute the final sleeve <B> from </B> from such a partially processed blank, one proceeds in the manner previously described with reference to FIGS. <B> 5 </B> and <B> 6, </B> the thermosetting tie layer <B> 26 </B> softens under the effect of heat and pressure allowing <B> to </B> the material layer 24 to conform with precision <B> to </B> the surface of the mandrel 34 <B>; </B> then, a final hardening treatment of this layer <B> 26 < / B> allows it to rigidly retain the layer 24 in its exact final shape.
In fig. <B> 8, </B> the strip-shaped blank 20 comprises a circular tongue 40 formed <B> at </B> one end of the strip 20 while a corresponding groove or notch 42 of complementary shape is formed <B> at </B> the other end of the strip. When the sleeve is finally set <B> to </B> the dimension around the mandrel 34, the tongue 40 can be engaged in the notch 42 to secure the ends to one another <B> 32 </ B > by forming a smooth exterior surface without protrusion. In each of the embodiments described, the sleeve is used as a gasket for the member which must support the shaft <B>; </B> the sleeve must therefore fit into an opening made to receive it in the organ through which the tree extends.
It is therefore not absolutely necessary that the ends <B> 32 </B> be secured to each other <B>; </B> it suffices that they are placed end <B> to < / B> end <B> inside </B> inside the opening of the organ in question <B>; </B> since they were given this final shape on the setting mandrel <B> at </B> dimension 34, the sleeve will thus be able to maintain its precise inside diameter.
In fig. <B> 9 </B> and <B> 10, </B> a control arm 44 has at its inner ends branches 46 which must pivot on the frame of a motor vehicle to support a front wheel of said vehicle . A <B> to </B> ball joint 48 is fixed <B> to </B> the lower face of the pivoting outer end of this arm, this joint comprising a ball joint rod 49 which must be connected <B > to </B> the front wheel.
A <B> 50 </B> hemispherical cap is formed on the pivoting end of the control arm to constitute the upper half of the spherical housing or shell intended <B> to </B> receive a ball joint <B> 56 ; </B> a stamped part of generally spherical truncated shape <B> 52, </B> having flanges 54 extending radially, constitutes the lower half of said shell, the flanges 54 being welded or fixed to any other manner <B> to </B> the underside of the control arm 44.
The <B> 56 </B> patella of the joint is supported <B> inside </B> the inside of the shell by a <B> 58 </B> pad which includes the same three layers as the pad in the form of a strip 20, that is to say the <B> low friction coefficient </B> layer 24, the tie layer <B> 26 </B> and the support layer 22.
The <B> 58 </B>.lining is formed around the <B> 56 </B> patella in a way that is quite similar <B> to </B> the way you operated to conform the band 20 around the shaping mandrel <B> 30 </B> (fig. <B> 5). </B> The ball joint, thus covered with its lining, is then put in place <B> to </ B > the inside of its shell between the <B> 50 </B> cap and the stamped part <B> 52 </B> in the form of a truncated spherical cap. <B> </B> the lining <B> 58 </B> is given a dimension slightly greater <B> than </B> that which corresponds to the interior radius of the sphere that constitutes the shell, so that the flanges 54 of the part <B> 52 </B> do not come completely <B> to </B> made in contact with the lower face of the control arm.
Heat is then applied <B> to </B> the ball joint <B> to </B> to soften the tie layer <B> 26, </B> then we attract <B> to </ B> forces the flanges 54 until they come to rest under the underside of the control arm to exert radial pressure on the lining <B> 58 </B> so that the binding layer <B> 26 </B> applies and precisely conforms layer 24 <B> to </B> the surface of the patella <B> 56. </B> After the tie layer has hardened <B> 26, </ B> layer 24 is held in place and in intimate and precise contact with the surface of the patella to allow sliding movements of the patella in its shell.
Normally, the fairly considerable friction between the backing layer 22 and the inner surface of the shell will prevent the liner from sliding relative to the shell but, if desired, the liner can also be effectively secured. lining <B> to </B> the shell, to prevent any relative sliding between these two elements, by any appropriate means, such as by welding, or by mechanically hooking the lining <B> to </B> the shell.
Referring <B> to </B> in fig. <B> 11, </B> we will describe an implementation making it possible to form the filling <B> 58. </B> In this example, we start by giving <B> to </B> the filling the shape of a flat star <B> 60, </B> having several points <B> 62, </B> which has, of course, the same three layers as the band-shaped trim 20 <B> ;
</B> in the present case, it will be assumed that the support layer 22 is arranged so <B> to </B> constitute the upper face, as shown (fig. <B> 11). </B> The dimensions of the <B> 62 </B> tips are calculated so that when the patella is capped with the star <B> 60 </B> and when the tips are applied on and against the spherical surface of the patella , The star makes it possible to constitute a sort of outline of what the trim should ultimately be <B>; </B> the sides facing adjacent points of the star must come into contact as perfectly as possible one against each other and edge <B> to </B> edge.
This done, we introduce the patella thus covered with its packing blank between the cap <B> 50 </B> and the lower part <B> 52 </B> of the shell, and we apply heat and suitable pressure, as previously described, to accurately conform layer 24 <B> to </B> the surface of the patella <B> 56. </B> If <B> the </B> As desired, the tie layer <B> 26 </B> can be made of a thermosetting material which is partially processed when the <B> filling </B> blank is star shaped plane as shown (fig. <B> 11), </B> and finish the treatment, after shaping on the patella, under the effect of the application of heat and pressure.
Furthermore, if the layer 24 comprises a woven material, it is advantageous that the weave be elastic or expandable to facilitate its shaping around the sphere of the patella <B> 56. </B>
Referring <B> to </B> in fig. 12, we will now describe a device <B> with </B> split die which makes it possible to implement another process for forming the lining <B> 58 </B> enveloping a ball joint. This device comprises a split die 64 made up of two halves <B> 66 </B> and <B> 68 </B> fitting together around the patella of a ball joint. leaving sufficient clearance to provide a cavity <B> 70 </B> between the surface of the patella and the inner spherical surface of the <B> die elements </B> <B> 66 </B> and <B> 68. </B> With this arrangement, the layer 24 and the connecting layer <B> 26 are placed around the patella <B> 56 </B>,
</B> then a support material is injected under pressure through an opening provided in the upper portion <B> of </B> the matrix to completely fill the remaining free space <B> to </B> the interior of the cavity <B> 70, </B> the lower portion <B> 68 of </B> the matrix constituting a tight seal around the rod 49 of the patella to prevent the injected support material from s' escape. After hardening of this support material, it constitutes the support layer 22 for the lining.
The matrix elements <B> 66 </B> and <B> 68 </B> can then be separated from each other <B>; </B> the ball joint is released <B> 56 </ B> covered with its lining and inserted between the cap <B> 50 </B> and the lower part <B> 52 </B> of the articulation <B> to </B> patella 48 (fig. < B> 10). </B> Then <B> to </B> application of heat and pressure as previously described to finally conform layer 24 <B> to </B> the surface of the patella <B> 56. </B>
Layer 24 is finally conformed <B> to </B> the surface of the patella <B> 56 </B> under the effect <B> of </B> the heat and pressure of the support material injected which will maintain, after hardening, the layer 24 applied with precision against the surface of the patella. It is then sufficient to simply clamp the gasket between the cap <B> 50 </B> and the stamped part <B> 52, </B> without any further application of heat, to shape the layer 24 on the patella. .