FR2845144A1 - Armature pour joint d'etancheite et procede de fabrication d'un joint comportant cette armature - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une armature pour joint d'étanchéité sous forme d'une bande et du type comportant un fil métallique (2) en forme de serpentin présentant des portions de fils transversales (3) parallèles reliés par des boucles latérales alternant à droite et à gauche, et comportant des fils textiles reliant les portions de fil répartis en deux nappes latérales (6a, 6b) et une nappe intermédiaire (7). Les portions de fils (3a, 3b, 3c) ont des longueurs différentes de telle manière que l'armature présente deux séries de boucles latérales (21a, 21b, 22a, 22b), les boucles (22a, 22b) de la deuxième série étant disposées à l'extérieur des nappes latérales (6a, 6b) de fils textiles. Cette disposition permet de déplacer la fibre neutre dans le joint d'étanchéité. Selon un procédé de fabrication avantageux, les boucles (22a, 22b) situées à l'extérieur des nappes latérales (6a, 6b) sont découpées avant l'extrusion de la matière élastomère et/ou plastomère, et on découpe les segments de joint à l'endroit où les boucles métalliques sont supprimées pour éviter les problèmes d'oxydation aux extrémités des segments de joint.
Description
i L'invention concerne le domaine des joints d'étanchéité utilisés
notamment dans l'industrie automobile et le bâtiment et constitués de matière élastomère ou plastomère recouvrant une armature de renforcement. L'armature de renforcement qui se présente sous la forme d'une
bande est mise en forme, avant l'extrusion de la matière élastomère ou plastomère, de manière à réaliser une gouttière de section en U qui après enrobage formera l'élément de fixation du joint d'étanchéité sur une feuillure. Sur cet élément de fixation sont également formés par extrusion, 10 un tube d'étanchéité ou des lèvres d'étanchéité.
L'invention concerne d'abord une armature de renforcement pour joint d'étanchéité qui se présente sous la forme d'une bande et est constituée, d'une part, d'un fil métallique mis en forme pour présenter, dans le sens transversal de la bande, des portions de fil sensiblement 15 parallèles, et sur les bords latéraux de la bande, des boucles reliant chacune deux portions de fil adjacentes, lesdites boucles étant disposées, dans le sens longitudinal, alternativement sur un bord et le bord opposé de la bande, et, d'autre part, de fils textiles disposés dans le sens longitudinal, et liés auxdites portions de fil métallique, lesdits fils textiles 20 étant répartis en deux nappes latérales situées au voisinage des boucles latérales et en au moins une nappe intermédiaire disposée entre lesdites
nappes latérales.
En général, les nappes latérales de fils textiles sont disposées dans les boucles et les portions de fil métallique ont des longueurs 25 identiques. Ces nappes latérales de fils se trouvent ainsi positionnées dans le joint d'étanchéité sur les extrémités libres des ailes de l'élément de fixation du joint d'étanchéité tandis que le tube d'étanchéité est formé sur
une face extérieure de l'élément de fixation.
Les joints d'étanchéité, notamment dans l'industrie automobile, 30 doivent s'adapter sur leur support qui peut comporter des rayons et des changements de plan. Lorsque les rayons sont de faible amplitude ou les changements de plan importants, des déformations géométriques inacceptables, sous forme de plis par exemple, peuvent apparaître au niveau du tube d'étanchéité, du fait de la position défavorable de la fibre 35 neutre du joint qui se situe au voisinage des fils textiles des nappes latérales. Le but de l'invention est de proposer une armature de renforcement telle que mentionnée en introduction qui permette de réaliser un joint d'étanchéité dans lesquelles les déformations géométriques dans les courbes ou changements de plan du support sont éliminées ou du moins fortement atténuées. L'invention atteint son but par le fait que lesdites portions de fil ont des longueurs différentes afin que, sur l'un au moins des bords de la bande, les boucles soient réparties en au moins deux séries de boucles alignées, une première série comportant des boucles disposées au 10 voisinage immédiat de la nappe latérale de fils textiles adjacente et une deuxième série comportant des boucles situées latéralement à l'extérieur
de la partie de bande délimitée par les bandes latérales de fils textiles.
Cette disposition permet entre autre de rapprocher la fibre
neutre du tube d'étanchéité.
Les boucles de la première série et les boucles de la deuxième
série sont disposées, par exemple, en alternance le long de la bande.
Avantageusement, l'armature comporte au moins deux séries de
boucles sur chacun des bords de la bande.
Selon une disposition particulière, les boucles de la deuxième 20 série sont également reliées par une nappe de fils textiles.
Dans ce cas, les fils textiles reliant les boucles de la deuxième série sont avantageusement de nature différente de celle des fils textiles
de la nappe latérale de fils textiles.
L'invention concerne également un procédé pour réaliser en 25 continu un joint d'étanchéité renforcé par une armature, procédé selon lequel on délivre une armature sous forme de bande en amont de la filière d'une extrudeuse, on met en forme ladite bande pour réaliser une gouttière en forme de U, on fait passer ladite gouttière dans ladite filière, on extrude de la matière élastomère et/ou plastomère dans ladite filière 30 afin d'enrober ladite armature et obtenir un joint continu en sortie de filière, on vulcanise le joint obtenu en aval de la filière, et on découpe le
joint continu vulcanisé pour obtenir des segments de joint d'étanchéité.
A chaque extrémité d'un segment on voit donc apparaître la
section des matériaux élastomère et/ou plastomère, mais aussi la section 35 de l'armature métallique.
Pendant l'utilisation du produit, le métal visible aux extrémités
est soumis aux contraintes de l'environnement extérieur et a tendance à s'oxyder. Des résidus d'oxydation inacceptables apparaissent sur le support de joint. Pour éviter cette corrosion, on dépose un produit de 5 protection sur chaque extrémité de segment ou on raboute les deux extrémités. Ces opérations entraînent un surcot.
Le but de l'invention est d'éliminer ces opérations. Le but est
atteint selon l'invention par le fait que l'on utilise une armature telle que décrite ci-dessus et on découpe en amont de la filière au moins une 10 boucle de la deuxième série de boucles.
De préférence, on découpe des boucles de la deuxième série de boucles au moins à l'endroit correspondant à la découpe ultérieure du
joint continu vulcanisé pour obtenir des segments de joint d'étanchéité.
Selon une disposition particulière, on découpe toutes les boucles 15 de la deuxième série de boucles.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront
à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en
référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 montre une armature de renforcement d'un joint 20 d'étanchéité constitué d'un fil métallique et de nappes de fils textiles, selon l'état de la technique; La figure 2 montre une portion de joint d'étanchéité renforcé par l'armature selon l'état de la technique montrée sur la figure 1, déformations géométriques obtenues dans les coudes; La figure 3 montre une armature de renforcement selon l'invention; La figure 4 est semblable à la figure 2 mais concerne un joint d'étanchéité ayant une armature de renforcement conforme à l'invention; Les figures 5 à 7 montrent des variantes de réalisation de 30 l'armature selon l'invention; La figure 8 montre un joint d'étanchéité dans lequel les boucles des deuxièmes séries de boucles ont été découpées avant le poste d'extrusion de matière élastomère; La figure 9 montre une extrémité de segment de joint exempte 35 d'éléments métalliques, et La figure 10 est un schéma de principe d'une chaîne de
fabrication de joints d'étanchéité selon le procédé de l'invention.
La figure 1 montre une armature de renforcement traditionnelle 1 pour joint d'étanchéité qui se présente sous la forme d'une bande de 5 largeur homogène et qui est constituée, d'une part, d'un fil métallique 2 sous forme d'un serpentin qui présente des portions de fil 3 sensiblement parallèles et de même longueur qui s'étendent dans le sens transversal de la bande, et des boucles latérales, référencées 4a sur le côté droit de la bande et 4b sur le côté gauche, ces boucles reliant deux portions de fil 10 adjacentes et étant disposées alternativement sur le côté droit et le côté gauche dans le sens longitudinal, et, d'autre part, de fils textiles 5 qui s'étendent dans le sens longitudinal de la bande et qui relient les portions de fils 3 entre elles. Les fils textiles 5 sont répartis en trois nappes de fils, à savoir deux nappes latérales, 6a sur le côté droit de la bande, et 6b sur 15 le côté gauche, et une nappe centrale 7 située entre les nappes latérales
6a et 6b. L'armature de renforcement 1 pourrait avoir plusieurs nappes de fils intermédiaires disposées entre les nappes latérales 6a et 6b. Les nappes latérales 6a et 6b sont disposées pratiquement dans les boucles 4a et 4b et délimitent avec ces boucles les bords droit et gauche de 20 l'armature 1.
Cette armature 1 est destinée à renforcer un joint d'étanchéité représenté sur la figure 2. Pour ce faire, l'armature 1 est mise en forme, avant un poste d'extrusion dans une installation de fabrication de joints en élastomère et/ou plastomère, pour former une gouttière 11 de 25 section en U qui après enrobage par de l'élastomère et/ou du plastomère formera un élément de fixation 12 sur une feuillure de portière de véhicule par exemple. L'élément de fixation 12 présente deux ailes latérales 13a, 13b reliées par une âme 14 et le joint d'étanchéité 10 comporte en outre un tube d'étanchéité 15 et éventuellement des lèvres d'étanchéité 16 30 solidaires d'une face externe de l'élément de fixation 12, soit une aile latérale 13a, 13b, soit l'âme 14. les feuillures devant recevoir l'élément de fixation peuvent présenter des coudes ayant un rayon parfois faible, ou des changements de plan importants, ce qui peut provoquer des
déformations géométriques 17 sur le tube d'étanchéité 15.
Le but de l'invention est de proposer une modification de l'armature décrite ci-dessus pour éliminer les déformations géométriques 17. La figure 3 montre une armature d'étanchéité selon l'invention, 5 référencée 20, qui diffère de celle montrée sur la figure 1 par le fait que les portions de fil 4 du fil métallique 2 n'ont pas toutes les mêmes dimensions. Plus précisément, il y a trois longueurs de portions de fil 1 réparties de la manière suivante dans le sens de la longueur de la bande: une portion de fil 3a de longueur courte, suivie d'une portion de fil 3b de 10 longueur moyenne, suivie d'une portion de fil 3C de grande longueur, puis d'une portion de fil 3b de longueur moyenne, et ce dessin se répète sur
toute la longueur de la bande.
L'armature 20 présente ainsi de chaque côté de la bande, une première série de boucles, référencée 21a sur le côté gauche et 21b sur le 15 côté droit qui relient une portion de fil 3a de longueur courte à une portion de fil 3b de longueur moyenne, et une deuxième série de boucles, référencées 22a sur le côté droit et 22b sur le côté gauche qui relient une portion de fil 3b de longueur moyenne à une portion de fil 3c de grande longueur, les boucles 21a et 22a alternant sur le côté droit et les boucles 20 21b et 22b alternant sur le côté gauche. Les fils textiles 5 qui relient entre elles les portions de fil métallique 3a,3b, 3c sont également réparties en trois nappes de fils textiles, à savoir deux nappes latérales 6a et 6b situées au niveau des boucles Za et 21b des deux premières séries de
boucle et une nappe médiane 7.
La figure 4 montre un joint d'étanchéité 12 semblable extérieurement à celui de la figure 2 mais dans lequel est incorporé une armature de renforcement 20 semblable à celle de la figure 3, cette bande de renforcement 20 ayant globalement la même largeur totale que celle utilisée dans le joint d'étanchéité 10 de la figure 2. Du fait que les nappes 30 latérales 6a et 6b de fils textiles sont plus proches de l'âme 14, la fibre neutre s'est déplacée, et le tube d'étanchéité 15 ne subit plus de
déformations indésirables.
Suivant les différents rayons et changements de plans du support du joint d'étanchéité 10, la forme du fil métallique, les longueurs 35 des différentes portions de fil métallique, et la nature ou le positionnement
des fils textiles peuvent être différents et peuvent être combinés.
Ainsi la figure 5 montre un formage de boucles dissymétriques, les boucles 22a de la deuxième série de droite étant plus éloignées des boucles 21a que ne le sont les boucles 22b des boucles 21b. En outre les boucles 22a sont reliées entre elles par une quatrième nappe de fils textiles référencée 6c. La figure 6 montre une armature selon une troisième variante de réalisation qui comporte trois séries de boucles 21a, 22a, 23a à droite, et les boucles de chaque série sont reliées entre elles par une nappe de
fils textile.
La figure 7 montre une armature 20 semblable à celle de la
figure 3 et dans laquelle les boucles 22a de la deuxième série de droite sont reliées par une nappe 6c de fils textiles en polypropylène par exemple, alors que les fils textiles des nappes 6a et 6b sont en polyester, ces deux matériaux ayant des températures de fusion différentes, le 15 polypropylène fondant aux températures de vulcanisation.
La figure 8, montre un joint d'étanchéité 30 dans lequel est incorporé lors de l'extrusion de l'élastomère et/ou du plastomère, une gouttière de renforcement en forme de U issu du formage d'une armature de renforcement 20 selon l'invention. La différence entre le joint 20 d'étanchéité 30 montré sur la figure 8 et le joint d'étanchéité 10 montré sur la figure 4 est que au moins certaines boucles 22a et 22b des deuxièmes séries de boucles ont été découpées en amont du poste d'extrusion, avant l'enrobage de la gouttière par de l'élastomère et/ou plastomère. Le fil métallique 2 devient ainsi un fil discontinu du fait de ces découpes. Ces découpes de boucles 22a et 22b seront réalisées
notamment à l'endroit de la découpe ultérieure d'un joint d'étanchéité continu 30 pour obtenir des segments de joint 31 de bonne longueur, 30 adaptés aux besoins.
La face 32 d'extrémité du segment de joint 31 est ainsi exempte de métal. Seuls affleurent sur cette face 32, des découpes 33 de fils
textiles, ainsi que cela est visible sur la figure 9.
Selon une autre variante, l'installation d'extrusion peut 35 comporter des organes de découpe qui permettent de découper toutes les boucles 22a et 22b des deuxièmes séries lors du défilement de l'armature
de renforcement 20 en amont de la station d'extrusion.
La figure 10 montre une ligne d'extrusion 40 en continu, d'un joint d'étanchéité 30, qui comporte, d'amont en aval, un dévidoir 41 d'une 5 armature 20 sous forme d'une bande, un poste de transfert 42 de la bande, un poste de découpe 43 des boucles 22a et 22b situées latéralement à l'extérieur, un poste 44 de formage de la bande pour réaliser une gouttière, un poste 45 d'extrusion, comportant une filière adaptée à la section du joint d'étanchéité à réaliser, qui reçoit la gouttière 10 et la matière élastomère et/ou plastomère, un poste de vulcanisation 46, un poste de refroidissement 47, éventuellement des postes de perçage 48 et de post formage 49, un poste de détection 50 des boucles restantes 21a, 21b et de détection des découpes de boucles 22a, 22b réalisées, et un poste de coupe 51 à longueur des segments de joint 31 et finalement 15 un poste de conditionnement 51 des segments de joint 31. Le poste de
coupe 51 reçoit des informations du poste de détection 50, et découpe le joint d'étanchéité continu à la bonne longueur et exactement à l'endroit o une boucle 22a, 22b a été enlevée au poste de découpe 43, et à travers l'élastomère et/ou plastomère entre les deux portions de fil 3b, 3c, 20 précédemment reliées par la boucle découpée.
Claims (9)
1. Armature pour joint d'étanchéité, se présentant sous la forme d'une bande et constituée d'un fil métallique (2) mis en forme pour 5 présenter, dans le sens transversal de ladite bande, des portions de fil (3) sensiblement parallèles, et, sur les bords latéraux de ladite bande, des boucles (4a, 4b) reliant chacune deux portions de fil adjacentes, lesdites boucles étant disposées, dans le sens longitudinal de ladite bande, alternativement sur un bord et le bord opposé de ladite bande, et de fils 10 textiles (5) disposés dans le sens longitudinal de ladite bande et liés auxdites portions de fil métallique, lesdits fils textiles étant répartis en deux nappes latérales (6a, 6b) situées au voisinage des boucles latérales et en au moins une nappe intermédiaire (7) disposée entre lesdites nappes latérales (6a, 6b), caractérisée par le fait que lesdites portions de 15 fil ont des longueurs différentes afin que, sur l'un au moins des bords de la bande, les boucles soient réparties en au moins deux séries de boucles alignées, une première série comportant des boucles (21a, 21b) disposées au voisinage immédiat de la nappe latérale (6a, 6b) de fils textile adjacente et une deuxième série comportant des boucles (22a, 22b) 20 situées latéralement à l'extérieur de la partie de bande délimitée par les
bandes latérales (6a, 6b) de fils textile.
2. Armature selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les boucles (21a, 21b) de la première série et les boucles (22a, 22b) de la
deuxième série sont disposées en alternance le long de la bande.
3. Armature selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée
par le fait qu'elle comporte au moins deux séries de boucles alignées sur
chacun des bords de la bande.
4. Armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisée par le fait que les boucles (22a) de la deuxième série sont 30 également reliées par une nappe (6c) de fils textiles.
5. Armature selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les fils textiles reliant les boucles de la deuxième série sont de nature
différente de celle des fils textiles de la nappe latérale de fils textiles.
6. Procédé pour réaliser en continu un joint d'étanchéité 35 renforcé par une armature, procédé selon lequel on délivre une armature sous forme de bande en amont de la filière d'une extrudeuse, on met en
forme ladite bande pour réaliser une gouttière en forme de U, on fait passer ladite gouttière dans ladite filière, on extrude de la matière élastomère et/ou plastomère dans ladite filière afin d'enrober ladite armature et d'obtenir un joint continu en sortie de filière, on vulcanise le 5 joint obtenu en aval de la filière, et on découpe éventuellement le joint continu vulcanisé pour obtenir des éléments de joint d'étanchéité, caractérisé, caractérisé par le fait que l'on utilise une armature (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 et on découpe en amont de la
filière au moins une boucle (22a, 22b) de la deuxième série de boucles.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on découpe des boucles de la deuxième série de boucles au moins à l'endroit correspondant à la découpe ultérieure du joint continu vulcanisé
pour obtenir des éléments (31) de joint d'étanchéité.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que 15 l'on découpe toutes les boucles (22a, 22b) de la deuxième série de boucles.
9. Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé par
le fait que le poste de découpe (43) de boucles est situé en amont du poste de formage (44) de la gouttière en U.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0211906A FR2845144A1 (fr) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | Armature pour joint d'etancheite et procede de fabrication d'un joint comportant cette armature |
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| FR0211906A FR2845144A1 (fr) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | Armature pour joint d'etancheite et procede de fabrication d'un joint comportant cette armature |
Publications (1)
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| FR2845144A1 true FR2845144A1 (fr) | 2004-04-02 |
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ID=31985246
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| FR0211906A Pending FR2845144A1 (fr) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | Armature pour joint d'etancheite et procede de fabrication d'un joint comportant cette armature |
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|---|---|
| FR (1) | FR2845144A1 (fr) |
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