FR2982191A1 - Procede de fabrication d'un joint avec modification locale du profil par induction - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un joint (10). Ce procédé comprend les étapes suivantes : (a) On fournit un joint (10) qui s'étend selon une direction longitudinale et qui comporte un profil (20) en polymère, une armature (30) constituée d'un squelette métallique (35) et enrobée au moins partiellement par ce profil (20), et des fils enrobés au moins partiellement par ce profil (20), (b) On altère une portion (19) du joint (10) en chauffant par induction le squelette métallique (35) sur la portion altérée (19) de telle sorte qu'au moins certains des fils (40) chauffent sur la longueur de la portion altérée (19) jusqu'à ce que ces fils (40) soient dégradés ou se rompent en un ou plusieurs endroits de la portion altérée (19).

Description

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un joint. Un joint est utilisé sur un montant d'une structure, par exemple un caisson (terme qui regroupe caisson, bâti, armature), et ce joint doit alors épouser le profil de ce montant.

En particulier, un joint d'étanchéité est couramment utilisé à l'interface entre un caisson, et une partie ouvrante par exemple une portière, un coffre, un capot, une custode, un toit ouvrant. Lorsque cette partie ouvrante est fermée, le joint est pincé entre le caisson et la partie ouvrante, ce qui assure l'étanchéité à leur interface.

En particulier, un tel joint est utilisé sur des véhicules. Ce joint peut être monté sur le caisson, ou sur la partie ouvrante. Pour assurer une excellente étanchéité, un tel joint doit prendre appui de façon continue sur le montant du caisson ou le montant de la partie ouvrante sur lequel il est monté. La surface de contact du joint, qui est destinée à venir en contact avec une région de la partie ouvrante (dans le cas où le joint est monté sur le caisson) ou du caisson (dans le cas où le joint est monté sur la partie ouvrante), doit en outre épouser le profil de cette région de la partie ouvrante ou du caisson. Or, en pratique, lorsque le montant présente un rayon de courbure trop court et le joint une certaine géométrie, le fait que le joint prenne appui de façon continue sur le montant implique une compression locale de la région concave du joint qui peut entrainer la formation d'ondulations à la surface de contact du joint. Ces ondulations sont indésirables, d'une part car elles empêchent une bonne étanchéité à entre le joint et la région de la partie ouvrante ou du caisson avec laquelle ce joint est destiné à venir en contact, d'autre part car elles présentent un aspect inesthétique. Cette situation est illustrée sur la figure 4, qui représente l'art antérieur.

Dans la description ci-dessous, le terme polymère désigne un polymère, un élastomère, ou leur combinaison. Un joint 10 comporte un profil 20 en polymère, une armature 30 comportant un squelette métallique 35 et enrobée au moins partiellement par ce polymère, et des fils 40 enrobés au moins partiellement par ce polymère. Le joint 10 a un profil sensiblement contant et s'étend selon une direction longitudinale.

En service, le joint 10 vient en appui sur toute sa longueur contre un montant courbe (non représenté). En se déformant ainsi en flexion, le joint 10 présente une moitié concave et une moitié convexe, la moitié concave regroupant la partie du joint 10 principalement en compression, et la moitié convexe regroupant la partie du joint 10 principalement en tension. La moitié convexe du joint 10 est en appui contre le montant. Si le rayon de courbure du montant est trop faible pour la géométrie du joint 10, il se forme dans la partie concave du joint 10 et sur la surface de cette partie concave une ou plusieurs ondulations 90 (figure 4), qui sont indésirables. De telles ondulations peuvent conduire à un vieillissement local prématuré du joint. De plus, un acheteur, constatant la présence de telles ondulations, ne serait pas incité à acheter le véhicule ou l'objet sur lequel ce joint est monté.

Lorsque le joint est un joint d'étanchéité, ces ondulations empêchent d'obtenir une étanchéité satisfaisante. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. L'invention vise à proposer un procédé de fabrication d'un joint de telle sorte que même lorsque le joint est déformé en flexion avec un rayon de courbure faible par montage sur un montant, le joint autorise une excellente étanchéité avec une partie ouvrante ou un caisson qui pourrait être destiné à venir en contact avec ce joint, et le joint conserve un aspect esthétique, sans ondulations. Ce but est atteint grâce au fait que le procédé comprend les étapes 25 suivantes (a) On fournit un joint qui s'étend selon une direction longitudinale et qui comporte un profil en polymère, une armature constituée d'un squelette métallique et enrobée au moins partiellement par ce profil, et des fils enrobés au moins partiellement par ce profil, 30 (b) On altère une portion de ce joint en chauffant par induction le squelette métallique sur la portion altérée de telle sorte que certains au moins des fils chauffent sur la longueur de la portion altérée jusqu'à ce que ces fils soient dégradés ou se rompent en un ou plusieurs endroits de la portion altérée.

Grâce à ces dispositions, il ne se forme pas d'ondulations sur la face concave du joint. Ainsi, le joint conserve un aspect esthétique, et présente une durée de vie plus longue. Par exemple, le joint est un joint d'étanchéité.

Dans ce cas, ce joint d'étanchéité permet d'obtenir une excellente étanchéité même le long de cette région de forte courbure (faible rayon de courbure). L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente un joint fabriqué selon le procédé de l'invention, déformé en flexion, - la figure 2A représente un autre joint fabriqué selon le procédé de l'invention, déformé en flexion selon un axe, - la figure 2B représente une vue de la portion altérée du joint de la figure 2A, - la figure 3A représente le joint d'étanchéité de la figure 2A, déformé en flexion selon un autre axe, - la figure 3B représente une vue de la portion altérée du joint de la figure 3A, - la figure 4 représente un joint fabriqué selon un procédé de l'art antérieur, déformé en flexion. La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un joint utilisé sur un montant d'une structure, par exemple un caisson (terme qui regroupe caisson, bâti, armature), et ce joint doit alors épouser le profil de ce montant. Par exemple, ce joint est un joint d'étanchéité utilisé à l'interface entre un caisson, et une partie ouvrante par exemple une portière, un coffre, un capot, une custode, un toit ouvrant. En particulier, un tel joint est utilisé sur des véhicules. Ce joint peut être monté sur le caisson, ou sur la partie ouvrante. Lorsque cette partie ouvrante est fermée, le joint est pincé entre le caisson et la partie ouvrante, ce qui assure l'étanchéité à leur interface.

Alternativement, ou en complément, ce joint est un joint de finition, qui joue un rôle protection du montant sur lequel il est monté. 2 982 191 4 Dans le procédé selon l'invention, on fournit un joint 10 qui comporte un profil 20 en polymère, une armature 30 constituée d'un squelette métallique 35 et enrobée au moins partiellement par ce polymère, et des fils 40 enrobés au moins partiellement par ce polymère. Le joint 10 a un 5 profil sensiblement contant et s'étend selon une direction longitudinale. La figure 1 représente un tel joint 10, qui est décrit ci-dessous. Le squelette métallique 35 de l'armature 30 est constitué d'une tige métallique qui est recourbée sur elle-même dans un plan pour former une grille constituée d'une série régulière de « S » en succession le long d'une 10 bande s'étendant selon un axe principal A. Les extrémités latérales de cette grille (c'est-à-dire les bords latéraux de cette bande, qui sont parallèles à l'axe principal A) sont ensuite repliées sur elles-mêmes de telle sorte que cette grille a, dans un plan quelconque perpendiculaire à l'axe principal A, la forme d'un « U ». Dans ce plan, 15 l'armature 30 présente ainsi une première branche 31 et une seconde branche 32 parallèle à la première branche 31, ces deux branches étant reliées par un fond 33. Le profil 20 en polymère enrobe entièrement l'armature 30 (c'est-à-dire que l'armature 30 est noyée dans le profil 20) et s'étend donc selon 20 l'axe principal A. Sur la figure 1, ce profil 20 comprend une première partie 21 rigide qui enrobe entièrement l'armature 30, et une seconde partie 22 souple, moins rigide que cette première partie, qui est lié à un côté de cette première partie 21. Cette seconde partie 22 n'est pas en contact avec l'armature 30 et ne l'entoure pas. 25 Les fils 40 du joint 10 s'étendent chacun selon l'axe principal A. Certains de ces fils 40 sont fixés sur la première branche 31 de l'armature 30, et relient ensemble la tige constituant cette armature 30. D'autres fils 40 sont fixés sur la seconde branche 32 de l'armature 30, et relient ensemble la tige constituant cette armature 30. 30 Les fils 40 restants sont fixés sur le fond 33 de l'armature 30, et relient ensemble la tige constituant cette armature 30. Ainsi, tous les fils 40 sont directement fixés sur l'armature 30. Les fils 40 sont attachés mécaniquement (entourage et/ou collage) sur la tige et contribuent à rigidifier l'armature 30. 35 Dans le cas représenté en figure 1, tous les fils 40 sont enrobés entièrement par le polymère du profil 20, au moins le long de la portion altérée 19 (voir ci-dessous). C'est-à-dire que les fils 40 sont noyés dans le profil 20, ce qui les protège. L'armature 30 est également enrobée entièrement par le profil 20, au moins le long de la portion altérée 19 du joint 10 (voir ci-dessous).

En service, le joint 10 vient en appui sur toute sa longueur contre un montant courbe (non représenté). En se déformant ainsi en flexion, le joint 10 présente une moitié concave et une moitié convexe, la moitié concave regroupant la partie du joint 10 principalement en compression, et la moitié convexe regroupant la partie du joint 10 principalement en tension. La moitié convexe du joint 10 est en appui contre le montant. Sur la figure 1 et les figures 2A, 2B, 3A, 3B, le profil 20 n'est pas dessiné sur certaines portions de la longueur du joint 10 afin de montrer sur ces portions l'armature 30 et les fils 40. En réalité, le profil 20 est continu sur toute la longueur du joint 10. Selon l'invention, on altère une portion 19 du joint 10. Cette portion 19 est un segment du joint 10. Alternativement, cette portion 19 peut être plusieurs segments du joint 10 séparés par des portions non-altérées. Pour altérer cette portion 19, on chauffe par induction le squelette métallique 35 sur cette portion 19. Le chauffage par induction s'effectue de façon connue, par exemple de la façon suivante : on utilise une barre conductrice d'électricité recourbée sur elle-même pour former un « U », et on fait passer un courant électrique dans cette barre. Puis on place la portion 19 entre les branches du « U » formé par la barre, sans contact entre la portion 19 et la barre. Le courant électrique qui parcourt la barre génère un champ magnétique qui génère au sein du squelette métallique 35 un courant électrique. Ce courant électrique chauffe le squelette métallique 35 par effet Joule.

La chaleur émise par le squelette métallique 35 chauffe les fils 40 jusqu'à ce qu'une partie au moins des fils 40 soient dégradés ou se rompent localement sur cette portion 19 (c'est-à-dire que certains fils 40 sont dégradés ou se rompent en un ou plusieurs endroits situés sur la longueur de la portion 19).

Un fil est dégradé si ses propriétés mécaniques, notamment sa rigidité, sont dégradés, avec pour conséquence que le fil résistera moins à une élongation (c'est-à-dire qu'à une élongation donnée, la contrainte maximale générée dans le fil sera moins élevée). Le chauffage par induction 19 présente l'avantage que les fils 40 peuvent être chauffés au travers du profil 20, c'est-à-dire que les fils 40 sont dégradés ou rompus bien qu'ils soient enrobés par le profil 20. N'importe quel joint 10 peut ainsi être altéré aisément. De plus, le chauffage par induction endommage (c'est-à-dire dégrade ou rompt) uniquement les fils 40, et non les autres constituants du joint 10.

En outre, le chauffage par induction permet de cibler précisément telle ou telle portion 19 du joint 10. Il est possible par conséquent de dégrader ou rompre les fils 40 uniquement en certains endroits précis le long du joint 10, et par conséquent de permettre au joint 10 d'épouser n'importe quel montant.

Comme représenté sur la figure 1, seuls les fils 40 qui sont situés sur la première branche 31 et la seconde branche 32 de l'armature 30 sont rompus sur la portion 19. Les fils du fond 33 de l'armature 30 ne sont pas endommagés ou rompus. La figure 1 montre le joint 10 en position déformée en flexion, tel qu'il sera lorsqu'il est plaqué contre le montant (non-représenté). Le fond 33 de l'armature 30 est dirigé vers le côté concave du joint 10, et la première branche 31 et la seconde branche 32 sont dirigés vers le côté convexe du joint 10. La portion 19 est choisie de telle sorte qu'elle correspond à la partie du joint 10 qui présente, en position déformée, la plus forte courbure. Les essais réalisés par les inventeurs montrent qu'il ne se produit pas d'ondulations 90 sur le joint 10 fabriqué selon le procédé de l'invention. Une explication est donnée ci-dessous. Le joint 10 présente une fibre neutre, qui est la courbe qui n'est ni en flexion ni en extension lorsque le joint 10 est déformé en flexion. La fibre neutre ne passe pas nécessairement par un point physique du joint 10 lorsque le joint 10 est creux. L'axe principal A qui s'étend le long du joint 10 peut être choisi pour correspondre à la fibre neutre du joint 10.

Lorsque le joint 10 est déformé, la partie du joint 10 qui est située par rapport à la fibre neutre du côté concave du joint 10 déformé est en compression, et la partie du joint 10 qui est située par rapport à la fibre neutre du côté convexe du joint 10 déformé est en tension. Le fond 33 de l'armature 30 est ainsi en compression, et la première branche 31 et la seconde branche 32 (ou du moins leurs extrémités) sont en tension. L'amplitude de la compression et de la tension est maximale aux points du joint 10 qui sont le plus éloignés de la fibre neutre dans le plan de flexion (plan qui contient la fibre neutre lorsque le joint 10 est déformé). Dans le cas présent, ce plan est parallèle à la première branche 31 et la seconde branche 32. Ainsi, c'est la surface 16 du joint 10 sur son côté concave où la compression est la plus importante. Ceci explique qu'avec un joint 10 fabriqué selon l'art antérieur (c'est-à-dire dont aucune portion n'est altérée) les ondulations 90 se forment par flambage (instabilité en compression) sur la surface 16, en l'espèce sur la surface du profil 20. Selon l'invention, l'altération de la portion 19, de par la dégradation ou la rupture des fils 40 qui lient les anses en « U » de la tige formant la première branche 31 et la seconde branche 32 permet à ces anses de s'écarter librement sous l'effet de la tension de la partie convexe du joint 10. Ainsi, le côté convexe du joint 10 se déforme plus aisément en tension, ce qui translate la fibre neutre le long de cette portion 19 vers le côté concave du joint 10. Ainsi, la compression de la surface 16 du joint 10 sur son côté concave est diminuée, et les ondulations 90 ne se forment pas (ou ne se forment que pour des courbures plus importantes que celles auxquelles un joint 10 est soumis en pratique). Par exemple, un joint 10 est soumis en pratique à des courbures dont le rayon de courbure Rc est supérieur à cinq fois la largeur du joint, où cette largeur est la distance entre la face concave et la face convexe du joint déformé. On comprend donc que selon l'invention, il est avantageux d'altérer un joint 10 en dégradant ou rompant le long d'une portion 19 du joint 10 une partie ou la totalité des fils 40 qui sont situés sur le côté convexe du joint 10 lorsque ce joint 10 est déformé en flexion, cette portion 19 étant la portion du joint 10 qui subit la flexion la plus importante. La figure 2A représente un autre joint 10.

Dans le joint 10 représenté sur la figure 2A, l'armature 30 est constituée d'un squelette métallique qui est plaque métallique 35 qui forme une bande s'étendant selon un axe principal A. Cette plaque 35 présente des fentes 351 qui partent de ses deux bords latéraux (ces bords sont parallèles à l'axe principal A) et s'étendent perpendiculairement à l'axe principal A vers cet axe, sur une partie seulement de la moitié de la largeur de cette plaque 35. Ainsi deux fentes 351 alignées partant chacune d'un bord latéral ne se rencontrent pas, de telle sorte que la plaque 35 n'est pas coupée et forme un ensemble continu. Les bords latéraux de cette plaque 35 sont ensuite repliés sur eux-mêmes de telle sorte que cette plaque 35 a, dans un plan quelconque perpendiculaire à l'axe principal A, la forme d'un « U ». Dans ce plan, l'armature 30 présente ainsi une première branche 31 et une seconde branche 32 parallèle à la première branche 31, ces deux branches étant reliées par un fond 33. Le profil 20 en polymère enrobe entièrement l'armature 30. Les autres éléments constituant le joint 10 de la figure 2A sont identiques à ceux de la figure 1. Dans le cas représenté sur la figure 2A le fond 33 ne présente pas de fils 40, car ce fond 33 est une bande continue de métal selon l'axe principal A, avec des fentes, et est donc suffisamment rigide. Le joint 10 de la figure 2A est déformé de façon similaire au joint de la figure 1, et le procédé selon l'invention est identique et s'applique de façon similaire au joint 10 de la figure 2A. En flexion, les parties de la première branche 31 et de la seconde branche 32 séparées par les fentes 351 ne sont plus liées par les fils 40 ou sont liés de façon moins rigide (car ces fils 40 ont été dégradés ou rompus par induction), et sont donc libres de s'écarter les unes des autres, ce qui entraine un déplacement de la fibre neutre vers le fond 33. La figure 2B est une vue agrandie de la portion altérée 19 qui montre la rupture des fils 40 sur cette portion. Le joint 10 représenté sur les figures 3A et 3B est (avant rupture des fils 40) identique au joint 10 des figures 2A et 2B, cependant sa déformation est différente.

En effet, le joint 10 représenté sur les figures 2A et 2B est déformé en flexion dans un plan qui est parallèle à la première branche 31 et la seconde branche 32 de l'armature 30. Au contraire, le joint 10 représenté sur les figures 3A et 3B est déformé en flexion dans un plan qui est perpendiculaire à la première branche 31 et la seconde branche 32 de l'armature 30 (et qui contient l'axe principal A). Ainsi, la première branche 31 est déformée en tension, tandis que la seconde branche 32 est déformée en compression.

Selon l'invention, on dégrade ou on rompt par induction les fils 40 de la première branche 31 de façon à permettre aux parties de la première branche 31 séparées par les fentes 351 de s'écarter les unes des autres, ce qui entraine un déplacement de la fibre neutre vers la seconde branche 32. La partie concave du joint 10 se situe alors du côté de la seconde branche 32. Sur les figures 3A et 3B, ces fils 40 sont rompus. Grâce à l'invention, il ne se forme pas d'ondulations 90 sur la surface 16 de cette partie concave du joint 10, en l'espèce sur la surface du profil 20. Ainsi, pour un joint 10 donné, on dégrade ou on rompt les fils 40 sur la portion altérée 19 sur le côté du joint 10 qui est destiné à être le côté convexe de ce joint 10 lorsque ce joint 10 est mis en flexion pour être en appui contre un montant. Le procédé de l'invention s'applique également à d'autres joints 10 que ceux représentés sur les figures.

Par exemple, dans certains joints 10, les fils 40 sont noyés dans le profil 20, sans contact avec l'armature 30. Ils contribuent cependant toujours à rigidifier le joint 10. Dans ce cas, les fils 40 sont dégradés ou rompus également par le procédé selon l'invention : en effet, la chaleur dégagée par l'armature 30 lorsqu'elle est chauffée par induction se propage et est apte à dégrader ou rompre les fils 40. Il suffit que les fils 40 soient situés suffisamment proches de l'armature 30, et/ou que l'armature 30 soit portée à une température suffisamment élevée. Alternativement, certains des fils 40 sont directement fixés sur l'armature 30, et les autres fils 40 ne sont pas en contact avec l'armature 30.

2 982 191 10 Alternativement, certains des fils 40 peuvent ne pas être noyés dans le profil 20 sur une partie de leur longueur. Alternativement, le profil 20 peut n'enrober que partiellement l'armature 30 et/ou les fils 40, c'est-à-dire que sur une section dans un 5 plan perpendiculaire à l'axe principal A, l'armature 30 et/ou les fils 40 ne sont que partiellement enrobés par le profil 20.

Claims (6)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un joint (10) caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : (a) On fournit un joint (10) qui s'étend selon une direction longitudinale et qui comporte un profil (20) en polymère, une armature (30) constituée d'un squelette métallique (35) et enrobée au moins partiellement par ledit profil (20), et des fils enrobés au moins partiellement par ledit profil (20), (b) On altère une portion (19) dudit joint (10) en chauffant par induction ledit squelette métallique (35) sur ladite portion altérée (19) de telle sorte que certains au moins desdits fils (40) chauffent sur la longueur de ladite portion altérée (19) jusqu'à ce que ces fils (40) soient dégradés ou se rompent en un ou plusieurs endroits de ladite portion altérée (19).
2. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit joint (10) est un joint d'étanchéité.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit joint (10) est un joint de finition.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 20 caractérisé en ce que lesdits fils (40) sont directement fixés sur ladite armature (30) et contribuent à rigidifier cette armature (30).
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ladite armature (30) est enrobée entièrement par ledit profil (20) le long de ladite portion altérée (19) dudit joint (10). 25
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que lesdits fils (40) sont enrobés entièrement par ledit profil (20) le long de ladite portion altérée (19) dudit joint (10).