Brevet FR2375515A1 — publié le 19780721

On contact déjà des joints d'étanchéité1 notamment pour les carrosseries automobiles, de présentation composite, c'est--à-dire combinant une partie interne cellulaire ou spongieuse avec une peau ou gaine extérieure en mélange caoutchouc compact.Ces joints sont obtenus généralement par des procédés discontinus, soit de moulage "en chaussette", soit par disposition dans des empreintes usinées dans un cylindre chauffant Toutefois, de tels procédés sont inéluctablement très lents et onéreux à mettre en oeuvre, car ils nécessitent la mise en place d'une feuille d'elasto- mère compact autour d une partie centrale de mélange cellulaire ou spongieux préalablement extrudée dans une empreinte ou une tringle, afin de réaliser une sorte d'emballage, qui fera corps avec le caoutchouc expansé. Afin d'améliorer la productivité, et par là même les coûts de production, ainsi que les caractéristiques physiques, notamment les eff#orts de compression du joint, il a été réalisé en continu des joints cellulaires vulcanisés, soit en bain de sel, soit en lit fluidisé, soit par un systeme associé de micro ondes et d'air chaud. On extrude ainsi un profilé, en général tubulaire, mais dont la peau externe est de très faible epaisseurr et par l même fragile. La présente invention vise a éviter ces inconvénients et à réaliser rapidement des joints mixtes d'étanchéité en continu, notamment~pour des carrosseries automobiles; et donc économiquement, par coextrusion simultanée dans la filière d'une partie en élastomère compact externe, jouant le r8le de gaine ou de peau, pour la partie interne en élastomère cellulaire compatible en épaisseur convenable et prédéterminée Ce recouvrement d'une peau de la partie cellulaire interne s'effectue sans diminution de la vitesse-d'extrusion, continue, du profil et contribue donc à diminuer le cott de la fabrication d'un tel produit On comprendra mieux ces caractéristiques nouvelles ainsi#que-d'autres qui s'y rattachent et les avantages de l'#invention, en se reportant à la description suivante et aux dessins annexés, montrant deux exemples de mise en oeuvre avantageux, mais nullement limitatifs,. à l'égard desquels La figure -1- représente une vue schématique en perspective.d'une "ligne" de fabrication du type bain de sel d'un joint d'étanchéité mixte# extrudé selon le procédé perfectionné conforme à l'invention. La figure -2- représente une section transversale dtun profil d'étanchéité mixte extrudé, obtenu selon le procède illustré par le schéma de la figure -1- > La fugure -3- représente une vue schématique en perspective d'une variante d'exécution de ligne de fabrication, ici vulcanisation au moyen d'un tunnel à micro-ondes et d'un four à air chaud, pour l'obtention d'un joint d'étanchéité tubulaire mixte extrudé selon le procédé perfectionné conforme à l'invention. La figure -4- représente une section transversale d'un profile d'étanchéité tubulaire mixte et extrudé, obtenu selon le procédé illustré par le schémé de la figure -3- et n'est, en fait, qu'une variante de la figure -2-. Selon le schéma de la figure -1-, on a uredouble tête d'extrusion -1- de boudineuse, appropriée pour extruder simultanément deux mélanges d'élastomères respectivement compact et cellulaire, et amenés par la boudineuse centrale -2et celle auxiliaire -4- qui réalisent cette double extrusion simultanée selon deux zones adjacentes en contact, donnant une peau ou pellicule compacte externe -3-, mais avantageusement de faible épaisseur, de l'ordre de 0,3 millimètres, liée par sa paroi interne à une couche de mélange cellulaire -5-. L'originalité du procédé réside dans le fait que, lors de la coextrusion, le mélange compact est boudiné à une épaisseur bien supérieure à celle que l'on désire obtenir. Mais par le type même du moyen de vulcanisation, c'est-à-dire sans moule, ni empreinte, ni contrainte extérieure, la masse cellulaire se développant grâce à l'agent gonflant sous l'action de la chaleur dans les trois dimensions, la pellicule compacte tout en conservant, d'une manière homothétique, les dimensions de la section du profil, s'étend et s'affine jusqut la vulcanisation qui la fige dans sa forme mince et définitive, qui ne nuit pas à la souplesse du produit final, tout en lui conférant une résistance au déchirement remarquable. Grâce à cette disposition adjacente, les deux mélanges compatibles, soit en élastomère de base de la même famille, EPDM compact ou "plein" pour la peau, EPDM cellulaire pour la partie cellulaire, soit en élastomères de différentes natures, mais compatibles entre eux (peau en EPDM compact, partie cellulaire en SBR et caoutchouc naturel ;; liEPDM est un élastomère d1Ethylène-Propylène, diène modifie) sont ainsi extrudés simultanément en contact et en forme Le convoyeur -6- entraine directement le profilé mixte dans un dispositif usuel de vulcanisation qui est ici à titre d'exemple, du type dit à "bain de sel" -7- de façon à vulcaniser ainsi et en une seule opération les deux mélanges de la façon usuelle, du fait qu'il convient de répéter qu'ils sont adjacents, tandis que la fraction de profilé externe compact et vulcanisée la première, sert toujours de gaine ou de moule pour rejeter vers l'intérieur le gonflement de la partie cel lunaire. Selon le schéma de la figure -3-, on a une double tette d'extrusion -1- de boudineuse, appropriée pour extruder simultanément comme à la figure -1- deux mélanges, un compact formant la peau extérieure, amenée par la boudineuse auxiliaire -4- et un cellulaire formant la paroi plus ou moins épaisse intérieure cellulaire, amenée par la boudineuse principale -2-. L'ensemble ainsi extrudé, en contact et simultanément à la même vitesse, en forme, est entrainé par le convoyeur -6- jusqu'à défiler au travers d'un four dit à "micro-ondes" -8-, puis au travers d'un four usuel de vulcanisation -9-, par exemple du type à air chaud. Ce deuxième système de vulcanisation permet dlobtenir également en continu, donc d'une manière économique et rapide, des profilés à peau plus ou moins epais- se d'une fraction de millimètre à un millimètre ou plus, avec une couche interne et cellulaire d'épaisseur assez massive ; en effet, le passage à travers le guide d'ondes approprie du four à micro-ondes a pour effet, non pas de chauffer la masse de-l'élastomère de l'extérieur vers l'intérieur, mais de vulcaniser dans la masse tout en favorisant l'expansion des gaz de -l'agent porophore, et en créant ainsi une paroi vulcanisée cellulaire et épaisse permettant, avec une bonne élasticité globale du profil et une rémanence convenable, de limiter les deformations lors de changements de plan sur la carrosserie. Le tunnel à air chaud a pour effet de parfaire la vulcanisation de la peau extérieure. Enfin, il est évident que-l'invention ne se limite nullement aux seuls exemples de mise en oeuvre, explicitement décrits et représentés pour matérialiser l'invention, mais que bien au contraire son domaine-stetend expressément à toutes les variantes -d'exécution -ou dtapplication et spécialement, à celles mettant en oeuvre des matériaux, des moyens et des procédés equivalents ou simplement comparables. A titre-d'exemple de telles variantes de mise en oeuvre de l'invention, on mentionnera la substitution aux élastomères de type EPDM évoqués ci-dessus de tous les autres élastomères convenables et par exemple, à - base de néoprène ou de nitrile, tout en répétant que ces citations ne sont nullement limitatives. De meme, on ne sortirait pas davantage du domaine de l'invention en substi- tuant aux dispositifs de vulcanisation mentionnes soit à air chaud ou à bain de sel ou guide micro-ondes, tous-autres dispositifs déjà connus et par exemple le lit-fluidisé à "billes de verre". De même, l'épaisseur interne cellulaire pourra varier de - un - à plusieurs millimètres et;meme -jusqu-'à- ne laisser qu'un tout petit creux au centre du profil, de -manière à obtenir des caractéristiques de déflexion convenant à l'application. REVENDICATIONS 10- Joint d'étanchéité, notamment pour des carrosseries d'automobiles, du type dit "mixte", c'est-à-dire combinant une peau externe compacte avec un remplissage cellulaire et son procédé de fabrication, caractérisés par le fait que, perfectionné selon l'invention le joint constitue un produit industriel nouveau, en ce que sa co-extrusion, par une boudineuse dite à double extrusion, réalise originalement un profilé "transitoire", - avec une peau périphérique en mélange dit compact, dtune-epaisseur bien supérieure à celle que l'on désire obtenir et que, c'est la couche interne et adjacente, de mélange cellulaire extrudee simultanément, qui en se développant dans les trois dimensions, sous l'effet de l'agent "gonflant", étend et affine la surépaisseur de la peau peri sphérique compacte, tout en lui conservant d'une manière homothétique, la section du profil jusqu'à sa forme définitive, où la vulcanisation la "fige". 20- Joint d'étancheité selon la revendication 10, caractérise par le fait, que cette vulcanisation est réalisée, par un simple défilement au travers d'un système de vulcanisation-en continu quelconque, par exemple du type dit à air chaud, à billes de verre, à micro-ondes et avantageusement du #type à bain de sel. 30-. Joint d'étanchéité selon les revendications 10 et 20, caractérisé par le fait, que les deux mélanges-d'élastomères compatibles mais différents sont calculés de façon que, celui extrudé à la peripherie soit compact et celui extrude à l'intérieur soit cellulaire et par exemple, du type Ethylêne-Propylène- Diène modifié dit EPDM, ou encore à base "d'SBR, ou de néoprène ou de nitrile ou de caoutchouc.