Brevet FR2459415A1 — publié le 19810109

l 2459415 La présente invention est relative à des pièces d'éta.nciléité pour des surfaces qui peuvent être animées d'un touvement relatif, telles que vitres, en particulier d'automo- biles, surfaces métalliques et analogues. Un grand nombre de joints d'étanchéité pour vitres de voitures a été proposé conformément à l'Art antérieur pour résoudre le double problème posé par la nécessité d'assurer l'étanchéité de la surface mobile vis-à-vis des agents exté- rieurs, et notamment de la pluie, à sa jonction avec le châssis fixe dans lequel elle est montée, sans cependant gêner le coulissement de la surface mobile pendant son mouvement relatif par rapport au châssis fixe. Les solutions proposées à ces deux problèmes dans l'Art antérieur ont abouti à la mise sur le mar- ché de joints d'étanchéité comprenant essentiellement une lèvre d'étanchéité portée par un talon comportant éventuellement une armature, laquelle lèvre d'étanchéité s'applique contre la sur- face mobile; toutefois, comme une telle application a tendance à freiner le coulissement de la surface mobile, on a cherché à améliorer l'aptitude au glissement de la lèvre d'étanchéité soit en la soumettant à un traitement chimique tel que traitement de fluoration ou de chloration, soit en la revêtant d'un floca- ge. S i 1 e s lèvres en caoutchouc naturel assurent une bonne étanchéité, leur adhérence est trop grande et elles frei- nent le coulissement de la surface mobile; par contre, la fluoration ou la chloration, qui améliorent l'aptitude au glis- sement de la lèvre, sont des traitements chimiques difficiles à maîtriser, qui donnent lieu à une couche mince dont la tenue dans le temps est aléatoire et qui subit assez rapidement sous l'effet du frottement de la surface mobile, une usure suscep- tible de provoquer sa disparition. En ce qui concerne le floca- ge, son application requiert un appareillage coûteux; de plus, par l'effet de capillarité, en cas de pluie, il a une incidence défavorable sur l'étanchéité. Il a également été proposé d'utiliser des joints d'étanchéité à lèvre rigide, dont les propriétés de glissement sont généralement bonnes; toutefois, ce type de lèvre n'assure pas une bonne étanchéité car elle ne compense pas les défauts de planéité de la surface mobile (glace, tôle, etc...). Il a en outre été proposé de pourvoir les vitres de voitures,de joints d'étanchéité dont le pied de fixation porte une lèvre de section 2 2459415 tubulaire dont la partie en contact avec la surface mobile est pourvue d'un flocage, l'étanchéité étant assurée par la compres- v Sion que fait subir la surface en mouvement à la lèvre tubulaire; toutefois, un tel joint d'étanchéité est également d'un prix de revient élevé et conserve les inconvénients du flocage. La présente invention s'est en conséquence donné pour but de pourvoir à des pièces d'étanchéité pour surfaces suscep- tibles d'être animées d'un mouvement de coulissement par rap- port au châssis fixe dans lequel elles sont montées, qui répon- dent mieux aux nécessités de la pratique que les joints d'étan- chéité connus dans l'Art antérieur, notamment en ce qu'elles procurent une étanchéité parfaite tout en présentant une excel- lente aptitude au glissement, qui permet à ladite surface de se déplacer sans gêne, et en ce qu'elles sont fabriquées par extrusion, sans opérations complémentaires telles que traite- ments chimiques ou flocage. La prés.nite invention a pour objet une pièce d'étan- chéité pour une surface mobile par rapport au châssis ou analo- gue dans lequel elle est montée, du type qui comprend un talon de fixation et une lèvre d'étanchéité, laquelle pièce d'étan- chéité est caractérisée en ce que ladite lèvre est en matériau élastomère ou-plastomère souple et est pourvue dans sa zone de contact avec la surface mobile, d'au moins une strie de faible superficie et de faible section, réalisée en un élastomère ou un plastomère dur, à faible coefficient de friction. La disposition, en combinaison, de stries en élastomè- re ou en plastomère dur et d'une lèvre d'étanchéité en élasto- mère ou plastomère souple présente l'avantage important et déterminant d'associer l'avantage que procure l'utilisation d'un élastomère ou plastomère dur, c'est-à-dire un faible coef- ficient de friction, avec l'avantage que procure l'utilisation d'un élastomère ou plastomère souple, c'est-à-dire l'étanchéité.. En effet, la faible section des stries en matériau dur réduit suffisamment leur rigidité pour que l'élasticité de la lèvre souple puisse leur imposer les déformations correspondant aux défauts de planéité des surfaces en contact. Selon un mode de réalisation avantageux de la pièce d'étanchéité conforme à la présente invention, le talon de fixation est-dur, et, selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation, la rigidité du talon est obtenue en réali- 3 2459415 sant ce dernier en un matériau élastomère ou plastomère dur et/ou en pourvoyant celui-ci d'une armature,métallique par exemple. Selon un autre mode de réalisation avantageux de la pièce d'étanchéité conforme à l'invention, la lèvre d'étanchéité fait avec le talon de fixation, un angle obtus compris entre 1050 et 1350 environ. Selon encore un autre mode de réalisation avantageux de la pièce d'étanchéité conforme à l'invention, la lèvre d'étanchéité est articulée par rapport au talon de fixation, par l'intermédiaire d'une rainure d'articulation ménagée sensi- blement à la jonction de ladite lèvre avec le talon de fixa- tion. Conformément à l'invention, la différence de dureté, exprimée en dureté Shore A, entre la lèvre en matériau souple et les stries en matériau dur est d'au moins 30. Conformément à l'invention, la pièce d'étanchéité réalisée en matériau élastomère ou plastomère polycomposant, dur pour le talon de fixation, souple pour la lèvre d'étanchéi- té et dur pour la/ou les stries portée(s) par cette dernière, est produite par extrusion. Egalement conformément à l'invention, la ou les stries présente(nt) une section appropriée propre à assurer un contact efficace avec la surface mobile, telle qu'une section circulaire ou bien une section semi-circulaire, triangulaire ou autre. La disposition de stries de contact avec la surface mobile sur la lèvre d'étanchéité, procure à la pièce d'étanchéi- té conforme à l'invention, une excellente aptitude au glissement, qui permet le coulissement de la surface mobile sans freinage, sans pour autant porter préjudice à l'étanchéité, les propriétés de glissement et d'étanchéité demeurant pratiquement inaltérées dans le temps. De plus, le procédé de fabrication de la pièce d'étanchéité en matériau élastomère ou plastomère polycompo- sant, conforme à l'invention, par extrusion et sans opération complémentaire, est moins complexe et moins onéreux que les procédés de fabrication comportant des opérations complémentai- res, proposés dans l'Art antérieur. outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui-ressortiront de la description qui va suivre. 4 2459415 La présente invention vise plus particulièrement les pièces d'étanchéité pour surfaces mobiles, conformes aux dis- positions qui précèdent, ainsi que les moyens propres à leur fabrication et les structures dans lesquelles elles sont montées. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complé- ment de description qui va suivre, qui se réfère au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'une pièce d'étanchéité conforme à l'invention, plus parti- culièrement destinée à assurer l'étanchéité d'une vitre de portière de voiture, et - la figure 2 et la figure 3 sont des vues en coupe d'autres modes de réalisation d'une pièce d'étanchéité conforme à l'invention, plus particulièrement destinée à assurer l'étanchéité entre des châssis métalliques coulissants. Il doit être bien entendu, toutefois, que ce dessin et les parties descriptives correspondantes, sont donnés unique- ment à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. La pièce d'étanchéité représentée à la figure 1 comporte un talon de fixation 1 en caoutchouc dur, dont la dure- té Shore A peut être de l'ordre de 95 par exemple, qui porte une lèvre d'étanchéité 2 en- caoutchouc souple de dureté Shore A qui peut être de l'ordre de 60 par exemple, laquelle fait avec le talon 1 un angle obtus a de préférence de l'ordre de 1050 et plus, jusqu'à 135 par exemple. La lèvre 2 présente avantageusement un profil d'épaisseur décroissante de la zone de jonction avec le talon 1 à son extrémité. Dans la zone de contact de la lèvre 2 avec la surface mobile, ladite lèvre porte des stries 3 en caoutchouc très dur à faible coefficient de friction, de dureté Shore A de l'ordre de 95 par exemple. Selon un mode de réalisation avantageux, la lèvre 2 peut ne porter qu'une seule strie 3 à son extrémité libre, l'angle a que fait la lèvre 2 avec le talon 1 et le profil de la lèvre 2 étant calculés de telle manière que seule la strie 3 d'extrémité se trouve normalement en contact avec la surface mobile (non représentée). Toutefois, en fonction du choix de l'angle a et du profil de la lèvre 2, deux stries d'extrémité 3 consécutives peuvent se trouver normalement en contact avec 2459415 la surface mobile. Il est cependant également avantageux de pour- voir la lèvre 2 d'une pluralité de stries 3, quatre par exem- JPee comme représenté à la figure 1, dont deux au moins, les plus proches de la Jonction de la lèvre 2 avec le talon 1, ne sont pas normalement en contact avec la surface mobile, sur la- quelle elles ne s'appliquent qu'en cas de pression extérieure, due à la vitesse en particulier. La lèvre 2 est articulée par rapport au talon 1, grâce à la disposition d'une rainure d'arti- culation 4 sensiblement au niveau de la jonction de la lèvre 2 avec le talon 1. Les stries présentent toute forme appropriée convena- ble, semi-circulaire, circulaire triangulaire, etc... La pièce d'étanchéité conforme à l'invention peut être fixée dans le châssis fixe (non représenté) dans lequel coulisse la surface mobile telle que vitre par exemple, par l'intermédiaire de son talon 1, par tous moyens appropriés et notamment par clippage, agrafage, compression dans une rainure, etc... La rigidité du talon l peut être obtenue, en cas de besoin, soit en choisissant un matériau dur, soit/et en incor- porant une armature métallique dans ledit talon. La pièce d'étanchéité conforme à l'invention, obtenue par extrusion, allie l'avantage de la rigidité du talon de fixa- tion à celui de la souplesse de la lèvre 2 qui assure l'étan- chéité et à celui que procure dans la zone de contact avec la surface mobile, la présence des stries 3 rigides, de faible superficie et de faible section, qui assurent un coefficient de frottement sensiblement amélioré par rapport aux diverses solutions proposées dans l'Art antérieur. La pièce d'étanchéité représentée à la figure i et décrite dans ce qui précède, convient particulièrement bien à l'usage en tant que lèche-vitre de portière de voiture automo- bile, qui assure une excellente étanchéité à l'eau. Les pièces d'étanchéité représentées aux figures 2 et 3 conviennent particulièrement, mais non limitativement, en tant que garnitures d'étanchéité de châssis métalliques coulissants. = La pièce d'étanchéité représentée à la figure 2 com- porte un talon 6 en caoutchouc dur de dureté Shore A 95 par exemple, qui porte un bloc 7 en caoutchouc souple de dureté Shore A 60 par exemple, dont la surface 13 opposée à sa surface 6 2459415 de jonction 14 avec le talon 6, porte des stries 8 en caout- chouc dur de dureté Shore A 95 par exemple. Bien que, dans l'exemple représenté à la figure 2, les stries présentent une forme triangulaire, on comprendra aisément qu'elles peuvent présenter toute forme appropriée voulue. Sur sa hauteur, le bloc 7 comporte de part et d'autre, un décrochement 9 par rapport au talon 6 et à la surface 13 supportant les stries 8, lequel décrochement est destiné à la mise en place par glissement dans un logement adéquat, sur le châssis métallique fixe, non représenté. La pièce d'étanchéité représentée à la figure 3 com- porte un talon 10 en caoutchouc dur de dureté Shore A 95, par exemple, par l'intermédiaire duquel elle est maintenue dans le châssis fixe (non représenté) et un bloc 11 en caoutchouc sou- ple, de dureté Shore A 60 par exemple, qui porte deux lèvres 16, réalisées en le même matériau, qui font respectivement avec le bloc il un angle aigu y et entre elles un angle aigu S. Chacune des deux lèvres 16 porte à son extrémité au moins une strie 12 en caoutchouc dur de dureté Shore A 95 par exemple. Le choix des angles y et B est déterminant pour as- surer l'efficacité optimale des stries 12 en tant que moyens favorisant à la fois le glissement du châssis métallique mobile et l'étanchéité recherchée. Conformément à l'invention, la valeur de l'angle y est avantageusement comprise entre 55 et 750 environ, et la va- leur de l'angle $ est avantageusement comprise entre 45 et 650 environ, ces valeurs constituant des optimums dont il est pos- sible de s'écarter tout en restant dans le cadre de la présente invention. L'on comprendra aisément que les gammes de dureté Shore A indiquées dans ce qui précède sont des valeurs préfé- rées, étant entendu que c'est essentiellement par la différence de dureté entre la lèvre et les stries, qui est au moins égale à 30, exprimés en dureté Shore A, que se distingue l'invention. C'est ainsi que si en raison de contraintes particulières, la lèvre devait présenter une très faible dureté Shore A, par exemple 30, en pareil cas, l'amélioration de la glissance pour- rait être apportée par la disposition de stries de dureté Shore A égale à 60 environ. Il résulte de ce qui précède que, quels que soient les 7 2459415 modes de réalisation et d'application adoptés, l'on obtient des pièces d'étanchéité pour surfaces mobiles, qui assurent en même temps une excellente étanchéité à l'.eau des surfaces mobiles telles que vitres, surfaces métalliques et analogues, par rap- port au châssis fixe dans lequel elles sont montées, et un glis- sement parfait des surfaces mobiles, qualités conjointes que ne permettaient pas d'atteindre, tout au moins au même degré, les joints d'étanchéité connus dans l'Art antérieur. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus expli- cite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. 8 2459415 REVENDICATIONS 1 - Pièce d'étanchéité pour une surface mobile par rapport au châssis ou analogue dans lequel elle est montée, du - type qui comprend un talon-de fixation et une lèvre d'étanchéité, laquelle pièce d'étanchéité est caractérisée en ce que ladite lèvre est en matériau élastomère ou plastomère souple et est pourvue dans sa zone de contact avec la surface mobile, d'au moins une strie de faible superficie et de faible section, réalisée en un élastomère ou un plastomère dur à faible coef- ficient de friction. 2 - Pièce d'étanchéité selon la Revendication 1, carac- térisée en ce que la différence de dureté, exprimée en dureté Shore'A, entre la lèvre en matériau souple et les stries en ma- tériau dur, est d'au moins 30 environ. 3 - Pièce d'étanchéité selon l'une quelconque des Revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le talon de ladite pièce est rigide. 4 - Pièce d'étanchéité selon la Revendication 3, carac- térisée en ce que la rigidité du talon est obtenue en réalisant ce dernier en un élastomère ou en un plastomère dur. - Pièce d'étanchéité selon la Revendication 3, carac- térisée en ce que la rigidité du talon est obtenue en pourvoyant ce dernier d'une armature métallique. 6 - Pièce d'étanchéité selon la Revendication 3, carac- térisée en ce que la rigidité du talon est obtenue conjointe- ment par la réalisation de ce dernier en un élastomère ou en-un plastomère dur, et en pourvoyant celui-ci d'une armature métallique. 7 - Pièce d'étanchéité selon l'une quelconque des Revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la lèvre d'étan- chéité est articulée par rapport au talon de fixation, par l'intermédiaire d'une rainure d'articulation ménagée sensible- ment à la jonction de ladite lèvre avec le talon de fixation. 8 - Pièce d'étanchéité selon l'une quelconque des Revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la lèvre d'étan- chéité fait avec le talon de fixation un angle obtus compris entre 1050 et 1350 environ. - Pièce d'étanchéité selon l'une quelconque des Revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte au niveau de la lèvre d'étanchéité en matériau souple, des décro- 9 2459415 chements destinés à la mise en place de la pièce d'étanchéité dans un logement correspondant porté par le chassis fixe. - Pièce d'étanchéité selon l'une quelconque des Revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la lèvre d'étan- chdiLé qu'elle comporte comprend un bloc qui porte deux lèvres orielntées dans des directions divergentes, l'angle y que font lesdites lèvres avec le bloc étant compris entre 55 et 75 environ, et l'angle que font lesdites lèvres entre elles étant compris entre 45 et 65 environ. 11 - Pièce d'étanchéité selon l'une quelconque des Revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par extrusion.