Brevet FR2516588A1 — publié le 19830520

A 251658 a JOINT DE PARE-BRISE La présente invention s'applique aux joints de pare-brise et à leur procédé de montage sur la baie de pare-brise d'un véhicule automobile De tels joints sont utilisés pour la fixation étanche du pare-brise de forme galbée dans sa baie de réception à rebord périphérique. Selon un type de montage couramment utilisé, le joint de pare-brise en un matériau élastomère dont la surface extérieure correspond à celle du rebord de la baie, est collé au rebord de la baie par un adhésif tel qu'une colle par appli- cation sur le rebord de la baie du joint portant le pare-brise En effet, la fixa- tion d'une vitre telle qu'un pare-brise ou une lunette dans une baie de véhicule peut s'effectuer généralement à l'aide d'un joint en élastomère à l'aide de deux méthodes très différentes Selon une première méthode très utilisée jusque là en Europe pour les vitres trempées relativement épaisses, le joint vient envelopper la périphérie de la vitre en préparation de montage puis cet ensemble est chaussé sur la tôle du rebord de la baie par tirage d'une ficelle placée au préalable dans une rainure du joint pour en assurer la rigidité locale au montage sur la feuillure du rebord Selon une deuxième méthode utilisée notamment pour le montage des vitres en verre feuilleté, on interpose entre le rebord de la baie et un joint en élas- tomère mince chaussé sur la vitre, ou bien directement la périphérie de la vitre, une colle à haute performance, d'adhérence et de résistance Cette fixation collée garantit une très bonne étanchéité et fait participer la vitre à la rigidification de la baie, et de ce fait, augmente la rigidification de l'ensemble. Les deux modes de fixation d'une vitre sur le rebord de sa baie ouverte ne satisfont pas toutes les exigences actuelles des véhicules automobiles en matière d'étanchéité, de fiabilité dans le temps et surtout de sécurité en cas d'accident telles que définies en particulier par les normes américaines appliquées à l'in- dustrie automobile Selon la première méthode de fixation de pare-brise consistant à chausser le joint portant le pare-brise,sur la feuillure du rebord de la baie, des défauts d'étanchéité à l'eau apparaissent généralement à l'usage par suite de 2 2516588 la diminution de l'élasticité de l'élastomère et par voie de conséquence de son ser rage sur la feuillure du rebord L'étanchéité ne peut souvent être restaurée à titre temporaire qu'en interposant une colle entre le joint et le rebord Un autre inconvénient important de cette méthode de fixation de pare-brise réside dans la faible résistance du pare-brise à l'arrachement à la suite d'un choc frappé de l'intérieur du véhicule Ainsi, le pare-brise s'arrache de sa baie au cours d'un choc du véhicule sur un obstacle sous la seule action de son inertie et à plus forte raison sous la poussée des passagers du véhicule qui se trouvent dans cer- tains accidents littéralement scalpés à travers l'ouverture de la baie à bords relativement coupants A la suite de ces défaillances, la première méthode de fixation de pare-brise très utilisée pour les vitres épaisses en verre trempé et relativement facile à mettre en oeuvre pour la montée d'un nouveau pare-brise après casse de celui-ci, est proscrite par certaines administrations et ne peut pratiquement plus être utilisée pour les pare-brise modernes en verre feuilleté de faible épaisseur et/ou d'épaisseur variable. La seconde méthode de fixation par collage de la vitre sur le rebord de la baie, en dehors d'un prix de revient relativement élevé dû en particulier aux con- ditionsde séchage de la colle, présente divers inconvénients pour les cons- tructeurs et les utilisateurs de véhicules automobiles Cette méthode rend difficile la fixation d'enjoliveurs du rebord de pare-brise ainsi que la réparation des pare-brise cassés par suite d'un accident. Un autre inconvénient des pare-brise collés s'est révélé récemment à la suite de l'usage de produits de nettoyage des vitres qui attaquent la colle spéciale utilisée pour la fixation du pare-brise sur le rebord de la baie. L'un des buts de la présente invention est précisément de pallier les difficultés qui viennent d'être explicitées pour la deuxième méthode de fixa- tion et de proposer un joint de fixation de pare-brise et une méthode d'utili- sation de ce joint qui possèdent les avantages des deux méthodes de fixation connues c'est-à-dire qui permettent un montage du pare-brise qui reste étanche dans le temps qui soit économique et rapide à mettre en oeuvre même pour les opérations de réparation et qui s'adapte aussi bien aux vitres épaisses qu'aux vitres en verre feuilleté. A cet effet, le joint de fixation et d'étanchéité d'une plaque, en particu- lier du pare-brise d'un véhicule automobile, dans sa baie de réception à rebord périphérique, du type dans lequel le joint en matériau élastomère dont la surface extérieure correspond à celle du rebord de la baie, est collé au rebord de la baie par un adhésif approprié lorsque le joint et le pare-brise qu'il porte 251 6588 sont appliqués sur le rebord de la baie est caractérisé en ce qu'il comporte sur toute sa périphérie une rainure d'étanchéité et de fixation, en position de montage du joint sur le rebord, sur l'angle intérieur de ce rebord, en ce que cette rainure est reliée par au moins un trou ou passage de remplissage à au moins un ajutage de remplissage sous pression de la rainure d'étanchéité-avec une colle ou autre adhésif liquide équivalent pour le collage étanche du joint sur le re- bord, et en ce que le joint comporte sur toute 'sa périphérie une rainure de pare-brise dans laquelle rainure de pare-brise vient s'engager élas- tiquement le bord périphérique du pare-brise pour assurer son maintien en position par rapport au rebord de la baie après séchage de l'adhésif qui est venu remplir la rainure d'étanchéité Le pare-brise peut ainsi être présenté par montage dans sa baie entouré de son joint dont le collage assure une étanchéité et une adhérence parfaites au rebord après séchage de l'adhésif par tout moyen convenable tel que par exemple sur la chaîne de montage, un chauffage rayonnant ou en étuve et en réparation,un placage de durée plus longue à défaut d'un chauffage du joint. La rainure de pare-brise retient celui-ci de façon souple au montage et beaucoup plus rigide après séchage de l'adhésif. Pour accroître la rigidité du maintien du pare-brise dans sa rainure, le fond de celle-ci est relié par au moins un passage à la rainure d'étanchéité pour permettre le remplissage par l'adhésif de l'espace resté libre entre le fond de cette rai- nure de pare-brise et le bord périphérique du pare-brise au moment du remplissage de la rainure d'étanchéité La liaison entre la rainure d'étanchéité et le fond de la rainure de pare-brise peut être constituée par la dérivation du trou de remplissage ou le passage de celui-ci dans le fond de la rainure de parebrise. Pour améliorer l'étanchéité et l'adhérence du joint sur le rebord de la baie, il peut comporter sur toute sa périphérie une rainure complémentaire d'étanchéité et de fixation qui est, d'une part, ouverte sur la périphérie du joint au voisi- nage d'une face de l'angle de la section du rebord de la baie ouvert vers l'extérieur et, d'autre part, reliée à la rainure d'étanchéité et/ou au trou de remplissage pour recevoir un remplissage d'adhésif au cours du remplissage de la rainure d'étanchéité. Selon un mode de réalisation de l'invention facilitant le remplissage des rainures avec l'adhésif liquide de consistance plus ou moins pâteuse, à chaque trou ou passage de remplissage correspond au moins un évent de sortie de l'air contenu dans la ou les rainures et refoulé par le remplissage de ces rainures avec l'adhésif. Afin de permettre d'introduire l'adhésif dans les rainures en l'obligeant à occuper tout l'espace disponible entre ces rainures et le rebord de la baie, le joint comporte sur toute sa périphérie et sur chacune des deux faces des rainures ouvertes en direction du rebord de la baie, au moins une lèvre d'étan- chéité susceptible de s'appliquer sur ce rebord pour délimiter dans la rainure en coopération avec la surface de ce rebord' une chambre relativement étanche et apte à retenir l'adhésif sous pression au moment de surinjections De même, la rainure de pare-brise comporte sur chacune de ses faces en contact avec la vitre de pare-brise au moins une lèvre d'étanchéité susceptible de coopérer avec le pare-brise et le fond de la rainure de pare-brise pour délimiter une chambre de pare-brise relativement étanche et apte à retenir l'adhésif sous pression au moment de son injection. Le procédé de fixation et d'étanchéité d'une plaque telle qu'un parebrise de véhicule automobile dans une baie de réception à rebord périphérique, utilisant un joint périphérique fermé sur lui-même tel que celui qui vient d'être décrit est caractérisé en ce que l'on entoure la périphérie du pare-brise par le joint en disposant le pare-brise dans la rainure de pare-brise et l'on plaque le joint sur le rebord de pare-brise pour fermer les chambres à adhésif délimitées par les rainures du joint, puis l'on introduit une canule ou un embout d'injection d'adhé- sif dans l'ajutage d'injection et l'on injecte par cet embout une quantité d'adhésif prédéterminée remplissant la ou les chambres à adhésif et enfin l'on maintient le joint plaqué sur le rebord de pare-brise jusqu'au séchage de l'adhésif. D'autres buts, avantages et caractéristiques de la présente invention apparaî- tront à la lecture de la description d'un mode de réalisation faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé o: la figure 1 représente en coupe un pare-brise équipé d'un joint de fixation de type connu qu'enveloppe sa périphérie; la figure 2 représente en coupe le joint de la figure 1 équipé du pare- brise et "chaussé" sur le rebord intérieur saillant de la feuillure du rebord de la baie; la figure 3 représente en coupe une autre méthode connue de fixation du pare-brise sur le rebord de la baie à l'aide d'une couche intercalaire de colle à haute résistance; les figures 4 à 6 représentent en coupe divers modes de réalisation du joint de fixation de pare-brise selon l'invention en position d'un pare- brise sur le rebord de sa baie; 22516588 la figure 7 représente la section d'une forme plus élaborée du joint selon l'invention; la figure 8 représente en coupe le joint de la figure 7 équipé du pare- brise au moment de l'injection de l'adhésif de fixation au bord de la baie. la figure 9 représente le joint selon la figure 7 en position définitive sur le rebord de la baie. En fait dans la présente description et dans les revendications auxquelles elles donnent lieu, les rainures portent une référence à deux chiffres et les chambres, formées par les dites rainures lorsque le joint est monté, portent une référence à trois chiffres,formée du nombre à deux chiffres de la rainure correspondante précédé du chiffre 1 pour les centaines. Selon l'état de la technique représenté sur les figures 1 et 2, le joint 1, en un matériau élastomère relativement résistant à la traction et aux rayons solaires pour faire face à une exposition à l'air libre de plus d'une dizaine d'années, présente une section relativement massive dotée de lèvres d'étanchéité 2 et 3, d'une nervure large et profonde dans laquelle est engagée la vitre de pare- brise 4 et d'une nervure un peu moins large 5 débouchant à la partie inférieure de la section de la figure 1. Pour procéder au montage du joint 1 sur le rebord saillant 7 de la baie que l'on désire fermer par la vitre de pare-brise 4, on introduit préalablement une ficelle ou une cordelette 6 à section circulaire dans la rainure 5 et l'on dégage cette cordelette au fur et à mesure de l'introduction du rebord saillant 7 dans la rai- nure 5 Lorsque le joint 1 est complètement engagé par sa rainure 5 sur le rebord 7, la lèvre 2 est appliquée de façon étanche sur la face 20 du rebord de la baie et la lèvre 3 est rabattue sur la face 9 de la carrosserie Le joint 1 se déchausse facilement du rebord 7 en cas de choc sur le pare-brise donné de l'intérieur du véhicule selon la flèche F Des infiltrations d'eau finissent par se produire entre le joint 1 et le pare-brise 4 ou entre le joint 1 et lacarrosserie du véhi- cule par suite du vieillissement de l'élastomère qui le constitue. Pour éviter cette perte d'étanchéité dans le temps, on procède maintenant au col- lage du pare-brise 4, en particulier des vitres en verre feuilleté sur le rebord 7 de la baie comme représenté sur la figure 3 Il suffit pour cela d'interposer une couche de colle à haute résistance 8 entre la vitre de pare-brise 4 et le rebord 7 et d'appliquer ainsi le pare-brise 4 en direction du rebord 7 pendant le sé- chage de la colle En fait, l'obtention d'une couche de colle ou d'adhésif qui soit à la fois adhérente au verre et à lacarrosserie et résistante aux diverses contraintes appliquées au pare-brise, est onéreuse et exige souvent une 2 516588 polymérisation relativement délicate, ce qui rend encore plus difficile le remplacement d'un pare-brise après sa rupture accidentelle On remarque égale- ment sur la figure 3 que la fixation de la vitre 4 sur le rebord 7 est relati- vement inesthétique et permet difficilement de-loger un ruban enjoliveur du rebord saillant de la vitre. Selon les divers modes de réalisation de l'invention représentés sur les figures 4 à 9, le joint de pare-brise 1 en élastomère présente en section une rainure d'étanchéité 10 ouverte sur l'angle intérieur du rebord 7 et cette rainure 10 est reliée par un passage 11 à un ajutage 12 de remplissage sous pression de la rainure avec un adhésif liquide 13 mis sous pression par un moyen de remplissage tel qu'un tube de remplissage 14 à canule 15 engagée dans l'ajutage 12 (voir les figures 7, 8 et 9). La vitre du pare-brise 4 est engagée dans une rainure de pare-brise 16 (voir la figure 7) et ainsi chaussée du joint 1, elle vient presser la face latérale 17 du joint 1 sur le rebord 7 Pour assurer la fixation et l'étanchéité du joint 1 sur le rebord 7, il suffit alors d'injecter sous pression (voir les figures 8 et 9) à partir du ou des ajutages 12, un adhésif 13 dans la cham- bre étanche 110 fermée par la rainure 10 et le rebord 7 Après séchage ou polymérisation de cet adhésif 13, le joint 1 est fixé fermement et de façon étanche au rebord 7 et à l'angle de carrosserie 9 et la lèvre de rebord 3 vient se rabattre esthétiquement sur la carrosserie 9. Selon le mode de réalisation de la figure 5, le passage 11 débouche dans une chambre de pare-brise 118 ménagée entre le fond de la rainure de pare- brise 16 (voir la figure 7) et la périphérie du pare-brise Selon le mode de réalisation de la figure 6, le passage 11 est relié en plus à une rainure complémentaire 19 d'étanchéité et de fixation sur une face 20 du rebord 7 La vitre 4 est ainsi maintenue plus fermement et de façon plus étanche dans la rainure de pare-brise 16 et le joint 1 est fixé par deux bandes collées sur le rebord de la baie 7. Pour faciliter la pénétration de l'adhésif dans les chambres 110, 118 et 119 à partir des ajutages 12 que l'on peut avantageusement prévoir à raison d'un par côté du pare-brise, c'est-à-dire généralement au nombre de 4, les rainures et 19 et la chambre 118 sont reliées à l'extérieur par des évents disposés sensiblement à équidistance des ajutages 12 et de section plus faible que le passage 11 En effet, au cours du remplissage des rainures avec l'adhésif 13, ces évents sont parcourus par l'air refoulé par l'adhésif. Le joint de pare-brise plus élaboré dont la section est représentée sur la figure 7, présente un passage 21 reliant la rainure 10 à la chambre de pare-brise 118 et différentes lèvres d'étanchéité La face latérale 17 plaquée sur le rebord 7 comporte deux lèvres 22 en forme de lamelles et la face de la rainure de pare-brise 16 opposée à cette face 17 présente de petites lèvres d'étanchéité 23 sur la face intérieure de la vitre de pare-brise 4. L'autre face de la rainure 16 comporte une grande lèvre d'étanchéité 24 qui délimite une chambre latérale complémentaire 125. Sur la face inférieure de la section du joint telle que représentée sur la figure 7, on voit qu'il est prévu une lèvre extérieure de recouvrement et d'enjolivage 3, une lèvre 27 de fermeture de la rainure 10 et un jeu de petites lèvres 28 d'étanchéité sur la face 20 du rebord 7 La figure 8 repré- sente le joint 1 de la figure 7 en position sur le rebord 7 avec la vitre 4 engagée dans la rainure de pare-brise 16 au moment o l'on procède à l'injection de l'adhésif dans le passage 11 à l'aide d'une canule 15 engagée dans l'ajutage 12 On voit que les lèvres 22, 23 et 27 viennent fermer de façon étanche par application sur la paroi du rebord 7, la rainure 10 et la chambre de pare- brise 118 pour retenir l'adhésif liquide 13 La montée en pression de l'adhésif 13 par pressurisation du tube ou du récipient de remplissage 14 l'oblige à remplir les chambres 110 et 118 jusqu'aux évents Dans le cas o la dose d'adhésif est prédéterminée, les légères variations de volume de l'ensemble des chambres 110 et 118 est compensée par l'élasticité du matériau élastomère du joint 1 et les lèvres 22, 27 et 28 restent fermement en contact avec la paroi du rebord de la baie 7 sous l'action de la pression exercée vers l'inté- rieur du véhicule sur la vitre de pare-brise 4 Cette pression sur la vitre 4 est maintenue pendant toute la durée de l'injection et du séchage de l'adhésif 13. Dans le cas de la réparation d'un pare-brise équipé du joint 1 après rupture du pare-brise, il est nécessaire de nettoyer la paroi du rebord 7 des restes d'adhésif 13 généralement à l'aide d'un tissu abrasif et/ou par raclage. On peut ensuite chausser la périphérie d'un pare-brise neuf avec le joint I et présenter celui-ci sur la paroi du rebord 7 en exerçant par tout moyen adéquat une pression sur la vitre 4 en direction de l'intérieur du véhicule. Il suffit ensuite d'introduire dans l'ajutage 12 la canule 15 d'un tube d'adhé- sif 14 et de presser ce tube pour remplir les chambres 110, 118,et éventuellement 119,d'adhésif Si l'on ne dispose pas de moyens accélérateurs de séchage de l'adhésif, on pourra compenser ces moyens accélérateurs par un séchage de longue durée en maintenant la pression sur le pare-brise 4 pour obtenir une bonne adhérence entre le joint 1 et la paroi du rebord 7. Selon une variante de réalisation dans laquelle la canule 15 pénètre par le passage 11 directement dans la rainure 10, on peut prévoir dans cette canule 15 deux ouvertures latérales reliées à un passage central et débou- chant chacune en face de l'un des côtés de la rainure 10. Le joint 1 et le procédé de fixation du pare-brise 4 sur le rebord de la baie 7 sont applicables l'obturation d'une ouverture de relativement grande dimension par une vitre ou une plaque d'obturation quelconque chaque fois qu'une bonne adhérence et une bonne étanchéité est exigée avec de grandes facilités de montage. Le joint de pare-brise selon l'invention satisfait aux normes de sécurité les plus exigentes et notamment aux normes des Etats Unis d'Amérique. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Joint de fixation et d'étanchéité d'une plaque, en particulier du parebrise d'un véhicule automobile, dans sa baie de réception à rebord périphérique, du type dans lequel le joint en matériau élastomère dont la surface extérieure correspond à celle du rebord de baie est collé *au rebord de la baie par un adhésif approprié lorsque le joint et le parebrise qu'il porte sont appliqués sur le rebord de la baie, caractérisé en ce qu'il comporte sur toute sa périphérie une rainure d'étanchéité et de fixation ( 1 O ouverte en position de montage du joint sur le rebord ( 7) sur l'angle intérieur de ce rebord, en ce que cette rainure ( 10) est reliée par au moins un trou ou passage ( 11) de remplissage à au moins un ajutage d'injection ( 12) de remplissage sous pression de la rainure d'étanchéité ( 10) avec une colle ou autre adhésif liquide équivalent ( 13) pour le collage étanche du joint ( 1) sur le rebord ( 7), en ce que le joint ( 1) comporte sur toute sa périphérie une rainure de pare-brise ( 16)et en ce que dans ladite rainure du pare-brise ( 16) vient s'engager élastiquement le bord périphérique du pare-brise ( 4) pour assurer son maintien en position par rapport au rebord ( 7) de la baie après séchage de l'adhésif ( 13) qui est venu remplir la rainure d'étanchéité ( 10). 2 Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rainure d'étanchéité ( 10) est reliée par au moins un passage, au fond de la rainure de pare brise pour permettre le remplissage par l'adhésif ( 13) de l'espace ( 18) resté libre entre le fond de cette rainure ( 16) et le bord périphérique du pare-brise ( 4) au moment du remplissage de la rainure d'étanchéité ( 10). 3 Joint selon la revendication 2, caractérisé en ce que la liaison entre la rainure d'étanchéité ( 10) et le fond de la rainure de pare-brise ( 16) est constituée par la dérivation du trou de remplissage ( 11) ou le passage de celui-ci dans le fond de la rainure de pare-brise ( 16). 4. Joint selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte sur toute sa périphérie une rainure complémentaire ( 19) d'étanchéité et de fixation qui est,d'une part, ouverte sur la périphérie du joint ( 1) au voisinage d'une face( 20)de l'angle de la section du rebord ( 7) de la baie ouvert vers l'extérieur et, d'autre part, reliée à la rainure d'étanchéité ( 10) et/ou au trou de remplissage ( 11) pour recevoir un remplissage d'adhésif ( 13) au cours du remplissage de la rainure d'étanchéité ( 13). 5. Joint selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à chaque trou ou passage de remplissage ( 11) correspond au moins un évent de sortie de l'air contenu dans la ou les rainures et refoulé par le remplissage 16588 de ces rainures avec l'adhésif ( 13). 6. Joint selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte sur toute sa périphérie et sur chacune des deux faces des rainures ouvertes en direction du rebord de la baie, au moins une lèvre d'étanchéité ( 22,27) susceptible de s'appliquer sur ce rebord ( 7) pour délimiter dans la rainure ( 10) en coopération avec la surface de ce rebord ( 7) une chambre relativement étanche et apte à retenir l'adhésif ( 13) sous pression au moment de son injection. 7. Joint selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé engceque la rainure de pare-brise ( 16) comporte sur chacune de ses faces en contact avec la vitre de pare-brise au moins une lèvre d'étanchéité ( 23,24), suscepti- ble de coopérer avec le pare-brise ( 4) et le fond de la rainure de parebrise ( 16) pour délimiter une chambre de pare-brise 18) relativement étanche et apte à retenir l'adhésif sous pression ( 13) au moment de son injection. 8 Procédé de fixation et d'étanchéité d'une plaque telle qu'un pare- brise de véhicule automobile dans une baie de réception à rebord périphérique utilisant un joint périphérique fermé sur lui-même tel que celui décrit dans l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on entoure la périphérie du pare-brise ( 4) par le joint ( 1) en disposant le parebrise ( 4) dans la rainure de pare-brise ( 16) et l'on plaque le joint ( 1) sur le rebord ( 7) de pare-brise pour former les chambres 3 adhésif-Il O-118-119) déli- mitées par les rainures ( 10,16) du joint ( 1) puis l'on introduit une canule ou un embout ( 15) d'injection d'adhésif ( 13) dans l'ajutage d'injection ( 12) et l'on injecte par cet embout ( 15) une quantité d'adhésif ( 13) prédéterminée remplissant la ou les chambres à adhésif ('110-118-119)et enfin l'on maintient le joint ( 1) plaqué sur le rebord ( 7) de pare-brise jusqu'au séchage de l'adhésif ( 13).