Brevet FR2555698A1 — publié le 19850531

La présente invention se rapporte à une garniture et, plus particulièrement, une garniture en matière polymère comprenant une partie destinée à entrer en contact avec des corps rigides qui glissent sur elle, par exemple, une vitre d'une fenêtre d'automobile. Ainsi qu'il est connu, il existe des garnitures en matière polymère qui se montent sur le périmètre d'ouvertures. En général, ces garnitures comprennent une partie fixée à un guide approprié appartenant à un châssis ou une structure porteuse analogue, et une partie formant joint étanche, destinée à entrer en contact avec la pièce coulissante. La pièce coulissante peut être une vitre, une plaque métallique, une plaque de matière plastique ou n'importe quel autre corps rigide dont la surface coulisse sur le contour de l'ouverture qui délimite un vide particulier. Dans certains cas, la garniture pourrait astre montée sur le périmètre d'une ouverture quelconque, en prenant une forme sensiblement en U ou une autre forme embottante entre les ailes de laquelle coulisse une plaque faite d'une matière qui est rigide comparativement à la matière de la garniture. Dans un grand nombre des applications préci- tées, on a remarqué que, à la suite de différentes manoeuvres, le frottement entre le corps rigide et le corps polymère peut déterminer l'usure de la garniture, ainsi que des déchirures et entailles inacceptables. Dans d'autres applications, on a observé que l'élément rigide qui glisse en contact avec les ailes du U de la garniture n'est pas bien guidé et ceci en particulier lorsque la vitre ou élément analogue s'approche de la position finale de fermeture. Il peut donc se produire dans certaines circonstances des vibrations inacceptables et éventuellement des coincements. Dans d'autres applications, on se trouve en ou tre dans la nécessité de placer la plaque coulissante, par exemple la vitre, à une position aussi proche que possible du profil extérieur d'une structure. Par exemple, depuis peu, on développe de plus en plus des dessins de carrosseries d'automobiles dans lesquels on observe une tendance à placer la vitre des fenêtres aussi près que possible du profil extérieur de la carrosserie. De même, on observe la nécessité de guider correctement la vitre dans tout son plan, en particulier lorsqu'elle s'approche de la position de fermeture. Malheureusement, les solutions connues, ou celles qu'on peut envisager, ne sont pas toutes satisfaisantes et, par conséquent, la présente invention a pour objet une garniture qui ne présente aucun des inconvénients précités. L'invention a pour objet une garniture destinée à délimiter des périmètres d'ouvertures, et qui est montée sur un guide d'un châssis ou équivalent et à l'inté- rieur de laquelle coulisse un corps rigide, cette garniture comprenant une partie centrale et une partie d'étanchéité, cette garniture étant caractérisée en ce qu'elle comprend, au moins dans sa partie centrale, une couche de matière polymère sensiblement rigide dans laquelle sont incluses des susbtances lubrifiantes destinées à donner une surface lisse à faible coefficient de frottement lorsque le corps rigide coulisse sur ladite couche de matière polymère. L'invention a pour objet une garniture comprenant au moins une couche plane et rigide à faible coefficient de frottement. Dans la suite, on entend désigner par l'expression couche plane à faible coefficient de frottement, une couche qui assure le meilleur glissement sur une vitre ou plaque dont la surface de contact se déplace en contact avec cette couche pour ouvrir ou fermer, par exemple, une fenêtre d'automobile. Cette couche est donc exempte d'irrégularités superficielles en saillie sur la surface de coulissement de la vitre. On entendra par matière rigide, une matière dont la consistance, qui dérive de sa propre composition, est telle qu'elle ne se creuse pas au contact du verre qui glisse sur elle. En d'autres termes, cette couche ne doit pas être souple. Dans la solution selon la présente invention, le degré élevé de glissement est obtenu grâce à la caractéristique d'une matière polymère rigide qui renferme des substances lubrifiantes. La rigidité de la matière constitue un moyen capable de maintenir les substances lubrifiantes vers la surface de glissement, en évitant la diffusion de ces mêmes substances vers la surface opposée, c'est-à-dire vers la surface en contact avec le guide dans lequel la garniture est montée ; on pourrait observer un tel effet négatif si la matière qui englobe la substance lubrifiante était souple au contact avec la vitre et si elle pos séduit ainsi une structure capable de faire fluer les substances lubrifiantes dans le sens des forces, c'est-àdire dans le sens des forces de compression exercées par la vitre vers le guide. Ainsi qu'on l'a indiqué, on a au contraire constaté que, justement en raison de la caractéristique de rigidité de la couche dans laquelle les substances lubrifiantes sont noyées, il est possible d'exercer une forte pression de la vitre sur la couche en question en obtenant un bon glissement et un guidage sar du bord de la vitre, c'est-à-dire en excluant le risque d'écarts de la vitre par rapport au plan normal de fermeture. La couche de matière polymère formant la partie de la garniture sur laquelle coulisse la vitre ou l'élément analogue peut être constituée par un mélange d'une matière élastomère et d'une matière plastique dans l'épaisseur duquel sont incluses ou noyées des substan ces lubrifiantes qui affleurent à la surface t ces substances sont. principalement le graphite et une huile siccative. La dureté de la couche adaptée pour donner les caractéristiques précitées est supérieure à 50 à 60 Shore D. En particulier, dans l'une des nombreuses formes de réalisation, la couche contenant les substances lubrifiantes pourrait être un mélange d'une matière élastomère et d'une matière plastique à base d'un polymère styrénique, d'un terpolymère EPDM (éthylène, propylène, diène, monomère), de caoutchouc naturel et de résine phénolique. La couche pourrait comprendre d'autres matières élastomères et plastomères avec les substances précitées affleurantes, toujours dans une composition capable d'assurer une dureté d'environ 50 à 60 Shore D et qui maintienne à une faible valeur les écarts par rapport à cette dureté, même à des températures allant jusqu'à 80 à 90 0C. Selon certaines solutions, la couche contenant des susbtances affleurantes appropriées pour déterminer le glissement du corps rigide en contact de frottement avec la garniture est de préférence associée à une autre couche sous-jacente qui est directement en contact avec le guide métallique du châssis. Ladite autre couche, en matière élastomère souple, peut se prolonger depuis le milieu en remontant le long des guides latéraux de la structure de fixation de la garniture. Dans une forme de réalisation, ladite deuxième couche pourrait être un mélange élastomère de terpolymé- res EPDM. Cette solution présente l'avantage de comporter, grâce à l'EPDM, une liaison chimique entre les deux couches, en facilitant ainsi, au moyen de cette liaison chimique, l'assemblage des deux parties principales qui forment la garniture. Les figures du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ce dessin, la figure 1 montre en coupe transversale une garniture selon l'invention et une vitre qui coulisse sur une surface de ladite garniture ; la figure 2 montre schématiquement selon la ligne interompue la disposition de la garniture de la figure 1 dans une fenêtre de véhicule automobile t les figures 3 à 8 montrent d'autres variantes de réalisation de la garniture selon l'invention. Sur la figure 1, on a indiqué en 1 une garniture selon l'invention destinée à former le périmè- tre de l'ouverture dans une fenêtre de véhicule automobile, comme représenté schématiquement en traits interrompus sur la figure 2. La garniture 1 comprend une couche 2 en matière polymère qui possède une surface 3 parfaitement lisse et une autre partie en matière déformable, de préférence en caoutchouc souple, qui comprend des ailes 4 et 5 destinées à assurer la fonction de joint étanche. La garniture de la figure 1 est représentée dans sa position de montage dans son guide (non représenté), qui possède une forme sensiblement en U. La garniture comprend en outre, sur les c8tés, dans le même plan que la couche 2, deux protubérances- 6 et 7 faites d'une matière de plus faible dureté que la couche 3 ; ces protubérances sont destinées à constituer des éléments compressibles qui serviront à faciliter l'introduction du fond de la garniture dans le guide en LI correspondant. A titre d'exemple, sur la figure 1, on a repré senté en traits interrompus les cavités 8, 9 d'une structure de guidage métallique montée sur la carrosserie du véhicule automobile. Dans la réalisation de la figure 1, la garniture re comprend deux prolongements 10, 11 des ailes 4, 5 qui sont repliés vers l'intérieur de la garniture pour constituer des éléments d'étanchéité qui entreront en contact avec un élément qui coulisse entre les ailes de la garniture. Dans la représentation du dessin, et ainsi qu'on l'a indiqué, cet élément coulissant est une vitre 12 dont le chant 13 presse sur la couche 2 et dont les faces latérales sont en contact avec les surfaces flo quées 14, 15 des prolongements des ailes. La garniture selon l'invention est réalisée d'une façon appropriée pour garantir la sécurité du guidage de la surface de la vitre le long du périmètre de l'ouverture, en particulier dans les cas où la vitre se trouve dans la position la plus extérieure possible par rapport à la structure du véhicule. Pour réaliser une surface 13 très glissante pour la vitre, la couche 2 est constituée par une matiè- re polymère rigide, conforme & la formule de maximum suivante : Parties en poids - Polymère dérivé du transpolyocténamère connu sous la désignation 10 à 16 commerciale d'élastomère "Vestenamer" - Résine à haute teneur en styrène 40 à 60 - Caoutchouc nitrilique à teneur en nitrile moyenne à haute 20 à 25 - Anti-oxydants et activants 3 à 6 - Huile minérale plastifiante 10 à 16 - Noir de fumée 60 à 70 - Graphite 20 à 30 - Huile siccative 5 à 10 - Accélérateurs 2à3 - Résine phénolique 8 à 12 - Soufre 2 a 3 Les autres caractéristiques de la couche correspondant aux formules précitées, sont les suivantes - Dureté Shore D 50 à 600 - Module à un allongement de 80 % 800 à 1 000 g/mm2 La pellicule d'huile siccative migre du mélange et forme un film d'épaisseur variable, de 0,001 - à 0,1 mm, et les caractéristiques de l'huile siccative sont les suivantes - Indice d'iode compris entre 140 et 190 (grammes d'iode fixés pour 100 g d'huile) - Pourcentage d'acide oléostéarique variable entre 30 et 70 %. - Indice de saponification compris entre 175 et 196 (mg de KOH par gramme d'huile). La garniture qui possède la composition de couche 2 précitée peut revêtir des formes de réalisation différentes de celles représentées sur la figure 3. A cet effet, et, par exemple, sur la figure 3, on a illustré une autre forme de réalisation, différente de la figure 2, par le fait que, sur les prolongements des ailes 10 et 11, la partie de glissement qui est en contact avec les faces opposées de la vitre 12 comprend deux bandes 16, 17 formées d'une matière entièrement analogue à celle de la couche 2 de la figure 1. Ainsi qu'on peut le voir sur cette même figure, une partie des surfaces des ailes 10 et 11 est en outre floquée pour contribuer à donner à la garniture un meilleur effet esthétique. En outre, la couche 2 est entièrement superposée à une autre couche 18 en caoutchouc souple qui part du centre et se prolonge pour comprendre les ai-les 10 et 11. Sur la figure 4, on a encore représenté une garniture 19 sensiblement analogue aux garnitures précédentes, avec cette différence qu'elle comprend une couche centrale 20 et deux couches latérales 21 et 22 qui ont pour caractéristique de contenir des substances lubrifiantes et qui ont la même composition que la couoche 2 de la figure 1. Les trois couches 20, 21, 22 sont solidaires et liées chimiquement gracie à la réticulation de la couche sous-jacente 3 en caoutchouc souple. Cette couche 23 comprend à son tour deux prolongements ou protubérances 24 destinés à assurer l'accrochage sur un guide correspondant du châssis et deux ailes latérales munies de prolongements 25 et 26 qui portent des surfaces floquées. La couche 23 comprend encore deux autres ailes 27 et 28 destinées au montage sur des guides correspondants du support. Sur la figure 5, on décrit encore un autre exemple de réalisation d'une garniture 29 possédant un péri- mètre sensiblement rectangulaire et qui comprend une couche 30 qui présente les caractéristiques de lubrifica- tion précitées et une autre couche 31 en caoutchouc souple, qui possède, par exemple, un module de 700 à 900 g/mm2 à un allongement de 300 %. La couche 30 comprend en outre une nervure 32 qui s'étend perpendiculairement au plan du dessin et est engagée dans la garniture pour mieux guider et centrer un patin approprié 33 en matière rigide, par exemple métallique ou thermoplastique. Le patin 33 est à son tour fixé à une vitre 34 qui est en contact avec l'aile 35 de la couche de caoutchouc souple 31. La figure 6 se distingue des figures précédentes par la forme du contour de la garniture ; cette garniture comprend une couche centrale 36 possédant les caractéristiques de lubrification de la couche 2 de la figure 1 et des nervures transversales 37 en caoutchouc souple qui entrent en contact avec les faces opposées d'une vitre 38. La partie la plus extérieure de la garniture 39, sur laquelle les nervures transversales 37 prennent naissance, est en caoutchouc souple. Sur la figure 7, on représente encore un autre exemple de réalisation de l'invention, dans laquelle on trouve trois couches, dont une couche centrale et deux couches latérales, 39, 40 et 41 respectivement, qui possèdent les caractéristiques de la couche de la figure 1 et sont directement en contact avec le chant et les r- ces opposées de la vitre 42. L'extérieur de la garniture 43 est en caoutchouc souple estrade et réuni aux souches 39, 40, 41 par réticulation ; la partie extérieure 43 de la garniture comprend deux ailes 44 qui assurent1 soit une fonction de fixation sur la structure du support, soit une souple fonction esthétique. La garniture représentée sur la figure 8 diffa re des autres en ce qu'elle comprend dans sa partie ext6- rieure en U 45 une insertion métallique 46, d'un type connu en soi. Pour simplifier, cette nsertion métalli- que est dessinée en traits interrompus Par exemple, la garniture de la figure 8 peut être adaptée pour permettre le coulissement d'une pièce en tôle 47.A cet effet, le chant 48 de la table 47 glisse sur une couche 49 en polymère qui possède les mimes caractéristiques que la couche 2 de la figure 1 et les faces opposées de la plaque 47 sont guidées le long des nervures 50 et 51 de la partie en U 45 L'invention atteint les buts visés. En effet, grâce à la présence en combinaison d'un polymère qui possède les caractéristiques de dureté citées, des substances lubrifiantes solides et liquides présentes dans le mélange, telles que le graphite et l'huile siccative, on a réussi à réaliser entre le corps rigide et la surface de glissement de la garniture, un contact A très faible coefficient de frottement qui permet de maintenir des pressions de contact élevées entre le corps rigide (vi- tre, plaque ou élément analogue) et la garniture1 le tot de manière à assurer une fermeture correcte t progressive de l'ouverture limitée par le périmètre de la garniture. Il n'est pas facile de donner une explication du résultat optimal qu on atteint de cette façon parce qu'on ne sait pas exactement si lton doit l'attribuer en majeure partie ou dans une plus faible proportion à la grande rigidité superficielle ou à la présence de l'huile le siccative ou encore à la présence du graphite. De toute façon, on peut considérer que la résistance particulièrement bonne de la garniture à l'usure et aux agents atmosphériques dépend en grande partie, en particulier du type de polymère prdchoisi, de préférence ainsi qu'on l'a déjà indiqué, du polymère compris dans l'exemple de formule de maximum indiqué plus haut, c'est- à-dire le polymère dérivé du transpolyocténamère et la combinaison de ce polymère et d'un caoutchouc du type des caoutchoucs nitriliques avec une huile siccative qui est en mesure de former une pellicule superficielle sur le polymère, avec la propriété, non seulement de donner un faible coefficient de frottement en contact avec des corps rigides, tels que des métaux, le verre, certaines matières plastiques, mais encore de résister à l'abra- sion et aux agents atmosphériques. En effet, on a constaté que le film siccatif soumis à la légère usure et, par conséquent, à une légé- re abrasion, pendant le fonctionnement, se reforme à l'affleurement en migrant du mélange dans lequel il est englobé, et avec lequel il possède, lorsqu'il y est contenu dans les proportions citées dans les exemples, la compatibilité nécessaire pour n'émerger que dans la mesure suffisante. En particulier, la garniture selon l'invention peut être avantageusement montée sur le périmètre d'ouvertures qui présentent aussi bien des courbures dans le plan de l'extension maximum de la plaque que des courbures qui s'écartent de ce plan. Ce résultat est obtenu sans qu'on ait à recourir à une subdivision du profilé ou des profilés en morceaux indépendants les uns des autres pour pouvoir adap ter la garniture à des parcours curvilignes. En effet, la garniture forme une surface à faible coefficient de frottement en adoptant un profilé plat possédant une dureté supérieure à 50 à 60 0short D mais avec des caractéristiques de flexibilité qui résul- tent, soit du fait que le profilé est formé d'une matière re déformable, soit du fait qu'il possède une épaisseur allant d'un minimum de 0,5 mm à I'épaisseur nécessaire pour une application particulière. Cette solution est donc nettement différente des solutions possibles éventuelles qui constituent des garnitures dans lesquelles les surfaces subissant un coulissement important sont réalisées à l'aide de feuillards métalliques disposés, par exemple au centre d'une garniture et collés à l'aide d'adhésif sur des éléments en matière plastique et/ou en élastomère. En effet, il est évident que, lorsqu'on a recourt à des garnitures utilisant des feuillards métalli- ques ou éléments analogues, il n'est pas possible de pro cèder, du moins d'une façon correcte, au cintrage latéral du feuillard même si cela est rendu nécessaire par les courbures de la caisse du véhicule automobile dans lequel la garniture doit être fixée. I1 est évident que, dans les cas précités, dans lesquels la garniture comprend un feuillard métallique, il est nécessaire de recourir à un découpage de la garniture en plusieurs morceaux, ce qui entraîne le risque d'introduire entre un morceau et l'autre des voies d'infiltration d'eau et d'autres substances indésirées. Par ailleurs, il est évident que la possibilité d'adapter la garniture selon l'invention à une courbure quelconque du guide présent sur la caisse du véhicule, sans exiger de découpage de la garniture, constitue un avantage aussi bien du point de vue de la construction que du point de vue économique, en particulier par rapport à d'autres garnitures dans lesquelles, en raison de l'excessive rigidité de la matière constitutive, il est nécessaire de procéder à un découpage et, par conséquent, à l'éventuel assemblage des deux garnitures distinctes, à l'aide d'un raccord en caoutchouc ou matière analogue. Il va de soi que différentes modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif, notamment par substitution des moyens techniques équivalents, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi que, par exemple, la garniture décrite ci-dessus pourrait être utilisée sur le périmètre de portes et fenêtres dans un bâtiment civil et/ou industriel ou encore, par exemple, dans un wagon de chemin de fer ou équivalent. REVENDICATIONS 1 - Garniture destinée à délimiter le périmètre d'une ouverture, et à être montée sur un guide apparte- nant à une structure, et à l'intérieur de laquelle con lisse un corps rigide, cette garniture comprenant au moins une partie destinée à subir le coulissement dudit corps rigide et une partie d'étanchéité, ladite garniture étant caractérisée en ce qu'elle comprend, dans ladite partie destinée à subir le coulissement dudit corps rigide, une couche (2, 20, 21, 22, 30, 36, 39, 40, 41, 49) de matière polymère sensiblement rigide dans laquelle sont noyées des substances lubrifiantes appropriées pour former une surface lisse à faible coefficient de frottement lorsque ledit corps rigide (12, 34, 38, 42, 47 ) coulisse sur ladite couche de matière polymère. 2 - Garniture selon la revendication 1, caract4- risée en ce que lesdites substances lubrifiantes comprend nent des charges lubrifiantes et une huile siccative. 3 - Garniture selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ladite huile siccative forme un film possédant une épaisseur variant de 0,01 d 0,1 mm. 4 - Garniture selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée an ce que lesdites substances lubrifiantes comprennent du graphite. 5 - Garniture selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite couche de matière polymère sensiblement rigide (2, 21, 22, 30, 36, 39, 40, 41, 49) comprend un mélange d'une matière plastique et d'une matière élastomère. 6 - Garniture selon la revendication 5, caracté- risée en ce que ladite couche de matière polymère rigide comprend un polymère dérivé du transpolyocténamère, d'une résine à haute teneur en styrène, un caoutchouc ni- trilique a teneur en ni tri le moyenne ou élevée, du gra phite, une huile siccative, et une résine phénolique. 7 - Garniture selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ladite matière polymère rigide possède une dureté supérieure à 50 d 60 OShore D. 8 - Garniture selon la revendication 1, caracté- risée en ce que, sur les deux cotés de la couche de ma tière polymère (2) dans laquelle sont noyées des substances lubrifiantes, font saillie deux parties (6, 7) faites d'une matière polymère de plus faible dureté et qui sont d'un profil spécialement étudié pour se verrouiller dans ledit guide de la structure. 9 - Garniture selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite couche (2) qui comprend des charges lubrifiantes est superposée à une deuxième couche (18) faite d'une matière polymère déformable et qui se prolonge du centre jusqu'aux parties latérales de ladite garniture. 10 - Garniture selon la revendication 9, caractérisée en ce que ladite deuxième couche (18) est rdali- sée en caoutchouc souple. 11 - Garniture selon la revendication 9, caractérisée en ce que, dans le montage de la dite garniture sur ledit guide, les ailes (10, 11) de ladite deuxième couche (18) sont repliées vers l'intérieur et sont flo quées. 12 - Garniture selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite couche (20, 21, 22, 30, 32, 40, 41) qui contient des substances lubrifiantes se prolonge de la partie centrale de la garniture sur au moins l'un des côtés de la garniture. 13 - Garniture selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'au moins l'un des côtés de la couche t30) contenant des substances lubrifiantes est muni d'une nervure longitudinale (32). 14 - Garniture selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite couche contenant des substances lubrifiantes se prolonge depuis la partie centrale de la garniture jusque dans les côtés, ces côtés étant repliés à leurs extrémités pour constituer deux surfaces à faible coefficient de frottement sur ledit corps rigide. 15 - Garniture selon la revendication- l, caractérisée en ce que ladite couche (39, 40, 41) contenant des substances lubrifiantes est extrudée simultanément avec une autre couche (43) faite de caoutchouc souple. 16 - Garniture pour vitre coulissante, destinée à être insérée dans un guide appartenant à une caisse de véhicule automobile, qui présente un fond et deux cotés donnant une formation sensiblement en U ou une autre forme analogue, ladite garniture comprenant au moins une partie centrale correspondant au fond du U et deux parties latérales formant joint étanche faites d'une matière polymère, ladite garniture étant caractérisée en ce qu'au moins ladite partie centrale comprend un profilé plat (2, 20, 30, 36, 39, 49) de faible épaisseur à l'intérieur duquel sont noyées des substances lubrifiantes, ledit profilé plat étant fait d'une matière polymère dd- formable destinée à entrer en contact avec la surface d'un corps rigide (12, 33, 38, 42, 47) qui coulisse sur elle, la surface dudit profilé plat qui est destinée au coulissement du corps rigide étant exempte d'irrXgulari- tés superficielles. 17 - Garniture selon la revendication 16, pour véhicules automobiles, caractérisée en ce qu'elle est exempte de discontinuité de matière dans les zones dans lesquelles ledit profilé plat est plié ou cintré dans le plan de sa dimension maximum et/ou latéralement.