Brevet FR2578940A1 — publié le 19860919

La présente invention se rapporte à un procédé de formation d'un joint étanche de forme annulaire, avec un ressort en forme de bracelet monté mobile dans un perçage central du joint. Comme cela est mieux décrit dans le brevet US N 4 453 723, dans l'aviation, il est nécessaire d'utiliser un joint étanche en caoutchouc de forme annulaire ayant un ressort en forme de bracelet qui est monté amovible dans un perçage central du joint, o le perçage et le ressort en forme de bracelet sont en relation espacée avec la surface interne de contact du joint étanche. Avec cet agencement, le joint étanche aura une durée étendue de vie. Cependant, le procédé ci-dessus de formation du joint, décrit dans le brevet US NI 4 453 723 n'était pas satisfaisant parce que les tolérances et les caractéris- tiques physiques des joints étanches finis n'étaient pas suffisamment uniformes. Le procédé antérieur de formation du joint, tel que décrit dans le brevet NI 4 453 723 a nécessité une pièce d'insertion tubulaire en caoutchouc ou ressemblant au caoutchouc semi-durci, à former par une machine d'extrusion conventionnelle. Cette pièce d'insertion était découpée à la longueur requise. Ensuite, un ressort en forme de bracelet également découpé à la longueur requise était inséré dans le perçage de la pièce d'inser- tion. Les extrémités du ressort en forme de bracelet étaient conçues afin de pouvoir être fixées l'une à l'autre d'une manière bien connue pour former une pièce d'insertion de forme annulaire avec le ressort en forme de bracelet monté mobile dans le perçage de la bague tubulaire. Ensuite, des couches d'un tissu de fibre de verre imprégné de silicium ont été insérées dans une cavité du moule. Alors, la pièce d'insertion tubulaire de forme annulaire a été disposée sur le tissu de fibre de verre. Après, une pièce de forme annulaire en caoutchouc non durci a été insérée dans la cavité du moule et on a fermé le moule. Enfin, le moule a été inséré dans un four suffisamment long pour durcir le caoutchouc et former le joint étanche. Ce procédé n'était pas satisfaisant parce que pendant le durcissement, contrairement à ce à quoi l'on peut s'attendre, la pièce d'insertion en caoutchouc semi- durci se contractait autour du ressort en forme de bracelet d'une manière statistique, donc le ressort en forme de bracelet n'était pas toujours libre de se déplacer dans le perçage du joint. En conséquence, les joints étanches fabriqués par ce procédé n'avaient pas des caractéristiques de performance uniformes. Par conséquent, il est nécessaire, et cela forme un objet important de l'invention, de créer un procédé de formation d'un joint étanche avec un ressort en forme de bracelet qui est monté mobile dans un perçage central du joint, qui soit simple à utiliser et qui produise des joints étanches ayant des caractéristiques uniformes de performance. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective du matériau tubulaire ressemblant au caoutchouc d'o le joint étanche est formé, découpé à la longueur appropriée après avoir quitté l'extrudeuse et montrant le perçage central formé dans le matériau; - la figure 2 montre le tube ressemblant au caoutchouc après avoir collé ensemble ses extrémités pour former un "joint torique"; - la figure 3 montre le joint étanche de forme annulaire monté sur une broche rotative avec une lame de couteau avançant pour couper une fente circonférentielle dans le joint, communiquant avec le perçage du joint; - la figure 4 montre une vue en coupe transversale agrandie du joint étanche montrant la fente communiquant avec le perçage de celui-ci; - la figure 5 montre le joint de la figure 4 après avoir séparé les côtés de la fente du joint et avoir inséré, dans le perçage, le ressort en forme de bracelet annulaire; - la figure 6 est une vue en coupe transversale du joint montré sur la figure 5, faite suivant la ligne 6-6; - la figure 7 montre une vue en coupe transversale éclatée du moule avec le joint monté sur une ou plusieurs couches de tissu de fibre de verre dans la cavité du moule; - la figure 8 montre le moule de la figure 7, avec ses deux parties en relation assemblée et le joint étanche dans la cavité du moule; - la figure 9 montre une pile de moules montés les uns sur les autres afin de pouvoir former simultanément un certain nombre de joints; et - les figures 10 et 11 sont des vues en coupe transversale agrandies des joints étanches terminés, o la figure 11 montre un joint étanche avec une section transversale modifiée formée dans un moule configuré de manière appropriée. En se référant à la figure 1, un matériau tubu- laire ressemblant au caoutchouc, approprié pour un joint étanche, est extrudé par tout mécanisme conventionnel en une condition durcie avec le tube coupé à la longueur appropriée. Alors, les extrémités opposées 12 de chaque longueur du matériau 10 sont enduites d'un adhésif, et sont jointes pour former une bague tubulaire 10 ayant un perçage 20 qui y est formé, comme on peut le voir sur la figure 2. Ensuite, la bague est montée sur une broche rotative 14 mue par moteur et un couteau 15 est forcé contre le pourtour 16 de la bague 10 jusqu'à ce qu'il forme une fente circonférentielle 18 qui communique avec le perçage 20, comme on peut le voir sur les figures 3 et 4. Ensuite, les côtés de la fente 18 sont séparés de force et un ressort 22 en forme de bracelet, d'une forme annu- laire appropriée, est forcé à travers les côtés séparés de la fente 18, comme on peut le voir sur les figures 5 et 6. Le ressort 22 en forme de bracelet est dimensionné de façon que lorsqu'il est dans le perçage 20, les spires du ressort n'adhèrent pas aux parois du perçage, de façon que le ressort en forme de bracelet puisse se déplacer indépendamment du corps du joint. De plus, le diamètre du ressort en forme de bracelet est choisi de façon que lorsque le ressort est dans le perçage de la bague, le ressort puisse exercer la force appropriée de compression sur la bague, indépendamment de la température sur une large plage de températures pour compenser, dans le joint fini, la diminution de résilience du matériau élastomère formant le joint du fait du temps. Ensuite, une ou plusieurs couches d'un tissu de fibre de verre 24 imprégné de silicium de forme annulaire sont insérées dans la cavité du moule dans la section 30, voir figure 7. Alors, -la bague 10 avec le ressort en forme de bracelet qui est monté mobile dans le perçage 20, est montée sur la section 30 du moule de manière que le tissu de fibre de verre 24 soit tourné vers et soit en aboutement contre la surface interne 28 de la bague 10. Ensuite, les côtés de la fente 18 et de la surface interne 28 de la bague 10 sont enduits d'un adhésif thermoréactif. Après, le tissu en fibre de verre est coupé à la bonne longueur et la section 30 du moule est couverte par la section 46 du moule, comme on peut le voir sur la figure 7. Le moule est alors inséré dans un four qui relie de manière très serrée les côtés face à face de la fente 18 et lie le tissu de fibre de verre 24 à la surface interne 28 de la bague pour former la surface de contact de travail du joint, comme on peut le voir sur la figure 10. Avec cet agencement, le ressort 22 en forme de bracelet n'adhérera pas aux parois internes du perçage dans le joint étanche parce que ce ressort a été inséré dans le perçage 20 après que le caoutchouc ou matériau ressemblant au caoutchouc formant la bague 10 ait pris une condition "durcie". Comme le montre la figure 7, chaque moule est formé de deux parties correspondantes. La première se compose d'une section 30, ayant une partie de base généralement cylindrique 31 et une partie cylindrique disposée au centre 33 qui s'étend vers le haut à partir de la partie de base, comme on peut le voir sur les figures 7 et 8. La partie cylindrique s'étendant vers le haut est d'un plus petit diamètre que=la partie de base 31 dans ce mode de réalisation particulier, bien que d'autres configurations o l'opposé est vrai soient envisagées. Le pourtour 35 de la partie cylindrique 33 s'étendant vers le haut est généralement concave et dans ce mode de réalisation, il sert à configurer complètement la surface interne du joint étanche qui sera finalement en engagement avec une surface d'étanchéité sur une gaine ou un connecteur. Cet agencement est important parce que toute la surface de contact de travail interne du joint 10 est formée de la surface 35 sur la section 30 du moule. Cela empêche la formation de "saillie " sur la surface interne de contact de travail du joint. La seconde partie du moule se compose d'une section 46 de forme annulaire, comprenant un perçage 47 et un contre-perçage 48, voir figures 7 et9. Les sections 30 et 46 en relation assemblée forment un moule complet pour un joint étanche, comme on peut le voir sur la figure 8. Afin d'assembler les sections 30 et 46 ensemble, la section 30 est pourvue de surfaces de positionnement 54 et 56 qui sont placées sur le pourtour d'un cercle, voir figure 7. La surface 54, en plus de servir de surface de positionnement pour la section 46 du moule, sert également de base de la cavité du moule, voir figure 7. La section 46 du moule repose sur la section 30 et coopère avec elle pour former la cavité 61 du moule, voir figure 9. Le contre-perçage 48 de la section 46 a des surfaces de localisation 50 et 52 qui sont sur le diamètre d'un cercle etportent contre les surfaces 54 et 56 de la section 30 du moule et les entourent oour maintenir ensemble les sec- tions 30 et 46. En relation empilée, la surface inférieure 58 sur la section 30 du moule repose sur la surface supérieure 59 de la section 46 du moule. Cela ferme la cavité61 du moule, donc un joint étanche peut être formé lorsque les moules sont insérés dans un four, voir figure 8. Le pourtour 49 du perçage 47 dans la section 46 du moule est concave, dans ce mode de réalisation, et définit complète- ment toute la surface externe 13 du joint, qui est éloignée de la surface interne de contact de travail, voir figure 8. En conséquence, une saillie ne peut se former sur la surface externe de contact de travail. L'élimination de la formation d'une saillie réduit le travail requis pour finir le joint. En relation assemblée avec la section de moule 46 reposant sur la section 30, les surfaces concaves 35 et 49 se font face, définissant les limites périphériques de la cavité 61 du moule, voir figure 8. Un certain nombre de moules, chacun comprenant une section 46 et une section 30, peuvent être empilés sur un support dressé 44, voir figure 9, de façon à pouvoir former en même temps un certain nombre de joints. Un organe de fermeture 60 ayant un perçage central 62 de réception d'un support est au sommet de la pile de moules. Cette section a une surface inférieure 64 qui est configu- rée comme la surface 58 sur la section 30 du moule et qui ferme la cavité supérieure 61 du moule dans la pile de moules. Un autre procédé de formation d'un joint étanche en utilisant les principes généraux de l'invention peut être mieux adapté à des joints étanches ayant de petits diamètres. Dans ce procédé, le moule est conçu pour former une bague tubulaire ayant un perçage central qui y est formé et ayant une fente circonférentielle formée par le moule communiquant avec le perçage dans la bague. Lorsque la bague quitte ce premier moule, la bague tubulaire en caoutchouc est en condition durcie. A ce point, un ressort en bracelet de forme appropriée est inséré à travers les côtés séparés de la fente dans le perçage de la bague tubulaire 10. Le ressort 22 est dimensionné de façon que lorsqu'il est dans le perçage 20 du joint 10, les spires du ressort ne collent pas à la surface du perçage pour qu'ainsi le joint en bracelet soit monté mobile dans le perçage du joint étanche et puisse exercer une force adéquate de compression sur un joint pour produire un engagement d'étanchéité avec une surface d'une gaine d'avion indépendamment de la température sur une large plage de températures, pour compenser, dans 'le joint, la diminution de résilience provoquée par le temps, du matériau élastomère formant le joint. Ensuite, un adhésif est appliqué aux surfaces en vis-à-vis de la fente dans la bague tubulaire et à la surface interne de la bague. Alors, la bague est insérée dans un second moule qui a des couches de forme appropriée, en configuration d'une bague, en tissu de fibre de verre, placées dans le moule afin d'être en aboutement sur la surface interne de la bague. Lorsque le moule est fermé et inséré dans le four, la chaleur lie finalement les surfaces en vis-à-vis de la fente et relie le tissu de fibre de verre à la surface interne de la bague pour former le joint complet. R E V E N DI C A T I 0 NS 1.- Procédé de formation d'un joint étanche, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de couper un tube en un matériau élastomère "durci" à une dimension prédéterminée, puis d'appliquer de l'adhésif aux extrémités opposées de cette longueur du matériau et de les joindre pour former une bague tubulaire avec un perçage central, ensuite de couper une fente circonférentielle dans le pourtour externe de la begue, qui est suffisamment profonde pour communiquer avec le perçage de la bague, puis de choisir un ressort en bracelet et d'écarter les côtés de la fente dans la bague, suffisamment pour que le ressort puisse être inséré dans le perçage de la bague, la dimension des spires du ressort en bracelet étant choisie de façon que lesdites spires dudit ressort n'adhèrent pas aux parois du perçage pour que ledit ressort dans le perçage puisse se contracter indépendamment de la bague, et le diamètre dudit ressort est choisi de façon que lorsqu'il est monté mobile dans le perçage de la bague, ledit ressort puisse exercer une force de compression sur ladite bague indépendamment de la température sur une large plage de températures pendant une période prolongée de temps, puis de coller les côtés en vis-à-vis de la fente et d'appliquer un adhésif à la surface interne de la bague, en cimentant finalement le tissu de fibre de verre sur ladite face interne de la bague pour former la surface de contact de travail du joint. 2.- Procédé de formation d'un joint, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de former une bague tubu- laire à partir d'un matériau ressemblant au caoutchouc tubulaire "durci" o ladite bague a une fente circonfé- rentielle dans son pourtour externe, qui communique avec le perçage de ladite bague tubulaire, ensuite on écarte les côtés de la fente suffisamment pour qu'un ressort en bracelet puisse être inséré dans le perçage de ladite bague, la dimension des spires dudit ressort étant choisie afin que les spires dudit ressort n'adhèrent pas aux parois du perçage de la bague tubulaire, ainsi ledit ressort peut se contracter indépendamment de la bague, et le diamètre dudit ressort est choisi de façon que lorsqu'il est monté mobile dans le perçage de la bague, ledit ressort puisse exercer une force de compression sur le ressort indépendamment de la température sur une large plage de tempé- ratures pendant une période prolongée de temps, puis d'appliquer un adhésif aux côtés en vis-à-vis de la fente et à la surface interne de la bague pour coller les côtés en vis-à-vis de la fente, et enfin d'appliquer un tissu de fibre de verre de forme appropriée à la surface interne de la hanue pour qu'ainsi le tissu de fibre de verre soit cimenté à ladite surface interne de la bague pour former la surface de contact de travail du joint étanche terminé. 3.- Procédé de formation d'un joint, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de choisir une longueur tubulaire d'un caoutchouc imprégné de silicium "durci", puis d'appliquer un adhésif aux extrémités opposées du caoutchouc tubulaire et de coller les extrémités opposées dudit caoutchouc pour former une bague ayant un perçage central, puis de couper une fente circonférentielle dans le pourtour externe de la bague, suffisamment profonde pour communiquer avec le perçage de la bague, et ensuite d'écarter les côtés de la fente et d'insérer un ressort en bracelet dans le perçage, la dimension des spires dudit ressort étant choisie de façon que les spires dudit ressort n'adhèrent pas aux parois du perçage pour qu'ainsi ledit ressort puisse se contracter indépendamment de la bague, et le diamètre dudit ressort étant choisi de façon que lorsqu'il est monté mobile dans le perçage de la bague, ledit ressort puisse exercer la force appropriée de compression sur la bague indépendamment de la température sur une large plage de températures, et d'appliquer ensuite un adhésif aux surfaces en vis-en-vis de la fente et à la surface interne de la bague, puis d'insérer la bague dans un moule ayant une ou plusieurs couches de tissu de fibre de verre en aboutement contre la surface interne de la bague dans le moule, de fermer ensuite le moule et de durcir la bague dans un four de façon que les côtés de la fente soient liés ensemble et que le tissu de fibre de verre couvrant la surface interne de la bague soit collé à la surface interne de la bague pour former la surface de contact de travail du joint étanche.