Brevet FR2591688A1 — publié le 19870619

La présente invention se rapporte a une manchette ou à un protecteur du type soufflet destiné a entourer des pièces mobiles, en particulier, des joints rotatifs déformables ou l'arbre des joints homocinétiques des arbres de transmission utilisés sur certains véhicules automobiles, dans les cas où la manchette est exposée a la graisse et a la chaleur. On utilise des joints de cardan ou analogues dans un grand nombre d'applications, y compris dans celle décrite dans le brevet européen n0 00 93 937, c'est-a-dire le joint utilisé pour les véhicules a traction avant, qui sont très répandus. La pratique actuelle consiste a enfermer ces joints dans des enveloppes protectrices en caoutchouc synthétique ou des polyester-polyurethanes pour empêcher les poussières de pénétrer et pour retenir le lubrifiant autour du joint et éviter les pertes de lubrifiant. La nature de ces manchettes ou soufflets protecteurs ou bien des protecteurs lisses ressortira clairement du brevet #IP# - A - 4 224 808, pour les personnes qui ne sont pas familiarisées avec cette technique mais l'homme de l'art ordinaire la connait parfaitement; En outre, l'homme de l'art sait que, pour monter la manchette sur le joint flexible, on doit désassembler l'arbre, ce qui implique d'emnortants frais de main d'oeuvre puis rEassembler l'arbre. La présente invention a pour objet des moyens permettant de former une manchette par moulage d'un polyester par soufflage. La manchette peut être montée sur le joint souple par désassemblage de l'arbre et l'arbre est ensuite réassemblé. Ces manchettes sont généralement de forme conique ou tubulaire et, dans la plupart des cas, elles présentent une ou plusieurs ondulation (s) servant a donner a la manchette une plus grande flexibilité propre. Les ouvertures d'extrémités de la manchette peuvent être dimensionnées de façon a recevoir des bagues adaptatrices, afin de permettre d'utiliser une même manchette sur des arbres et carters de dimensions variables. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement a titre d'exemple, la Fig. 1 est une coupe longitudinale d'un ensemble arbre de transmission, avec une manchette montée sur cet ensemble, dans la position active, conformément à la présente invention; et la Fig. 2 est une vue en coupe d'une extrémité de la manchette selon l'invention, utilisée avec une bague adaptatrice de diamètre intérieur, logée dans l'ouverture de cette extrémité. Sur la Fig. 1, qui représente le plus clairement la manchette 11 en coupe longitudinale fixée à un joint homoci nétique;iJO par une première bague adaptatrice plate 12 de construction classique, qui fait le tour de l'ouverture 13 de la petite extrémité et qui est maintenue en contact par un collier 14 emmanché sur cette ouverture ou par d'autres moyens bien connus. La grande extrémité 16 de la manchette est représentée montée sur un adaptateur 15 et serrée sur cet adaptateur au moyen d'un collier 17 ou d'autres moyens bien connus. Entre les ouvertures d'extrémités 13 et 16, sont prévues une série d'ondulations 18 et 19. Sur la Fig. 2, la bague adaptatrice 15 est' représentée en position sur un carter d'arbre 25, avec lBextrémitév de la manchette positionnée sur ce carter et prête à recevoir le collier 17 représenté sur la Fig. 1. Une manchette ou un soufflet approprié pour être utilisé sur des arbres de transmission, des bras de direction et colonnes de direction, ainsi que sur des joints de cardan ou analogues, peut être réalisé par extrusion d'un polyester, de préférence, d'un téréphthalate de polyéthylène (quelquefois appelé PET) pour former une ébauche que l'on appelle quelquefois d'une façon générale une paraison dans la plupart des entreprises où l'on travaille les matières plastiques ou le verre. L'épaisseur de l'ébauche est calculée en fonction de la dimension du moule, c'est-à-dire au pourcentage de dilatation qui s'effectue pendant le soufflage de l'ébauche. Le moulage par soufflage de cette ébauche, qui lui donne la forme désirée, s'effectue par soufflage dans un moule qui présente la forme et la dimension désirées.La technologie des formes et dimensions est bien connue, comme ceci est illustré par les formes et dimensions représentées sur les dessins. D'une façon générale, le moulage par soufflage peut s'effectuer, soit par le procédé en ligne, à une seule phase, soit par le procédé de moulage par soufflage à deux phases avec réchauffage. Le procédé de moulage par soufflage avec réchauffage permet d'obtenir une plus grande maitrise de l'épaisseur de la pièce dans ses diverses ondulations, les ondulations étant indiquées par les numéros 18 et 19. Actuellement, on utilise deux procédés pour transformer des polyesters tels que le téréphthalate de polyéthylène (PET) en articles moulés par soufflage. Ces procédés sont les suivants : le moulage par injection-soufflage et le moulage par étirage-soufflage. Dans le procédé de moulage par injection-soufflage, on moule la masse fondue de polymère par injection pour en former une ébauche et, ensuite, on la met a la forme voulue par soufflage. Pour le moulage par étirage-soufflage, on fabrique des ébauches amorphes par un moulage par injection. Les ébauches amorphes sont ensuite réchauffées a une température de 80-1200C et mises en forme par soufflage. A cette température relativement basse, le polymère se trouve dans un état thermoplastique (analogue au cuir) et il s'oriente pendant le soufflage.Ceci se traduit par une plus grande résistance mécanique, une bonne stabilité dimensionnelle et une meilleure résistance aux chocs du produit. En outre, on consomme moins de polymère par article. Grâce à l'orientation, le polymère présente une structure moléculaire plus efficace, qui se traduit par de meilleures qualités d'étanchéité aux gaz et a la vapeur d'eau. Le moulage par étirage-soufflage d'un polyester tel que le PET est un procédé à deux phases : le moulage par injection de l'ébauche et le moulage par étirage-soufflage de l'ébauche réchauffée. Les deux phases peuvent être exécutées sur une machine intégrée ou au contraire être exécutées en deux opérations séparées. Le principal avantage du procédé à deux phases consiste dans son aptitude à maîtriser les conditions critiques. Pour produire l'ébauche amorphe voulue, l'ébauche-moulée par injection doit être refroidie rapidement. L'ébauche est ensuite réchauffée, ce qui permet une maîtrise précise de la température de l'ébauche pendant la totalité du cycle de moulage par étirage-soufflage. Des variations très minimes de la température de départ a ce moment risquent d'affecter considérablement la répartition de la matière et la qualité du produit fini. Le procédé à deux phases, lorsqu'il est appliqué sous la forme d'opérations séparées permet également a l'ébauche de s'équilibrer avec la température ambiante, en assurant un profil de température plus uniforme. L'ébauche est refroidie rapidement jusqu'a l'intervalle de température de thermoélasticité dans la machine intégrée mais elle n'atteint pas les conditions de température ambiante. L'ébauche traitée dans une opération automatique est ensuite amenée a un poste de conditionnement de la température pour établir un profil de température de soufflage uniforme. Une pièce fabriquée en polyester orienté possède un haut rapport résistance mécanique/poids et conserve une bonne flexibilité à basse température, jusqu'S - 400C et même plus bas. En outre, la pièce possède une bonne résistance aux graisses et à l'huile et elle conserve sa stabilité a la chaleur jusqu'd 700C. Lorsqu'on désire obtenir une stabilité à la chaleur à des températures très supérieures à 700C, par exemple jusqu'à environ 150 OC, on peut obtenir cette stabilité par traitement thermique de la pièce et, de cette façon, lui donner une stabilité dimensionnelle aux températures plus élevées. On peut utiliser pour le moulage par soufflage de la manchette un polyester de la qualité pour moulage par soufflage que l'on peut se procurer sous la désignation de ELASTUF (R) Le polyester peut être thermo durci dans le moulage par étirage-soufflage exécuté dans des conditions normales, sauf que le moule de soufflage est porté a une température élevée, de préférence d'environ I20-1400C L'article soufflé est maintenu en contact avec le moule par pression, de sorte que le polyester cristallise pour donner une morpholos gie plus stable, l'article étant ensuite refroidi au-dessous de la température de thermo#durcissement alors qu'il est encore sous contrainte. L'article résultant sera stable a la chaleur jusqu'S des températures qui s'approchent de la température de thermo-durcissement. REVENDICATIONS 1 - Manchette en polyester à orientation biaxiale mou lée par soufflage, destinée à enfermer a joint étanche un joint de cardan ou analogue, caractérisée par un corps de manchette (11), en polyester souple à orientation biaxiale, moulé par soufflage, ledit corps de la manchette présentant une première et une deuxième ouvertures d'extrémités. (13,16). 2 - Manchette moulée par soufflage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ouvertures d'extrémités, (13,16), sont adaptées pour recevoir des bagues adaptatrices (12,15), appropriées dans ces ouvertures, pour permettre de monter une manchette d'une même dimension sur des arbres et carters de dimensions diverses. 3 - Manchette moulée par soufflage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le polyester est un téréphthalate de polyéthylène.