Brevet FR2947788A1 — publié le 20110114

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une lame d'essuyage d'un essuie-glace, notamment d'un essuie-glace en élastomère, d'un véhicule, la lame d'essuyage ayant au moins une arête essentiellement rectangulaire, procédé selon lequel on extrude d'abord l'élastomère et ensuite on le vulcanise. L'invention concerne également le balai d'essuie-glace réalisé avec une telle lame d'essuyage. Etat de la technique On utilise de manière générale les lame d'essuyage de balai d'essuie-glace pour balayer des gouttes, notamment des gouttes d'eau sur une vitre. Le domaine d'application du balai d'essuie-glace, est par exemple celui de vitres en verre ou en matière plastique. Les domaines d'application de telles lames d'essuie-glace sont par exemple les balais d'essuie-glaces équipant les véhicules automobiles ou encore les raclettes utilisées pour des applications domestiques, par exemple pour nettoyer des vitres. Les lames d'essuyage sont habituellement réalisées sous la forme d'un profil en élastomère. La lame d'essuyage peut se fabriquer par injection ou par extrusion. Lorsque le balai d'essuie-glace est fabriqué par extrusion, on extrude d'abord un profil sans fin et on coupe à la longueur les différentes lames d'essuyage. Lorsqu'on fabrique les lames d'essuyage par injection, les différentes lames sont réalisées directement à la longueur par injection. Toutefois, le procédé par extrusion est le procédé de fabrication habituel. Pour fabriquer une lame d'essuyage, on réalise en général un mélange de matières non vulcanisées par exemple de caoutchouc non vulcanisé que l'on met en forme pour ensuite le vulcaniser. Actuellement, on fabrique des profils doubles avec chaque fois deux lames d'essuyage reliées par leur arête. Après la mise en forme et la vulcanisation de l'élastomère, on coupe le profil double suivant l'arête d'essuyage pour obtenir ainsi des lames d'essuyage séparées. 2 La fabrication de lames d'essuyage sous la forme de profils doubles que l'on sépare après extrusion et vulcanisation, est une pratique courante et a été déjà décrite maintes fois. Un inconvénient de la fabrication d'un profil double réside dans les appareils supplémentaires nécessaires pour couper les profils. Lorsqu'on extrude un profil simple, on a l'inconvénient que les arêtes du produit extrudé, sont arrondies à cause du gonflement du cordon d'extrusion. Cette forme arrondie réduit la qualité d'essuyage de telles lames d'essuyage par rapport à la qualité d'essuyage d'une lame fabriquée à partir d'un profil double. En coupant le profil double après extrusion et vulcanisation, on obtient des arêtes vives au niveau de la lèvre d'essuyage alors que les arêtes de lèvres d'essuyage obtenues par extrusion de profils simples, sont arrondies. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'outil d'extrusion est réalisé pour qu'au moins l'un des côtés adjacents à l'arête, soit formé d'abord avec une courbure pour qu'immédiatement après l'extrusion, l'arête soit formée avec un angle aigu. Le procédé de fabrication d'une lame d'essuyage de balai d'essuie-glace selon l'invention a l'avantage de former une lame d'essuyage dont l'arête présente un angle aigu directement après l'extrusion, de sorte que la courbure d'au moins l'un des côtés adjacents à l'arête et à l'angle aigu ainsi formé, compense le gonflement du cordon d'extrusion en sortie d'extrusion. Ainsi, après l'extrusion, on obtient un profil avec un angle droit formant une arête vive. L'arête réalisée avec un angle aigu est notamment l'arête d'essuyage de la lame. Ainsi, l'arête de la lame conserve une arête vive ce qui améliore la qualité de l'essuyage d'une vitre avec le balai d'essuie- glace muni d'une telle lame. L'arête d'essuyage, vive, résulte du procédé de l'invention dans le cas d'une fabrication avec un cordon simple. Il n'est pas nécessaire de réaliser la lame d'essuyage sous la forme d'un double cordon et de couper ensuite les deux lames pour obtenir une arête. L'arête d'essuyage a également une surface plus lisse que dans le cas de 3 la fabrication d'un double cordon suivie de sa coupe pour former des cordons simples. Selon une caractéristique préférentielle, il y a une seconde arête en regard de l'arête essentiellement rectangulaire et cette seconde arête est elle-même essentiellement rectangulaire de sorte que la lame d'essuyage a une terminaison essentiellement rectangulaire. Grâce à cette mise en forme, la lame d'essuyage est pratiquement symétrique. Cette solution a l'avantage de rendre la lame d'essuyage indépendante du sens de montage dans le balai d'essuie-glace et d'assurer en outre un résultat d'essuyage de qualité dans les deux sens de mouvement de la lame d'essuyage. Cela est notamment souhaitable pour une lame d'essuyage d'essuie-glace de véhicule automobile pour éliminer le film d'eau du pare-brise ou de la lunette arrière à chaque mouvement de balayage par la lame d'essuyage. Pour que la seconde arête pratiquement en regard de l'arête rectangulaire présente également une section rectangulaire, il est avantageux qu'au moins l'un des côtés adjacents à la seconde arête, soit formé avec une courbure à l'extrusion. En réalisant au moins l'un des côtés adjacents à la seconde arête avec une courbure, la seconde arête quitte également l'outil d'extrusion avec un angle aigu. En sortant de l'outil d'extrusion, malgré le gonflement du cordon qui se produit alors, l'arête aura un angle droit. Le gonflement du cordon résultant de sa mise en forme par l'outil d'extrusion fait que l'arête est rectangulaire et se termine par une pointe d'arête vive. On évite de cette manière toute forme arrondie de l'arête. Selon une caractéristique avantageuse du procédé, les côtés opposés de la terminaison essentiellement rectangulaires de la lame d'essuyage sont formés avec une courbure et la face frontale reliant les deux côtés opposés est droite. La lame d'essuyage ainsi obtenue présente une largeur croissante par rapport à l'arête d'essuyage. Pour réaliser la courbure, la largeur augmente en direction de l'arête d'essuyage. On réalise de cette manière deux surfaces concaves opposées. En plus de la réalisation avec deux côtés opposés munis d'une courbure et d'un côté droit reliant les deux côtés opposés, il est 4 également possible de donner une courbure à ce côté reliant les deux côtés opposés. Pour que l'arête devienne rectangulaire par le gonflement du cordon, la courbure du côté reliant les côtés opposés est également concave. Si la lame d'essuyage doit avoir une terminaison essentiellement rectangulaire, il n'est pas suffisant de donner une courbure concave au seul côté reliant les deux côtés opposés mais il faut qu'au moins les deux côtés opposés présentent une courbure. On obtient un angle pratiquement droit au niveau de l'arête si l'angle aigu formé par la courbure se situe dans une plage comprise entre 89,9° et 20° de préférence dans une plage comprise entre 85° et 45°, notamment une plage comprise entre 75° et 60°. L'angle aigu respectif dépend toutefois aussi de la matière dans laquelle est fabriquée la lame d'essuyage, ainsi que de la pression d'extrusion de la matière. Pour avoir une courbure concave, la courbure a un rayon extérieur qui se situe de préférence dans une plage de 0,1 à 20 mm et de manière préférentielle, dans une plage comprise entre 0,2 et 10 mm et notamment dans une plage comprise entre 0,5 et 3 mm. En fonction de la matière utilisée et de la pression d'extrusion, la courbure peut être un segment de cercle, d'ellipse ou d'hyperbole. Il est également possible de donner à la courbure la forme d'une parabole ou d'un segment de cercle. De façon préférentielle, la courbure a la forme d'un segment de cercle. Comme matière pour le balai d'essuie-glace, on peut utiliser n'importe quel élastomère approprié pour fabriquer les balais d'essuie-glaces, tel que par exemple le caoutchouc naturel (NR), le caoutchouc de chloroprène (CR), le butadiène caoutchouc (BR), le styrène butadiène caoutchouc (SBR), les copolymères éthylène propylène (EPM), les terpolymères éthylène propylène diène (EPDM), les copolymères éthylène vinylacétate (EVM), les polyéthylènes chlorés (CM), les polyéthylènes chlorosulfonés (CSM), le caoutchouc acrylonitrile butadiène (NBR), le caoutchouc acrylonitrile butadiène hydrogène (HNBR), le caoutchouc fluoré (FPM), de l'élastomère de polyuréthane (PUR), les mélanges de caoutchouc acrylonitrile butadiène et de chlorure de polyvinyle (NBR/PVC), ainsi que des mélanges de ces matières. D'une manière particulièrement préférentielle, on choisit comme élastomère le thermopolymère éthylène propylène diène, le 5 caoutchouc naturel, le caoutchouc de chloroprène ou un mélange de ceux-ci. Après extrusion, il est possible de munir d'un revêtement la lame d'essuyage ou du moins l'arête d'essuyage de la lame. Les revêtements appropriés contiennent par exemple des additifs réduisant le frottement tels que des particules de lubrifiant sec. Dessins Le procédé de l'invention sera décrit ci-après à l'aide des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une section d'une lame d'essuyage selon l'invention directement à sa sortie de l'outil d'extrusion, - la figure 2 est une section d'une lame d'essuyage selon l'invention après gonflement du cordon d'extrusion. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre la section d'une lame d'essuyage selon l'invention directement après sa sortie de l'outil d'extrusion et l'outil d'extrusion a une section correspondant exactement à celle représentée. Une lame d'essuyage 1 telle que celle équipant les essuie-glaces d'un véhicule automobile, comporte en général un segment de base 3 et un segment de lèvre 5. Le segment de base 3 et le segment de lèvre 5, sont reliés par une entretoise de basculement 7. L'entretoise de basculement 7 permet le fléchissement du segment de lèvre 5 selon le sens d'essuyage de la lame d'essuyage 1, assurant ainsi un essuyage sans trace ni traînée. Dans le mode de réalisation représenté, pour fixer la lame d'essuyage 1, son segment de base 3 comporte par exemple deux rainures opposées 9.1, 9.2. Les rainures 9.1, 9.2 permettent la prise de pinces servant à la fixation de la lame d'essuyage 1. La pointe du segment de lèvre 5 a des arêtes d'essuyage 11 qui passent sur la vitre à nettoyer pour enlever l'eau. 6 Selon l'invention, la lame d'essuyage 1 est fabriquée par extrusion. Pour cela on utilise habituellement une extrudeuse qui peut comporter une ou plusieurs vis d'extrusion. On met le polymère servant à fabriquer la lame d'essuyage 1 dans l'extrudeuse, on chauffe et on presse la matière sous une pression élevée à travers l'outil d'extrusion. L'outil d'extrusion a une section comme celle représentée à la figure 1. Comme matière plastique servant à fabriquer la lame d'essuyage, on peut utiliser n'importe quelle forme d'élastomère usuellement utilisé pour les balais d'essuie-glaces. Il s'agit notamment des matières suivantes : le caoutchouc naturel (NR), le caoutchouc de chloroprène (CR), le butadiène caoutchouc (BR), le styrène butadiène caoutchouc (SBR), les copolymères éthylène propylène (EPM), les terpolymères éthylène propylène diène (EPDM), les copolymères éthylène vinylacétate (EVM), les polyéthylènes chlorés (CM), les polyéthylènes chlorosulfonés (CSM), le caoutchouc acrylonitrile butadiène (NBR), le caoutchouc acrylonitrile butadiène hydrogène (HNBR), le caoutchouc fluoré (FPM), de l'élastomère de polyuréthane (PUR), les mélanges de caoutchouc acrylonitrile butadiène et de chlorure de polyvinyle (NBR/PVC), ainsi que des mélanges de ces matières. Pour avoir des résultats d'essuyage qui ne dépendent pas du sens de balayage de la lame d'essuyage 1, la lame est symétrique par rapport au plan médian passant par la ligne 13 de la lame 1. Pour avoir une qualité d'essuyage satisfaisante, c'est-à- dire sans traînée, il faut une arête d'essuyage 11 qui soit vive. Mais comme à la sortie de l'outil d'extrusion, du fait de la pression d'extrusion, le cordon gonfle, on aura un effet d'arrondissement, notamment au niveau des arêtes du cordon formant la lame d'essuyage 1. En d'autres termes, l'extrusion ne permet pas de réaliser des arêtes d'essuyage 11 qui soient vives. Pour compenser l'effet d'arrondissement résultant de l'extension ou du gonflement du cordon, au moins un côté 15 adjacent à l'arête d'essuyage 11 a une courbure concave. Pour compenser le gonflement ou l'expansion du cordon, cette courbure est concave. La courbure a par exemple en section, la forme d'un segment d'ellipse ou d'un segment d'hyperbole. Il est également possible de 7 donner à la courbure de la section, la forme d'un segment de parabole ou d'un segment de cercle. Par symétrie, le second côté 17 en regard du premier côté 15, a également une courbure concave. L'expansion ou le gonflement du cordon à la sortie de l'outil d'extrusion, augmente ainsi le volume de la lame d'essuyage et les côtés 15, 17 de forme concave, sont repoussés vers l'extérieur. Cela donne une terminaison rectangulaire à la lame d'essuyage de sorte que les arêtes 11 ont chacune une section pratiquement rectangulaire comme cela apparaît à la figure 2. Les arêtes d'essuyage 11 sont reliées par une face frontale 19 entre le premier côté 15 et le second côté 17. Dans le mode de réalisation représenté, le côté ou face frontale 19 est droit et ne présente pas de courbure. En variante, il est également possible de donner au côté frontal 19 une courbure concave en plus de celle du premier côté 15 et du second côté 19. Si la face frontale 19 a également une courbure concave, cela permet par exemple de réduire la courbure donnée au premier côté 15 ou au second côté 17. Toutefois, de manière générale, il ne suffit pas d'une courbure concave donnée au côté frontal 19 pour obtenir une lèvre d'essuyage à terminaison rectangulaire. La courbure du premier côté 15 ou du second côté 17 et le cas échéant celle de la face frontale 19, donnent à l'arête d'essuyage 11 un angle aigu. Cet angle aigu a formé entre le premier côté 15 et la face frontale 19 ou le second côté 17 et la face frontale 19, a une amplitude de préférence comprise dans une plage de 89,9° à 10°. La figure 2 montre la section de la lame d'essuyage après gonflement ou expansion du cordon. Le gonflement du cordon après la sortie du cordon de polymère de la lame d'essuyage quittant l'outil d'extrusion fait que l'angle aigu a (comme déjà exposé ci-dessus), se déforme en un angle droit. Comme le premier côté 15 ou le second côté 17 ont une courbure, l'arête d'essuyage 11 ne sera pas arrondie, mais elle restera avec une arête vive. Ainsi, le procédé selon l'invention permet d'obtenir un balai d'essuie-glace extrudé sous la forme d'un cordon unique. En d'autres termes, l'invention permet de supprimer la découpe faite après l'extrusion d'un cordon double pour avoir des lames d'essuyage simples. 8 Si la lame d'essuyage n'est pas utilisée pour un balai d'essuie-glace de véhicule automobile, cela permet par exemple de ne développer qu'une arête de la lame d'essuyage comme arête d'essuyage, dans cette lame, au moins un côté adjacent présente une courbure concave. Mais dans ce cas, on essuie toujours dans la même direction. De telles lames d'essuyage peuvent par exemple s'utiliser aussi pour laver des vitres de fenêtres. lo NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 lame d'essuyage 3 segment de base 5 segment de lèvre 7 entretoise de basculement 9.1, 9.2 rainures opposées 11 arête d'essuyage 13 plan médian 15 premier coté 17 second côté 19 face frontale 20 REVENDICATIONS1 °) Procédé de fabrication d'une lame d'essuyage (1) d'un essuie-glace, notamment d'un essuie-glace en élastomère de véhicule, la lame d'essuyage (1) ayant au moins une arête (11) essentiellement rectangulaire, procédé selon lequel on extrude d'abord l'élastomère et ensuite on le vulcanise, caractérisé en ce que l'outil d'extrusion est réalisé pour qu'au moins l'un des côtés (15, 17, 18) adjacents à l'arête (11), soit formé d'abord avec une courbure concave pour qu'immédiatement après l'extrusion, l'arête (11) soit formée avec un angle aigu (u). 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arête d'essuyage (11) est celle de la lame d'essuyage (1). 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' une seconde arête (11) est prévue en regard de l'arête (11) essentiellement rectangulaire, cette seconde arête étant également essentiellement rectangulaire de sorte que la lame d'essuyage (1) a une terminaison principalement rectangulaire. 4°) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' au moins l'un des côtés (15, 17, 19) adjacents à la seconde arête (11) est formé à l'extrusion avec une courbure concave. 5°) Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que les côtés opposés (15, 17) de la terminaison essentiellement rectangulaires, ont une forme courbe et un côté de liaison (19) droit, entre les côtés opposés (15, 17). 5 10 1511 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle aigu (a) formé par la courbure se situe dans une plage de 10° à 89,9°. 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la courbure est réalisée avec rayon extérieur et ce rayon se situe dans une plage de 0,1-20 mm. 8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la courbure a la forme d'un segment de cercle, d'un segment de parabole, d'un segment d'ellipse ou d'un segment hyperbole. 20