FR2607059A1 - Moule et procede de fabrication d'un joint d'etancheite - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN JOINT D'ETANCHEITE AINSI QU'UN MOULE ET UN PROCEDE POUR SA FABRICATION. LE MOULE COMPREND UNE PARTIE INFERIEURE FIXE 13, 18 ET UNE PARTIE SUPERIEURE MOBILE 24 CONCUE POUR VENIR S'APPLIQUER SUR LA PARTIE INFERIEURE APRES QU'UNE ARMATURE METALLIQUE 20 DESTINEE AU JOINT A ETE MISE EN PLACE SUR LA PARTIE INFERIEURE. UNE CHARGE 40 D'ELASTOMERE A L'ETAT FLUIDE EST ALORS CHASSEE PAR LA PRESSION DE FERMETURE DU MOULE AFIN D'ENROBER L'ARMATURE METALLIQUE 20. DES SURFACES APPROPRIEES DES PARTIES FIXE ET MOBILE DU MOULE AINSI QUE DE L'ARMATURE METALLIQUE 20 FORMENT DES ECRANS S'OPPOSANT A LA FORMATION DE BAVURES. DOMAINE D'APPLICATION : FABRICATION DE JOINTS D'ETANCHEITE AUX HUILES LUBRIFIANTES, RESISTANT A DES TEMPERATURES ELEVEES, AUX PRODUITS CHIMIQUES, ETC.

Description

L'invention concerne d'une manière générale les joints d'étanchéité aux

huiles, des moules et des procédés de fabrication de ces joints, et plus

particulièrement des moules et des procédés pour fabri-

quer des joints d'étanchéité à l'huile qui sont spécia- lement conçus pour présenter de meilleures performances d'étanchéité dite secondaire en association avec un centrage ferme, une facilité de mise en place et un

cofût réduit sans dégradation des performances en ser-

vice. Ces objectifs sont atteints grâce à un moule et un procédé de fabrication de joints d'étanchéité

du type ci-dessus.

Avec le temps et avec l'avènement d'ensem-

bles d'entrainement de complexité croissante, en parti-

culier des moteurs d'automobiles et des trains de

transmission, le besoin en joints d'étanchéité per-

fectionnés a subsisté. Il est à présent demandé à

la plupart, sinon à la totalité, des moteurs de véhi-

cules modernes et autres moteurs analogues de travail-

ler dans des environnements qui sont beaucoup plus destructifs pour les joints d'étanchéité et autres

accessoires en caoutchouc qu'ils ne l'étaient précé-

demment. Les exigences d'une diminution du risque de pollution, par exemple, obligent à faire fonctionner les moteurs d'automobiles à des températures beaucoup plus élevées qu'elles ne l'étaient précédemment. De plus, les joints d'étanchéité à huile pour automobiles doivent souvent résister à des lubrifiants contenant des additifs et d'autres ingrédients qui sont nuisibles à la durée de vie et/ou aux performances de nombreux élastomères.

En conséquence, l'amélioration de la con-

ception des moteurs s'est accompagnée de demandes portant sur l'amélioration des joints d'étanchéité

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à l'huile et à d'autres fluides. En conséquence de ces demandes, on a proposé ou essayé de nombreux joints

d'étanchéité à l'huile renfermant des matières amélio-

rées, principalement des matières appelées fluoro-

élastomères. Ces matières tentent de combiner les propriétés physiques et techniques souhaitables des élastomères connus tels que l'élasticité, la résistance

à la déformation permanente par compression, l'allonge-

ment et une dureté appropriée, aux propriétés habituel-

lement plus caractéristiques des matières autres qu'élastomères, telles que la résistance aux substances chimiques, aux températures élevées et à l'oxydation

ou à d'autres formes de détérioration.

Un grand nombre de ces composés ne sont devenus disponibles que récemment et il a été, et

est toujours considéré, difficile de former un élasto-

mère ayant une excellente résistance aux produits chimiques et aux températures élevées, combinée à la flexibilité à basse température, par exemple. Plus récemment, on a mis au point certains élastomères fluorés à hautes performances, mais ces élastomères, bien que très satisfaisants sous de nombreux angles

de performance, sont extrêmement coûteux en service.

En conséquence, bien que le coûtr du constituant élasto-

mère, en soi, n'ait pas constitué précédemment une part très importante du coût de la plupart des joints d'étanchéité à l'huile, des prix d'élastomères allant de 60 à 120 F et, dans certains cas, atteignant 1200 F par kg ont fait apparaître la nécessité d'une maîtrise plus stricte des coûts pour parvenir à une économie notable portant sur l'utilisation de ces matières coûteuses. La présente invention propose des joints d'étanchéité qui utilisent des quantités minimales

de matières coûteuses.

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En référence à présent à un autre aspect des joints modernes d'étanchéité à l'huile, il a existé un certain temps, dans le passé, une tendance à des joints d'étanchéité dits à diamètre extérieur en caoutchouc, c'est-à- dire des joints d'étanchéité

dans lesquels l'étanchéité secondaire entre le contre-

alésage recevant le joint et le joint lui-même est obtenue par contact entre le caoutchouc se trouvant sur le côté extérieur de l'armature du joint et le métal du contre-alésage de la machine. Les exigences de performance en service ont amené les utilisateurs à choisir entre des diamètres extérieurs spécifiques en caoutchouc et en métal. L'avantage du caoutchouc

réside parfois dans une plus grande fiabilité d'inser-

tion et, quelquefois,dans une meilileure étanchéité secon-

daire. Cependant, les diamètres extérieurs métalliques

présentent d'autres avantages réels ou potentiels.

Ils comprennent la possibilité de disposer le diamètre intérieur du joint proprement dit de façon plus précise, car cette pièce est souvent formée par rapport à un diamètre extérieur d'armature métallique. La formation d'un diamètre extérieur en caoutchouc peut poser des difficultés pour assurer un centrage convenable, par

rapport au corps de lèvre du joint, à la fois du dia-

mètre extérieur en caoutchouc et de celui de l'armature.

Un inconvénient d'un joint d'étanchéité à diamètre extérieur en caoutchouc est que, lorsque l'on procède à la mise en place, l'élément cylindrique en caoutchouc qui forme le diamètre extérieur se trouve en cisaillement. Par conséquent, après que le joint a été mis en place à une profondeur nominale dans son contre-alésage, les forces le rappelant en position sont relâchées et le joint tend à "revenir brusquement" dans une position s'étendant axialement à l'extérieur de la position spécifiée. Ceci peut parfois provoquer

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un défaut d'alignement axial et un positionnement

incorrect ou mal défini du joint d'étanchéité.

Par conséquent, il existe certaines appli-

cations dans lesquelles il est très souhaitable de prévoir un joint d'étanchéité présentant les meilleures caractéristiques à la fois d'un: diamètre extérieur

métallique, à savoir -un logement ferme, et en parti-

culier un diamètre extérieur métallique sans bavure, et les avantages d'un diamètre extérieur en caoutchouc, qui comprennent une meilleure étanchéité secondaire

et une facilité de mise en place.

Avec les joints d'étanchéité dans lesquels on a essayé de combiner des diamètres extérieurs en caoutchouc et en métal, c'est-à-dire comportant une garniture de talon en caoutchouc ayant le même diamètre extérieur que la partie métallique, les procédés de moulage antérieurs étaient tels qu'une bavure ou un fragment de caoutchouc se formait sur le diamètre extérieur en métal. Ceci peut compromettre l'aptitude du diamètre extérieur métallique à établir de manière

appropriée un contact avec le métal du contre-alésage.

Par conséquent, il est devenu courant de soumettre ces joints à un posttraitement consistant à ébavurer ou à gratter à la brosse la bavure ou l'excroissance pour l'enlever du diamètre extérieur métallique. Ceci

constitue un inconvénient dans la mesure o une opéra-

tion supplémentaire est nécessaire et dans la mesure o le diamètre extérieur métallique risque d'être

endommagé par l'enlèvement d'un revêtement de sa sur-

face ou d'une autre manière pendant cette opération.

Conformément à l'invention, il est proposé

une conception qui combine les avantages de la pré-

sence de caoutchouc et de métal sur le diamètre exté-

rieur du joint d'étanchéité, à l'utilisation la plus

économique ide matières comprenant les matières coil-

2600o59 teuses à base de caoutchouc demandées pour former un tel diamètre extérieur de joint. En outre, il est proposé des moules et des procédés de moulage pour fabriquer de façon fiable et à bon marché de tels joints d'étanchéité.

Compte tenu de l'incapacité de l'art anté-

rieur à fournir un joint d'étanchéité combinant cer-

taines des caractéristiques ci-dessus dans une confi-

guration économique, un objet de l'invention est de

proposer un joint perfectionné d'étanchéité à l'huile.

Un autre objet de l'invention est de proposer un moule perfectionné convenant à la fabrication de joints d'étanchéité à l'huile selon l'invention. Un autre objet de l'invention porte également sur un joint d'étanchéité à l'huile qui comprend une armature rigide dont une première partie du diamètre extérieur est conçue pour porter contre un contrealésage associé et positionner le joint par rapport à celui-ci et dont une autre partie, de diamètre réduit ou mineur, sert de surface de liaison pour un élément cylindrique

de diamètre extérieur en caoutchouc, assurant l'étan-

chéité secondaire.

Un autre objet de l'invention est de pro-

poser un joint d'étanchéité comportant une armature qui présente deux parties de diamètre extérieur, un revêtement d'élastomère fluoré étant appliqué sur l'extérieur du plus petit des deux diamètres et le

grand diamètre étant sensiblement exempt d'élastomère.

L'invention a également pour objet un joint d'étanchéité dans lequel le diamètre extérieur en caoutchouc est formé, pendant le moulage, par un

écoulement de caoutchouc de la zone de la lèvre élasto-

mérique d'étanchéité vers le diamètre extérieur unique-

ment le long d'une surface de l'armature, cette der-

nière étant utilisée comme élément de la cavité du

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moule, et rendant possible la réalisation à la fois du corps de lèvre d'étanchéité et de la garniture de talon de diamètre extérieur à partir de la même

charge de matière.

Un autre objet de l'invention est de pro- poser un joint d'étanchéité à l'huile comportant un corps de lèvre d'étanchéité principal en élastomère fluoré ainsi qu'une garniture de talon en élastomère fluoré, et utilisant des quantités minimes de matière pour la réalisation de ces éléments, afin d'obtenir

une économie maximale.

Un autre objet de l'invention est de pro-

poser un moule pour la fabrication d'un joint d'étan-

chéité, lequel moule comprend des premier et second éléments mobiles l'un par rapport à l'autre, dont

un premier comprend plusieurs organes de support d'ar-

mature qui servent à positionner l'armature à l'inté-

rieur de la cavité de moulage et qui aident aussi à définir plusieurs passages entre la partie de la

cavité du moule définissant le corps de lèvre d'étan-

chéité et la partie définissant la garniture de talon afin que les deux éléments élastomériques du joint puissent être réalisés en une seule opération à partir

d'une seule charge d'élastomère.

Un autre objet de l'invention est de pro-

poser un moule pour joint d'étanchéité dans lequel des surfaces opposées coopérantes, situées sur deux éléments de moule mobiles l'un par rapport à l'autre, sont réalisées et agencées de manière que, lorsqu'une

armature de joint de dimensions convenables et d'épais-

seur de paroi convenable est positionnée dans le moule, il soit formé des écrans anti-bavure aidant à définir des cavités étanches aux fluides pour la formation de la garniture de talon et d'une partie de la lèvre

d'étanchéité, respectivement.

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Un autre objet de l'invention est de pro-

poser un moule comportant des parties relativement fixe et mobile dont une première comporte un anneau d'estampage ou une surface annulaire analogue sur une première portion et une surface formant un écran

anti-bavure sur une deuxième portion, cettepartie mobile. étant -

conçue pour porter contre une armature du joint et l'appliquer dans une position souhaitée à l'intérieur du moule tout en la positionnant par rapport à une surface complémentaire située sur l'autre partie, fixe, du moule, de manière que des écrans anti-bavure

soient établis sur des surfaces opposées du même élé-

ment d'armature.

Un autre objet de l'invention est de pro-

poser un moule tel que décrit ci-dessus, dans lequel les surfaces d'écrans anti-bavure sont formées sur des côtés opposés d'une partie de grand diamètre d'une

armature de joint épaulée.

Un autre objet de l'invention est de pro-

poser un moule comportant des écrans anti-bavure oppo-

sés et des moyens destinés à positionner une armature à l'intérieur d'une partie de la cavité, des parties du moule étant conçues pour coopérer avec un troisième élément indépendant, relativement mobile, qui est conçu, lors de la fermeture du moule, pour transférer

un élastomère durcissable et coulant d'une zone exté-

rieure aux cavités de moulage vers les zones de l'inté-

rieur de la cavité destinées au moulage de la lèvre

et de la garniture de talon.

Un autre objet de l'invention est de pro-

poser un moule et un procédé dans lesquels l'armature du joint peut porter une aile radiale d'épaisseur donnée et une aile de montage d'épaisseur de paroi réduite, et dans lesquels la paroi de l'aile de montage est allongée ou étirée afin que l'on obtienne une

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maîtrise plus précise de cette épaisseur de paroi pour éliminer les bavures et faciliter- la fermeture

du moule et l'enlèvement de la pièce finie.

Un autre objet de l'invention est de proposer un procédé de fabrication d'un joint d'étan- chéité à l'huile qui consiste à former une armature

comportant des parois qui comprennent des ailes prin-

cipale et secondaire de diamètre extérieur, à position-

ner cette armature dans un moule dimensionné de manière qu'un écran antibavure, situé sur une partie fixe du moule, porte contre la surface extérieure de la paroi principale de l'armature et, avant de remplir la cavité du moule, à mettre en contact une surface intérieure de la paroi de l'armature présentant le diamètre principal avec une surface de formation d'un écran anti-bavure sur un élément mobile du moule, à déplacer l'élément mobile du moule pour qu'il porte contre l'armature et l'applique contre des éléments de support d'armature situés sur la partie fixe du moule, subdivisant ainsi la cavité de moulage en une partie de formation du corps du joint et en une partie de formation de la garniture de talon, ces parties de la cavité étant reliées entre elles au moyen de passages espacés définis en partie par les éléments de support de l'armature, et à remplir les deux parties de la cavité du moule avec un élastomère durcissable et coulant et à faire durcir cet élastomère pour former un corps de joint et une garniture de talon liés à l'armature.

L'invention est mise en pratique par l'uti-

lisation d'un moule comportant au moins deux parties relativement mobiles et présentant des surfaces qui, en association avec une armature du joint, définissent la forme d'une cavité de moule ayant une partie se présentant sous la forme d'un corps de lèvre de joint

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et une autre partie se présentant sous la forme d'une

garniture de talon, les deux cavités étant en communi-

cation l'une avec l'autre par plusieurs passages et les parties mobiles du moule présentant des surfaces espacées formant écran anti-bavure, conçues pour porter sur des surfaces opposées des parois intérieure et extérieure, respectivement, du diamètre principal

de l'armature du joint.

L'invention sera décrite plus en détail

en regard des dessins annexés à titre d'exemple nulle-

ment limitatif et sur lesquels, les mêmes références numériques désignant les éléments correspondants sur les différentes figures: la figure 1 est une coupe verticale du moule selon l'invention en position fermée, montrant une armature de joint en position dans le moule ainsi que la cavité de moulage qui est vide;

la figure 2 est une coupe verticale par-

tielle à échelle agrandie d'une partie du moule de la figure 1, montrant la cavité remplie d'élastomère durcissable;

la figure 3 est une coupe verticale par-

tielle éclatée, à échelle encore agrandie, du moule des figures 1 et 2, montrant les parties du moule

et l'armature du joint, cette vue montrant les dimen-

sions devant être données à l'armature du joint et aux diverses parties du moule pour former des écrans anti-bavure dans la cavité; la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, montrant l'armature du joint en place alors que le moule est encore ouvert; la figure 5 est une vue analogue à celle des figures 3 et 4, montrant certaines parties mobiles du moule pendant l'opération de fermeture;

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la figure 6 est une vue analogue à celle

des figures 3, 4 et 5, montrant les parties définis-

sant la cavité du moule dans la position totalement fermée, les écrans anti-bavure limitant l'élastomère à la partie comprenant la cavité et la cavité de mou- lage étant presque, mais non totalement, remplie; et

la figure 7 est une vue partielle en pers-

pective d'un joint d'étanchéité fini, réalisé dans

le moule montré sur les figures 1 à 6.

Bien que les principes de l'invention puissent être matérialisés dans des moules dont les réalisations diffèrent par des détails et qui peuvent

être utilisés pour la fabrication de joints d'étan-

chéité différant quelque peu les uns des autres, on

donnera ci-après une description détaillée d'une forme

de réalisation de l'invention dans laquelle le produit est un joint d'étanchéité à l'huile comportant une

partie de garniture de talon formant un diamètre exté-

rieur, en caoutchouc, ainsi qu'une partie élastomérique

de lèvre d'étanchéité, forme de réalisation dans la-

quelle le remplissage de la cavité de moulage commence alors que des écrans anti-bavure sont établis et dans laquelle le remplissage du moule s'achève ensuite alors que l'armature est maintenue en position pour

subdiviser la cavité du moule en une partie de forma-

tion d'une garniture de talon et en une partie de

formation d'une lèvre d'étanchéité.

En référence à présent plus en détail aux dessins, la figure 1 montre l'invention sous la forme d'un moule de fabrication de joint d'étanchéité, désigné globalement en 10 et représenté comme étant utilisé pour la production d'un joint d'étanchéité à fluide du type désigné globalement en 12 sur la figure 7. Comme le montre également la figure 1, le

moule 10 comporte plusieurs éléments individuels com-

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prenant un noyau de moule inférieur désigné globalement en 13 et représenté comme étant reçu et positionné par rapport à un noyau intérieur désigné globalement en 14 par des moyens de maintien et de fixation sous la forme d'une vis à tête 16 fixée à une plaque de

moule inférieure (non représentée) d'une manière clas-

sique. Un élément rapporté 18 de fond, conçu pour recevoir et positionner une armature de joint désignée globalement en 20, d'une manière décrite plus en détail ci-après, est disposé radialement juste à l'extérieur

du noyau inférieur 13, dans une disposition concentri-

que, étroite et étanche aux fluides avec celui-ci.

Le moule 10 comprend en outre plusieurs parties mobiles entre elles comprenant une bague 22

de maintien, maintenue en place par un ressort jarre-

tière 23, un élément rapporté supérieur 24 et un plon-

geur 26 sur lequel agit une pile de ressorts Belle-

ville 28. Une bague 30 d'étanchéité en carbure fluoré ou analogue empêche l'élastomère de couler dans le

jeu de travail entre le plongeur 26 et l'organe rap-

porté supérieur 24. D'autres détails de ces parties du moule sont donnés dans le brevet des Etats-Unis

d'Amérique N 3 950 119.

La figure 1 montre également qu'une cavité

32 pour former un corps de lèvre d'étanchéité princi-

pal et une cavité 34 de formation d'une garniture de talon sont délimitées lorsque ces parties du moule sont dans la position fermée alors que l'armature

20 se trouve dans le moule. De plus, une cavité auxi-

liaire 36 et une poche 38 à bavure à déchirer sont également représentées comme étant formées dans ce mode de réalisation lorsque les parties du moule sont dans la position fermée. Plusieurs passages à vide 38 existent aussi entre diverses parties du moule mais, étant donné que ces passages 38 sont d'un type connu de l'homme de l'art et qu'ils ne font pas partie de l'invention proprement dite, ils ne seront

pas décrits plus en détail.

En référence à présent aux figures 3- , celles-ci montrent d'autres détails des éléments précédents, comprenant la position de l'armature 20 par rapport à la partie restante des éléments 13, 14, 18 et 24 du moule. La figure 3 montre que le noyau

intérieur 14 comporte un rebord annulaire 40 s'éten-

dant radialement, destiné à recevoir un anneau préparé ou une partie de caoutchouc préparée sous la forme

globale d'un tore 42 non incurvé. Le plongeur 26 pré-

sente une surface frontale extrême annulaire 44 dirigée vers le bas, s'étendant radialement, qui porte contre la partie préparée 42 maintenue sur le rebord 40 et, lors de la fermeture du moule, la diminution du volume entre ces parties chasse l'élastomère durcissable d'abord à travers la poche 38 à bavure à déchirer,

puis vers l'intérieur des cavités 32, 34 et 36.

Le noyau intérieur 14 comporte en outre un épaulement 46 et une surface cylindrique 48 de plus grand diamètre qui définissent, respectivement, certaines parties de la poche 38 à bavure à déchirer et le passage s'étendant de cette poche vers la cavité 32 de formation du corps du joint. Le noyau 14 présente également des surfaces annulaires profilées 50 qui

définissent des parties des lèvres d'étanchéité princi-

pale et auxiliaire du produit fini. Le noyau inférieur 13 présente des surfaces profilées 52 qui définissent les parties de la lèvre d'étanchéité auxiliaire, tandis que le noyau extérieur 18 présente une surface frontale extrême radiale 54 sur laquelle sont reçus plusieurs

éléments 56 de support d'armature, espacés circon-

férentiellement. Le noyau extérieur 18 présente égale-

ment des surfaces profilées 58 définissant la partie de nez de la garniture de talon, une surface 60 à conicité inversée définissant des parties de la surface du diamètre extérieur de la garniture de talon, et une surface extérieure cylindrique 62 de formation

d'un écran anti-bavure, dimensionnée avec précision.

En comparant les figures 2 et 3, par exemple, on note que les éléments 56 de support de

l'armature sont espacés régulièrement sur la circon-

férence de la surface 54, de sorte que plusieurs pas-

sages 55 s'étendent entre les cavités 32 et 34 pour

établir plusieurs trajets d'écoulement pour le caout-

chouc lorsqu'il s'écoule de la cavité 32 vers l'inté-

rieur de la cavité 34 pendant la fermeture du moule

(figure 6). Dans le produit fini (figure 7), le caout-

chouc présent dans les chapelets de passages 55 appa-

raît sous la forme d'une série de nervures ou de chape-

lets 55 s'étendant radialement entre le corps 57 du

joint et la garniture de talon 59. Le joint fini com-

prend également un ressort jarretière 63 et il appa-

raît qu'une bordure recourbée a été formée dans le prolongement 86 d'épaisseur réduite de l'armature 20. L'élément rapporté supérieur 24 présente une surface cylindrique complémentaire 64 qui est la contrepartie intérieure de la surface 60 et qui est conçue pour former un écran anti-bavure avec la surface de la paroi latérale intérieure de l'armature,

d'une manière décrite en détail ici. La partie infé-

rieure de l'élément rapporté supérieur 24 comporte également un épaulement 66, une surface 68 définissant une cavité auxiliaire, une bague ou surface frontale extrême 70 d'estampage ou d'appui, plusieurs surfaces

annulaires profilées 72, dirigées globalement radiale-

ment vers l'intérieur et définissant des parties de la cavité 32 de formation du corps du joint et une gorge circonférentielle 74 définissant une partie de la poche 38 à bavure à déchirer. La surface 76 forme une partie du passage s'étendant entre la poche 38 de bavure à déchirer et la cavité 32 lorsque les parties du moule sont dans la position fermée. Ce passage est de section transversale étroite et forme la membrane à déchirer dont seul un vestige (61 sur la figure 7) subsiste dans le produit final. La gorge 74 retient les parties restantes du caoutchouc durci

pour faciliter l'action de déchirement.

En référence à présent en particulier aux figures 3 à 5, on voit que l'armature 20 comporte une aile radiale 78 et une aile axiale constituées de parois latérales 80, 82 de petit et grand diamètres, d'un collet 84 entre ces parois latérales 80, 82 et

d'un prolongement 86 de formation d'un bordage recourbé.

Sur les dessins, diverses dimensions sont illustrées

schématiquement et certaines d'entre elles sont impor-

tantes pour l'invention. Ces dimensions comprennent

D1 qui est le diamètre de la surface 62 d'écran anti-

bavure sur le noyau extérieur, et D2 qui est le diamètre de la surface 88 de diamètre extérieur de la paroi 82 d'armature présentant le grand diamètre. D3 est le

diamètre intérieur de la paroi de l'armature présen-

tant le grand diamètre, et D4 est le diamètre de la surface 64 d'écran anti-bavure de l'élément rapporté supérieur. L'épaisseur du prolongement 86 de formation de bordage, de diamètre réduit, est indiquée en Tc

sur la figure 3, celle-ci montrant également l'épais-

seur réelle T de la paroi, c'est-à-dire la différence w

entre les diamètres des surfaces intérieure et exté-

rieure de moulage du grand diamètre sur l'armature.

En référence à présent à la mise en oeuvre

du procédé de moulage selon l'invention, les caracté-

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ristiques dimensionnelles de l'armature doivent être liées avec précision à ce type de moule pour que le procédé puisse être mis en oeuvre avec succès. En conséquence, par exemple, on choisit une armature 20 qui présente une épaisseur de paroi de 1,143 mm dans la partie 78 d'aile radiale. Cette armature,

qui comporte également une paroi 80 s'étendant axiale-

ment ou paroi d'aile de montage, est ensuite emboutie

ou étirée, ou les deux, dans une presse afin de rece-

voir une dimension précise. Dans le procédé dit d'éti-

rage, il se produit un mouvement relatif entre les outils intérieur et extérieur de formage, d'une manière connue de l'homme de l'art. Ce procédé, tel que mis en oeuvre aux fins de l'invention, réduit l'épaisseur de paroi T de l'aile axiale, dans les zones 80, 82 w et 84, à une valeur maîtrisée avec précision de 0,914 mm, plus ou moins 0,0127 mm. Ensuite, l'armature est mise en place pour être insérée dans le moule , les dimensions D1 et D2 assurant un contact linéaire entre la surface de diamètre extérieur 88 de la paroi

82 d'armature présentant le grand diamètre et la sur-

face 62 d'écran anti-bavure de l'élément rapporté inférieur 18. Similairement, le diamètre de la surface 64 d'écran anti-bavure de l'élément rapporté supérieur est lié au diamètre D3 de la surfaceintérieure 90 de la paroi 82 d'armature présentant le grand diamètre

afin d'établir un ajustement de 0 à 0,025 mm.

Ces dimensions étant établies et une partie préparée de caoutchouc 42 étant positionnée comme montré sur le rebord 80, on ferme le moule. L'armature peut tomber librement ou être entraînée par la surface frontale extrême 70 de l'élément rapporté supérieur 24 jusque dans la zone désignée globalement en 92 sur les figures 3 et 4, c'est-à-dire la zone comprise entre les deux parties du moule mobiles entre elles. Pendant la fermeture du moule et lorsque la surface frontale extrême inférieure 44 du plongeur 24 porte contre la partie préparée 42, la surface 64 d'écran anti-bavure de l'élément rapporté supérieur 24 approche de la surface de diamètre intérieur 90

de la paroi 82 d'armature de grand diamètre, l'arma-

* ture 20 étant alors entraînée vers une position en appui complet dans laquelle la surface inférieure 94 de l'aile 78 de l'armature porte contre la surface supérieure 96 du support 56 de l'armature. A ce point, comme montré sur la figure 6, par exemple, il s'établit

un contact entre les deux surfaces mutuellement oppo-

sées 62, 64 d'écran anti-bavure, situées sur les par-

ties opposées 18 et 24 du moule, les surfaces 88, 90 de diamètre extérieur et de diamètre intérieur de la paroi 82 d'armature, de grand diamètre, étant

coincées entre elles de façon étanche aux fluides.

De la même manière, la surface de portée ou surface

annulaire 70 d'estampage de l'élément rapporté supé-

rieur 24 est entrée en contact avec la surface supé-

rieure 98 de l'aile 78 de l'armature d'une manière

étanche aux fluides.

Comme montré sur la figure 6, il existe un contact métal sur métal entre la portée 70, l'aile 78 de l'armature et la surface 56 de support d'armature de la partie 18 du moule, ainsi que l'établissement d'écran anti-bavure sur les surfaces 60, 64 du moule

avant que la surface inférieure 44 du plongeuraittrans-

féré la totalité de la partie préparée à travers la poche 38 à bavure à-. déchirer et jusque dans les cavités

32 et 34.

Immédiatement après ce point, le plon-

geur est arrivé en position d'emboîtement complet

et les deux cavités 32, 34 sont totalement remplies.

Dans certains cas, la cavité auxiliaire 36 peut égale-

ment être au moins partiellement remplie. Le fait que cette cavité 36 soit remplie ou non dépend du

"minutage" du moule, c'est-à-dire de la position rela-

tive du caoutchouc dans le remplissage de la cavité en comparaison avec l'entrée en contact entre la portée d'estampage et la surface 98 de l'armature. En d'autres termes, si l'élément rapporté supérieur 24

arrive dans sa position finale bien avant que le plon-

geur 26 se soit déplacé sensiblement, la cavité 36 est vide. Si le plongeur 26 a chassé la plus grande partie de la partie préparée dans les zones de la cavité avant que la portée 70 arrive en appui complet,

la cavité 36 est partiellement ou complètement remplie.

Si le plongeur 26 n'est pas utilisé et qu'un moule à compression en deux pièces est utilisé, il est prévu que la cavité 36 soit remplie dans tous les cas. La figure 2 montre le moule totalement fermé et rempli et l'armature en position. Une fois cette condition établie, on laisse l'élastomère durcir et on ouvre

ensuite le moule.

A ce moment, la poche 38 à bavure à déchi-

rer agit de façon à retenir certaines parties du caout-

chouc et sépare les restes de la partie préparée du

corps du joint, déchirant ainsi la membrane 61.

Conformément à l'invention, la formation des parois d'épaisseur réduite de l'armature n'est pas strictement nécessaire à la mise en oeuvre de

l'invention, mais celle-ci est facilitée par l'utilisa-

tion de cette formation ou par d'autres procédés conve-

nables pour assurer la précision dimensionnelle de l'armature. Le procédé cité consistant à étirer la paroi de l'armature est connu de l'homme de l'art et n'entre pas dans le cadre de l'invention proprement

dite. D'autres procédés donnant des résultats équi-

valents conviennent également à cet effet. Conformément à l'invention, on peut établir un mouvement relatif important entre l'élément rapporté supérieur et le diamètre intérieur 90 de la paroi d'armature de grand diamètre afin que l'écran anti-bavure soit établi et maintenu sur une distance importante de la course de fermeture du moule. Ceci offre la possibilité de maintenir un état sans bavures sur les deux surfaces

diamétrales intérieure et extérieure de la paroi d'ar-

mature choisie. Bien que les dimensions citées puissent s'appliquer à la réalisation de joints d'étanchéité ayant un diamètre pouvant être compris entre 3,8 et

7,6 cm, simplement à titre d'exemple, des joints d'étan-

chéité plus petits ou plus grands peuvent être réalisés

par l'utilisation du même degré d'ajustement ou, peut-

être, par un degré d'ajustement légèrement plus grand ou plus faible, selon ce qui peut être préconisé par les matières utilisées et d'autres facteurs. Si un ajustement résiduel trop grand est établi, les pièces sont difficiles à retirer du moule ou peuvent être légèrement déformées pendant la fabrication, tandis qu'un ajustement trop faible peut être à l'origine de la formation de certaines bavures, en particulier lorsque les pièces sont à la limite ou légèrement

en dehors des tolérances prévues.

Conformément à l'invention, si les dimen-

sions radiales de l'armature ne sont pas exactes, mais que les épaisseurs de paroi sont correctes, un certain degré d'étirage ou de modification de forme de l'armature peut être obtenu pendant la fermeture du moule et ceci doit être réalisé dans le cadre de l'invention. On a déterminé qu'il est avantageux que le diamètre hors-tout de l'armature soit légèrement inférieur plutôt que supérieur à celui de la surface de l'éctan antibavure située sur l'élément rapporté inférieur, si possible, mais l'invention peut également être utilisée dans certains cas o l'armature est effectivement réduite d'un certain degré, faible, pendant l'opération de moulage. Des joints d'étanchéité réalisés conformément à l'invention sont caractérisés par l'absence de bavure sur le grand diamètre extérieur

de l'armature et par une maftrise étroite des dimen-

sions réelles. Ces joints peuvent être aisés à mettre en place et à bloquer fermement en position dans le contre-alésage lorsqu'ils sont installés conformément aux spécifications. La garniture de talon en caoutchouc offre une excellente étanchéité et tire avantage des

caractéristiques des élastomères utilisés pour l'appli-

cation, à savoir une résistance aux hautes températures et/ou aux produits chimiques, et analogues. Le procédé de mise en oeuvre s'est avéré peu coûteux à utiliser et capable de produire régulièrement des pièces de haute qualité. On voit donc que la présente invention propose un joint d'étanchéité, un moule et un procédé de fabrication de ce joint nouveaux présentant un certain nombre d'avantages et de caractéristiques,

y compris ceux soulignés ici, ainsi que d'autres avan-

tages et caractéristiques propres à l'invention.

Il va de soi que de nombreuses modifica-

tions peuvent être apportées au moule et au procédé

décrits et représentés sans sortir du cadre de l'inven-

tion.

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Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Moule pour former un joint (12) d'étan-

chéité comportant un corps de joint en élastomère

et une garniture de talon en une matière élastoméri-

que durcissable, fluide, liés à une armature (20) de joint comportant des parois latérales cylindriques

(82, 80) s'étendant globalement axialement et présen-

tant un grand diamètre et un petit diamètre, reliées entre elles par un épaulement (84) de déport, et une aile (78) de liaison du corps de joint reliée à une partie extrême de la paroi latérale de petit diamètre de l'armature et s'étendant radialement vers l'intérieur de cette partie extrême, le moule étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins une partie (13, 18) de moule relativement fixe présentant une surface globalement cylindrique comprenant une surface (60) formant écran antibavure s'étendant sur une partie axiale, dirigée radialement vers l'intérieur, de la surface cylindrique, ladite partie de moule

présentant d'autres surfaces qui définissent des par-

ties de l'intérieur d'une cavité de moulage, et des moyens (56) destinés à porter contre une première surface de l'aile de liaison de l'armature du joint afin de supporter cette armature pour que des parties de celle - ci s'étendent à l'intérieur de la cavité de moulage, le moule comprenant en outre au moins une partie de moule (24) relativement mobile présentant des surfaces qui définissent d'autres parties de la cavité de moulage, lesdits moyens de support de l'aile de liaison coopérant avec des parties de l'armature pour former plusieurs passages espacés (55) s'étendant entre des première et seconde parties (32, 34) de la cavité de moulage, la première partie étant une partie de formation du corps du joint et la seconde étant une partie de formation de la garniture de talon,

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ladite partie mobile du moule comprenant également une portée (70) destinée à porter contre la surface de l'aile de liaison opposée à la surface de ladite aile contre laquelle s'appliquent les moyens de support de l'aile de liaison, sur la partie fixe du moule, ladite partie mobile du moule comprenant en outre un épaulement (66) espacé axialement de la portée et une surface (64) d'écran anti-bavure, portant contre l'armature et s'étendant à proximité immédiate dudit épaulement, ladite surface d'écran anti-bavure située sur la partie mobile du moule, dans la position fermée du moule, s'étendant radialement en face de la surface d'écran anti-bavure située sur la partie fixe du moule, lesdites surfaces d'écran anti-bavure étant conçues pour entrer en contact de façon étanche aux fluides avec des surfaces opposées intérieure et extérieure définissant des parties de la paroi latérale de grand diamètre de l'armature lorsqu'une armature de joint convenablement dimensionnée, en diamètre et épaisseur de paroi, est disposée dans le moule et que les parties du moule sont déplacées vers leur position de fermeture, lesdits passages permettant également à ladite charge de matière de moulage d'être chassée de ladite première partie de la cavité de moulage dans ladite seconde partie de la cavité de moulage à la suite de la fermeture

du moule,et à la garniture et au corps du joint d'étan-

chéité d'être formés à partir d'une seule charge d'élas-

tomère durcissable et fluide, en une seule étape de moulage.

2. Moule selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que chacune des parties fixe et mobile

du moule présente en outre des surfaces (74) qui coo-

pèrent pour définir entre elles, dans la position de fermeture du moule, une poche annulaire (38) à bavure à déchirer comprenant une zone principale de section transversale donnée et une zone de sortie de section transversale réduite formant un passage s'étendant de l'extérieur vers l'intérieur de la cavité

de moulage du corps du joint.

3. Moule selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comporte en outre un plongeur (26) mobile par rapport aux parties fixe et mobile du moule, ladite partie fixe du moule comprenant en outre des moyens (40) destinés à recevoir une charge (42) de matière à mouler, ces moyens de réception de charge et le plongeur étant disposés en alignement axial, le plongeur pouvant être rappelé vers une position, dans laquelle il s'étend au-dessus des moyens de réception de charge, par des ressorts raides, mais

élastiques (28).

4. Moule selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un anneau (22) de maintien présentant une surface dirigée vers le bas, conçue pour porter contre une surface frontale extrême de la paroi latérale de grand diamètre de l'armature, l'anneau de maintien et la partie mobile du moule étant séparés l'un de l'autre par un jeu

de travail.

5. Moule selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que lesdites surfaces situées sur la partie relativement mobile du moule, définissant des portions de la cavité de formation du corps du joint, comprennent des surfaces définissant une gorge de

réception d'un ressort (63).

6. Moule selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que la portion de la partie relativement mobile du moule s'étendant entre l'épaulement et la portée pouvant entrer en contact avec l'aile radiale de l'armature coopèrent avec au moins une surface dirigée vers l'intérieur de la paroi latérale de petit diamètre et de l'aile radiale pour définir une cavité

auxiliaire (36).

7. Procédé de fabrication d'un joint d'étan-

chéité aux fluides, caractérisé en ce qu'il consiste à former une armature (20) comportant une aile radiale

(78) et une aile s'étendant globalement dans la direc-

tion axiale, qui comporte des parties de paroi laté-

rale de petit diamètre (80) et de grand diamètre (82) reliées entre elles par un collet (84) s'étendant entre elles, ladite partie de paroi latérale de grand diamètre présentant des surfaces de diamètres extérieur

et intérieur opposées entre elles, à disposer l'arma-

ture dans une partie fixe (13, 18) du moule dans laquel-

le ladite aile radiale est supportée à distance d'une surface de fond de cette partie et dans laquelle ladite partie fixe du moule comporte également une paroi globalement cylindrique (60) d'un diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur de la paroi latérale de grand diamètre de l'armature, ladite partie fixe du moule comprenant également des portions définissant une partie de la forme d'un joint d'étanchéité aux fluides à mouler par remplissage desdites cavités avec un élastomère fluide, le procédé consistant en outre à déplacer axialement une seconde partie (24, 26) du moule par rapport à la première partie du moule et à appliquer une portée (70), située sur la partie mobile du moule, sur une partie de ladite aile radiale de l'armature, afin de bloquer l'armature pour qu'elle ne puisse pas se déplacer à l'intérieur du moule,

à appliquer une surface (64) de paroi d'écran anti-

bavure, située sur la partie mobile du moule, contre la surface-de diamètre intérieur de la paroi latérale de grand diamètre de l'armature, laquelle surface

d'écran anti-bavure présente un diamètre qui est infé-

rieur audit diamètre de la surface d'écran anti-bavure

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de la première partie du moule, d'une valeur sensible-

ment égale à l'épaisseur de la paroi latérale de l'arma-

ture afin d'établir des écrans anti-bavure le long des deux surfaces extérieure et intérieure du grand diamètre de la paroi latérale de l'armature, et, pen- dant que les surfaces d'écrans anti-bavure des parties du moule sont en contact avec l'armature pour former

lesdits écrans anti-bavure, à faire couler un élasto-

mère fluide vers l'intérieur de la cavité du moule et à maintenir les écrans anti-bavure jusqu'à ce que

l'élastomère ait atteint une consistance lui permet-

tant de se soutenir de lui-même.