Brevet FR2001781A1 — publié le 19691003

Cette invention concerne un oae d' assemblage de piè- ces en matière plastique, notamment la liaison articulée de piè ces an matière plastique entre elles, par exemple couffe dans le cas d'un récipientpliant en fore de boIte, dans lequel les parois latérales sont reliées par une articulation cu une onar- nière à la pièce de fond. A ce e effet, il est connu de confec- tionner d'une seule pièce des flancs en matière plastique et de réduire suffisamment l'épaisseur de la matière le long des arêtes de liaison pour que la souplesse et la mobilité ainsl améliorées forment entre les pièces une articulation ou une charnière.Il est vrai que cette opération se prête à une mise en oeuvre sans dépenses relativeent importantes. La réduction de l'épaisseur se traduit également par un affaiblissement de la matière plastique, de sorte que l'usage répété des carrières d'assemblage entraîne leur destruction partielle ou totale après une durée relativement courte. Il convient d'ajouter que la matière plastique est naturellement plus cassante dans les zones d'épaisseur réduite, ce qui favorise et accélère le phénomène de destruction de l'articulation. De plus, il n'est plus nouveau de combiner des matières thermoplastiques avec des tissus. Il s'agit dans ce cas généralement de tamis ou d'autres pièces de tissu telles qu'on les utilise par exemple dans les machines à laver ou à rincer. Pour la confection de pièces d'assemblage de ce genre, on introduit les éléments de tissu ou de toile de filtrage dans un moule approprié pour les enrober partiellement de matière plastique par injection, par exemple pour la formation d'une bordure ou d'un cadre entourant un tamis. Les éléments de tissu ou de toile de filtrage peuvent être faits en matière plastique ou formés par des toiles métalliques. Enfin, on a également déjà tenté d'assembler des pièces en matière plastique au moyen d'un élément de liaison commun, également en matière plastique, et confectionné par injection pour encadrer partiellement les pièces précitées. Le problème qui se pose dans ce cas consiste à obtenir un assemblage par fusion véritable entre les pièces à relier directement entre elles. Lorsque les matières plastiques sont de même nature elles risquent de diffuser totalement les unes dans les autres pendant l'injection tout autour d'une pièce mise en place dans un moule approprié.Or ceci présente de graves inconvénients dans ce nombreux cas d'application industrielle. ar exemple perdant la confection d'une articulation, pendant lacuenle pièce plate en matière plastique doit être coulée par inOect-on dans une autre pièce en mat ère plastique, la soudure par fusion des pièces en matière plastique etabllraiz consécutfflvement une liaison correstondant à la section de sortie ce la pièce plate. Cr cette section ne 5#ffit pas pour garantir une rsistance mecanique de longue durée exposée à la destruction dans la plupart des cas. Le but de l'invention est donc notamment d'établir entre les pièces matière plastique une liaison telle que seules les surfaces de contact soient assemblées entre elles par fusion et soudure. melon l'invention, on a en effet trouvé que l'assem- blage direct de pièces en matière plastique, ou indirect par des éléments. ce liaison également en matière plastique, permet d'obtenir une liaison techniquement Irréprochable et d'une haute résistance mécanique lorsque l'assemblage entre une pièce en matière plastique massive et une pièce formée par une nappe de fibres en matière plasticue est assuré par un contact intime des zones à relier entre elles des deux pièces, et ce pendant la confection de la pièce en matière plastique massive.Les pièces formées par une nappe de fibres présentent des coefficients de transmission de la chaleur, inférieurs à ceux des pièces massives en matière thermoplastique, de sorte que l'établissement d'une liaison par fusion et soudure dans les zones de contact ne fait fondre qu'une couche relativement mince de la pièce de liaison formée par la nappe de fibres. La plus grande partie de la section de la pièce de liaison formée par une nappe de fibres est maintenue dans l'état initial pendant l'assemblage selon l'invention, de sorte que la totalité de la surface de contact entre les pièces en matière plastique à assembler intervient pour établir la résistance mécanique de la liaison totale.L'effet engendré selon l'invention est surprenant en ce sens que de très mauvaises expériences ont été faites pendant la coulée d'encadrements par injection de pièces en matière thermoplastique massives. La destruction par fusion de la pièce formée par une r.,p- pe de fibres n'est pas à craindre pendant la coulée par injection de la matière plastique,étant donné que la nappe portée à la température ambiante est amenée en contact avec la matière plastique très chaude pour l'assemblage, tandis que la chaleur résiduelle de la matière plastique est évacuée très rapidement par l'outil. L'assemblage selon l'invention se prête à la mise en oeuvre par divers procédés. Far exemple, la pièce en matière plastique massive peut être assemblée avec la nappe en fibres plastiques par injection sur l'une ou sur les deux faces. A cet effet, il est avantageux d'introduire la nappe de fibres en matière plastique dans un moule approprié pour la coulée par injection, et de procéder ensuite en une seule opération à l'injection de la pièce en matière plastique massive sur l'une ou sur les deux faces pour l'encastrement. D'autre part, il est possible d'assembler la pièce en matière plastique massive par pressage avec la nappe de fibres en matière plastique. Le pressage peut avoir lieu à froid ou à chaud.Par ailleurs, un autre procédé permet d'assembler la pièce en matière plastique massive sous la forme d'un produit demi-ouvré avec la nappe de fibres en matière plastique par une opération de façonnage à chaud. Enfin, et dans le cadre de l'invention, l'assemblage de la pièce en matière plastique massive avec la nappe de fibres en matière plastique peut avoir lieu pendant la polymérisation ou même pendant la vulcanisation, par coulée, extrusion ou une opération de façonnage similaire. A titre d'exemple, l'assemblage peut avoir lieu par extrusion de la masse de moulage sur la nappe de fibres, ce qui donne par exemple un renforcement des bords périphériques. De plus, une nappe de fibres sur laquelle a été appliquée une pellicule métallique ou en matière plastique, peut être assemblée avec une matière plastique solide appropriée. D'autre part il est également possible d'établir la liaison selon l'invention en combinaison avec un adhésif. Jusqu'ici on croyait qu'il était normalement nécessaire d'oxyder la surface à la flamme ou d'une autre manière pour le collage de polyoléfines. Ces opérations présentent essentiellement de l'importance en combinaison avec l'application d'une pellicule. Le traitement préalable à la flamme ou par d'autres moyens pour l'oxydation n'est pas nécessaire chaque fois qu'il s'agit d'un assemblage selon la présente invention. Le mode d'assemblage selon l'invention est avantageux dans de nombreux domaines d'application. La liaison de nappes de fibres en matière plastique avec des pièces en matière plast;- que massive permet par exemple de confectionner des articulations ou des charnières. A cet effet, les nappes en fibres de matière plastique doivent se présenter sous la forme de pièces planes de faible épaisseur. .eme pour la confection de boîtes pliantes ou de récipients à parois rabattables, les parois latérales peuvent être reliées entre elles et avec le fond par une articulation conçue selon l'invention. Il en est de même en ce qui concerne le couvercle de ces récipients.De plus, étant donné qu'il est connu de confectionner les nappes de fibres les plus diverses en matière plastique, des pièces formées par des nappes de fibres perméables permettent également la confection d'éléments similaires à des filtres et tamis. Pour ces deux éléments similaires à des filtres et tamis, le mieux est d'utiliser une nappe en fibres de matière plastique enchevêtrées, et qui ne doivent pas être reliées entre elles par des points de soudure. L'invention est même avantageusement applicable aux procédés de revêtement et d'extrusion. L'assemblage selon l'invention convient également et parfaitement à la fabrication, par exemple de dispositifs porteurs. A cet effet, il est indiqué d'assembler les extrémités d'une ou plusieurs nappes en fibres de matière plastique avec un élément en matière plastique massive. Cet élément forme alors généralement la poignée porteuse, tandis que les différentes pattes en fibres de matière plastique délimitent le volume de contenance de l'élément porteur. Pour obtenir que l'assemblage des extrémités de toutes les nappes forme une liaison suffisante avec la pièce massive en matière plastique, il convient, selon l'invention, de décaler les extrémités des nappes les unes par rapport aux autres. Dans le cas où les couches superposées ou les éléments plats de faible épaisseur formés par les nappes en fibres de matière plastique présentent des surfaces relativement grandes, pour lesquelles il est nécessaire de prévoir une résistance mécanique relativement élevée, les éléments formés par les nappes de fibres en matière plastique peuvent être renforcés par des nervures en matière plastique massive. A titre d'exemple du cas précité, on peut citer un tamis ou un filtre à grande surface. Pour la fabrication d'éléments de ce genre, il est par ailleurs possible de prévoir les canaux d'injection dans la sone des nervures de renforcement. Enfin, il est possible d'utiliser l'invention pour une impression en deux couleurs. A cet effet, il suffit simple ment que les éléments en matière plas-~~cue massive et les nappes de fibres an matière plastique se présentent sous des couleurs différentes. Il est également possible de réunir deux ou lusieurs nattes de fibrs au moyen d'un ou de plusieurs éléments en matière plastique massive. Quelcuos modes de mise en oeuvre de l'invention seront décrits ci-atrès en détail et à titre d'exemples en regard du dessin annexe, sur lequel Les figures 1 et 2 sont des vues en coupe transversale de deux exemples de principe montrant effectivement de quelle manière il est possible d'encastrer des nappes en fibres de matière plastique ans une pièce massive en matière thermoplastique, ou d'appliquer cette nappe sur une face de la pièce.La ligure 3 est également une vue en coupe transversale montrant l'établis- sement d'une liaison articulée ou d'une charnière entre deux pièces en matière plastique dans le cadre de l'invention. La figure 4 est une vue en perspective d'une boîte pliante, dont les parois latérales sont reliées au fond et entre elles par une articulation conçue selon invention. Les figures 5 et 5a sont respectivement des vues en coupe et en plan d'un récipient partiellement fait avec des nappes en fibres de matière plastique. Selon les figures 5 et 6a, des nappes en matière plastique, remplissant la fonction de filtres, sont encastrées dans un cadre. La figure 7 représente un élément porteur, tandis que la figure 8 montre un filtre d'une autre conception.Les deux éléments sont également confectionnés par le procédé selon l'invention. La figure 9 du dessin représente un autre élément porteur de préférence conçu pour le transport de bouteilles. La figure 9a est une vue partielle en coupe transversale montrant la poignée porteuse du mode de réalisation selon la figure 9. L#assemblage selon la figure 1 est réalisé par la miseen place d'une pièce 1, par exemple d'une nappe en fibres de matière plastique dans un moule approprié, et par l'injection d' une matière therr#oplastique 2 sur les deux faces 3 de cette nappe. Selon l'invention, un assembla par fusion et soudure est ainsi établi entre les surfaces de contact des pièces 1 et 2. Selon la figure 2, une pièce 4 formée par une nappe de fibres en matière plastique est appliquée par injection ou par coulée sur une face d'une autre pièce 5 en matière thermoplastique. La figure j montre dans le cadre de l'invention un mode de réalisation, dans lequel deux pièces en matière plastique 6 et 7 sont reliées entre elles par une bande 8, elle-même forme une nappe do fibres en matière plastique. La bande 8 établit dans ce cas une liaison articulée cu une charnière entre les pièces s et 7.La boIte pliante @ que montre la liure 4 présente à 50 tour le lonç des arêtes 10, 11 et 12 des liaisons articulées p,er- mettant un usage fréquent de la boîte 9 dont la résistance mé- cantique reste néanmoins invariable. Le récipient 13 selon les figures j et 5a comprend une paroipériphérique 14 formée par une ou des nappes en fi@res de matière plastique.Four la fabrication de filtres selon les figures 6 et 6a, on peut encastrer ces nappes perméables 15 en fibres de matière plastique dans des cadres rigides 1 6 en matière thermoplastique. Il en est de même en ce qui concerne l'objet de la figure 8, qui est simplement conçu d'une manière un peu plus compliquée.La figure 7 montre finalement un élément porteur, dont le fond 17 et les deux poignées 18 et 19 sont faits en matière thermoplastique massive, tandis que les deux parois latérales 2u et 21 sont formées par des nappes de fibres en matière plastique. bans ce mode de réalisation, le procédé selon l'invention permet encore d'obtenir avec certitude une liaison de longue durée entre les éléments 17, 20 et 21, ou entre ces derniers et les éléments 1 et 19. Le dispo- sitif porteur 2 selon la figure 9 comprend une pièce massive en matière plastique 23 et des éléments 24 fors par des nappes en fibres de matière plastique. La pièce massive 23 en matière plastique forme la poignée porteuse, tandis que les éléments 24 délimitent le volume de contenance du dispositif porteur 22. @es ouvertures 25 sont destinées au passage du col de bouteilles. ainsi que le montre la figure 9a les extrémités 26 des éléments 24 sont encastrées avec un certain décalage dans la pièce 23. On obtient ainsi avec certitude que les faces latérales de toutes les extrémités 24 soient amenées en contact avec la pièce 23. R E V E N B I C A T I O N S 1. Mode d'assemblage direct ou indirect de pièces en matière plastique au moyen d'éléments de liaison également en matière plastique, caractérisé en ce que la liaison entre une pièce massive en matière plastique et une autre pièce formée par une nappe de fibres en matière plastique est établie par le fait que les deux pièces sont maintenues en contact intime pendant le moulage de la pièce massive en matière plastique. 2.- Procédé d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce massive en matière plastique est assemblée avec la pièce formée par une nappe de fibres en matière plastique par injection sur l'une ou les deux faces de la nappe de fibres. 3.- Procédé d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce massive en matière plastique est assemblée par pressage avec la nappe de fibres en matière plastique. 4.- Procédé d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce massive en matière plastique, se présentant sous la forme d'un produit demi-ouvré, est assemblée par façonnage à chaud avec la nappe de fibres en matière plastique. 5.- Procédé d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce massive en matière plastique est assemblée avec la nappe de fibres en matière plastique pendant la polymérisation ou la vulcanisation, par coulée ou une opération similaire. 6.- Assemblage selon les revendications 1,2,3,4 et 5, caractérisé en ce que la pièce formée par une nappe de fibres en matière plastique se présente sous la forme d'une feuille de faible épaisseur, conçue pour remplir la fonction d'une articulation ou charnière. 7.- Assemblage selon les revendications 1,2,3,4 et 5, caractérisé en ce que pour la fabrication, par exemple de dispositifs porteurs, les extrémités d'une ou plusieurs nappes en fibres de matière plastique sont assemb'ées avec un élément massif en matière plastique. 8.- Assemblage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les extrémités des nappes en fibres de matière plastique sont décalées les unes par rapport aux autres. 9.- Assemblage selon les revendications 1,2j3,4,5,6,7 et 8, caractérisé en ce que les extrémités des nappes en fibres de matière plastique ou des feuilles sont renforcées par des nervures massives en matière plastique. 10.- Assemblage selon les revendications 2,3,4,5,6,7,8 et 9, caractérisé en ce que les canaux d'injection sont disposés dans la zone des nervures. 11.- Assemblage selon les revendications 1,2,3,4,5,6,7, 8?9 et 10, pour l'obtention d'une impression en deux couleurs, caractérisé en ce que les éléments massifs et les nappes en fibres de matière plastique se présentent sous des couleurs différentes. 12.- Assemblage selon les revendications 1,2,3,4,3,6,7, 8,9,10 et 11, caractérisé en ce que la liaison est établie en combinaison avec un adhésif.