Brevet FR2184110A1 — publié le 19731221

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'éléments en forme de plaques ou de blocs, faits de matière plastique, de préférence de mousse plastique, comme la mousse rigide de polyuréthane, qui présentent des trous pour l'enfichage de broches. Elle concerne en particulier des panneaux embrochables pour des jeux de construction éducatifs dans lesquels est visualisée la liaison fonctionnelle d'éléments pneumatiques et/ou fluides, et/ou électriques, et/ou électroniques et/ou hydrauliques. Elle concerne en outre un dispositif jour la mise en oeuvre de ce procédé. Elle concerne enfin un panneau embrochable fabriqué avec ce dispositif. L'invention a pour objet de mettre à la disposition du technicien un procédé à l'aide duquel il peut fabriquer des éléments en forme de plaques ou de blocs, en particulier des pan neaux embrochables, qui sont munis de trous et particulièrement résistants à l'usure dans la zone des trous. En outre, la force de serrage qui retient les broches dans les trous doit rester aussi constante que possible meme lorsque les broches sont retirées et enfichées de nouveau an grand nombre de fois. Ce procédé doit en outre être facile à réaliser ét économique. L' invention a enfin pour objet un dispositif pratique pour la mise en oeuvre de ce procédé. Â cet effet, dans le procédé selon l'invention, avant ou pendant l'introduction dans un moule de la matière plastique à l'état liquide ou malléable, on place dans ledit moule une ma- tière dont la résistance mécanique, la flexibilité et surtout la résistance à l'usure sont supérieures à celles de la matière plastique, par exemple, un métal ayant une résistance à la corrosion, une flexibilité et une résistance à l'usure très élevées, matière qui èst disposée tangentiellement aux trous ou entoure ceux-ci et, ainsi noyée dans la matière plastique moulée ultérieurement par coulée ou par in#ection, constitue une partie de la paroi qui délimite chacun des trous. Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, il est prévu un dispositif constitué par un moule en deux parties, dont une partie au moins, en forme de caisson, présente des saillies en forme de doigts tournées vers l'intérieur du moule, dont le nombre est égal à celui des trous de l'élément à mouler et dont le diamètre correspond à celui des trous à former, compte tenu du degré de retrait de la matière plastique. Enfin, pour que les panneaux embrochables aient une force de serrage résistant à un usage répété, il est prévu que les trous comportent, en partant de la face supérieure du panneau, une partie cylindrique d'une profondeur déterminée, suivie d'une partie tronconique divergente, et en ce que la matière flexible d'une grande résistance mécanique, par exemple un métal élastique, est disposée tangentiellement à la partie cylindrique ou de façon à entourer cette partie, et noyée dans la matière du pannes embrochable. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de panneau et de ce dispositif t Figure 1 est une vue n perspective d'un panneau embrochable selon l'invention, nuni de trous disposés en files et en rangéoe > équidistantes Figure 2 est une vue partielle agrandie, en coupe transversale, du panneau de figure 1 Figure 3 est une vue partielle, de dessus, du panneau de figure I Figure 4 est une vue partielle, de dessus, d'une autre forme d'exécution du panneau selon l'invention Figure 5 est une vue d'une formeldg mise en oeuvre du procédé melon l'invention, dans lequel/barres reliées les unes aux autres sont disposées tangentiellement à l'emplacement des trous dans le moule Pgure 6 est une vue sChématique d'une autre variante dans laquelle les barres sont en forme de U et disposées, les unes parallèlement aux files et les autres parallèlement aux rangées Figures7 et 8 sont des vues partielles, de dessus, de panneaux embrochables dans lesquels le renforcement est constitué par un fil métallique continu entourant successivement chaque trou en allant du premier jusqu 1au dernier Figure 9 est une vue schématique d'une autre variante de mise en oeuvre du procédé salon l'invention, dans laquelle un fil métallique est associé à chaque file Vt à chaque rangée de trous Figure 10 est une vue en coupe transveraale du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, constitué par un moule ayant une partie supérieure et une partie inférieure Figure Il est une vue en coupe d'un détail du moule de figure 10. Â la figure 1, le panneau embrochable selon l'invention est désigné par la référence générale 1. Dans sa forme d' exécution représentée à la figure 1, ce panneau a la forme d'un parallélepipède rectan#iplat. il est muni de trous 2 qui sont disposés en files et en rangées équidistantes, parallèles entre elles et aux côtés du panneau. Dans ces trous 2 sont enfichés à l'aide de broches des éléments pneumatiques, hydrauliques, électroniques ou autres similaires, non représentés. La coupe transversale de figure 2 passe par l'axe d'un trou 2. On peut voir que chaque trou est constitué , en partant de la face supérieure du panneau, d'une première partie cylindrique #Z# suivie d'une seconde partie tronconique 4 divergeant en direction de la face inférieure. La partie tronconique fait suite directement à la partie cylindrique, de sorte que la petite base du tronc de c8ne a le m8me diamètre que la partie cylindrique. Les figures 3 à 9 illustrent le procédé de fabrication des éléments en forme de plaques ou de blocs en matière plastique, en particulier du panneau embrochable représenté à la figure 1. Dans ce procédé, avant ou pendant l'introduction dans un moule de la matière plastique à l'état liquide ou malléable, on place dans ledit moule une matière dont la résistance mécanique, la flexibilité et en particulier la résistance à l'usure sont supérieures à cellesde la matière plastique, tangentiellement à l'emplacement des trous ou autour de cet emplacement, de façon que, solidement noyée dans la matière plastique moulée ultérieu ferment, elle constitue une partie de la paroi qui définit chaque trou. Cette matière est de préférence un métal ayant une résistance à la corrosion, une résistance à l'usure et une flexibilité élevées, apte à résister à de fortes sollicitations et résistant à l'abrasion. Par exemple, on peut disposer autour de l'emplacement de chaque trou une bague 5 (représentée en traits discontinus à la figure 3), de préférence une bague élastique de serrate, par exemple une bague fendue, dont le plan de symétrie axial colncide avec' axe du trou. On peut aussi, comme dans la forme d'exécution représentée à la figure 4, placer dans le moule avant l'introduction de la matière plastique des barres 6, disposées tangentiellement aux trous, parallèlement aux files et aux rangées. On peut voir à la figure 4 que ces barres 6 sont tangentes aux trous 2 en quatre points, diamétralement opposés deux par deux. Dans la forme dtexécution représentée à la figure 4 on utilise des barres séparées, tandis que dans cette illustrée à la figure 5, il s'agit de barres reliées les unes aux autres. Par exemple, on peut utiliser une barre 2 plusieurs fois coudée, qui forme des tronçons rectilignes 8#, 8', 9, 9', 10, 10', parallèles entre eux et formant autant de paires que de rangées de trous, les tronçons de chaque paire étant séparés l'un de 1' autre par une distance correspondant au diamètre des trous 2 et chaque paire étant reliée à sa voisine par un tronçon 11, 12, perpendiculaire aux tronçons des paires.Il est prévu en outre des barres puées en U 13, 14 et 15, dont les branches sont parallèles entre elles et aux iiles de trous. il convient de préciser que dans la forme d'exécution qui vient d'être décrite en référence à la figure 5 conte dans les variantes représentées aux figures suivantes, il est représenté au total neuf trous, dont ceux alignés horizontalement forment des rangées de trois tandis que ceux alignés verticalement forment des files de trois. il va de soi que l'invention n'est pas limitée à des éléments de neuf trots mais que le procédé selon l'invention permet de renforcer n importe quel nombre de trous. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 6, les trous sont désignés aussi par la référence 2. Ces trous 2 sont enfermés, rangée par rangée et file par file, par des barres en U dont les branches sont, soit tangentes aux rangées de trous (branches #), soit tangentes aux files de trous (branches 26). Dans une autre variante du procédé selon l'invention, illustré à la figure 7, la matière de renforcement, a la forme d'un fil métallique dévidé, par exemple, d'une bobine. Ce fil 16 est continu et contourne chaque trou, depuis le premier 2', Jusqu'au dernier 2". En partant du trou 2', qutil entoure une fois, le fil 16 entoure une fois chacun des trous suivants, entre 2' et 210. Après avoir entouré le dernier trou 2" de la première rangée, le fil 16 passe à la rangée suivante où il entoure chaque trou en allant du dernier vers le premier de la rangée. Après la deuxième rangée, il passe à la troisième, où il entoure chaque trou, en allant du premier vers le dernier 2 Dans la forme d'exécution représentée à la figure 8, le fil 16 est enroulé autour des trous d'une autre manière. En partant du trou 2', qui est le premier de la première rangée et de la première file, le fil 16 entoure successivement tous les trous de laprerière rangée, jusqu'à l'avant-dernier, qui, dans un panneau de neuf troua nomme à la figure 8, est le deuxième trou de la rangée. Après cet avant-dernier trou, le fil est amené au dernier trou 2" 'de la rangée de façon que le sens d' enroulement autour de ce dernier trou soit l'inverse de celui des trous précédents.De là, le fil est amené au dernier trou de la rangée suivante avec le même sens d'enroulement et passé autour de chaque trou de cette rangée, avec le même sens enroulement, en allant du dernier vers le deuxième, après quoi il entoure le premier trou de la deuxième rhgée en changeant de nouveau de sens d'enroulement, qu'il conserve en passant au premier trou de la troisième rangée et Jusqu'au dernier trou 2". Ce mode d'enroulement représenté à la figure 8 a pour effet d' éviter que le fil contourne deux fois le trou sur un angle de 900, comme c'est le cas pour le dernier trou~2"' de la première rangée et le dernier trou de la deuxième rangée dans la forme d'exécution décrite en référence à la figure 7. On peut voir en outre aux figures 7 et 8 que le fil 16, partant d'un trou qui est à la fois le premier d'une rangée et le premier d'une file, le-trou 2'1passe autour de chaque trou d'une rangée et, à la fin de cette rangée passe à la rangée suivante, mais en sens contraire, et ainsi de suite jusqu'au dernier trou de la dernière rangée.C'est ainsi qu'à la figure 8, le fil va du premier au dernier trou de la première rangée suivant le sens de la flèche A, puis, à la deuxiìe rangée, du dernier trou vers le premier, dans le sens de la flèche B et, à la troisième rangée, de nouveau du premier trou vers le dernier, dans le sens de la flèche A, et ainsi de suite. Il est également possible, en partant du premier trou d'une rangée et d'une file, de faire passer le fil successivement autour de chaque trou de la première file, dans le sens de la flèche C, pui à la deuxième file, de remonter dans le sens de la flèche fl et, à la troisième file, de redescendre dans le sens de la flèche C et ainsi de suite. Tandis que dans les formes d'exécution décrites en réfé rence aux figures 7 et 8, le même fil entoure tous les trous du premier 2' jusqu'au dernier 2", dans la variante représentée à la figure 9, on utilise un procédé dans lequel un fil in boucle fermée entoure chaque rangée et chatte file La boucle fermée comprend deux parties rectilignes longues 17 et 18, qui sont tangentes aux trous intermédiaires de chaque file ou de chaque rangée, et deux parties curvilignes 19 et 20, qui relient les parties rectilignes et entourent partiellement les trous extrêmes de chaque file et de chaque rangée. Pour un panneau comportant neuf trous 2, il faut un total de dix de ces boucles fermées. Les figures 10 et 11 représentent le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Ce dispositif est constitué par un moule en deux parties, une moitié supérieure 21 et une moitié inférieure 22, toutes deux en forme de caisson. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 10, la moitié supérieure 21 présente des saillies 23 en forme de doigts cy lindriquessdont le nombre est égal à celui des trous du panneau à mouler et dont le diamètre, compte tenu du degré de retrait de la matière plastique, a un diamètre correspondant à celui de la partie cylindrique 3 des trous 2. La moitié inférieure 22 du moule présente des saillies 24, en forme de doigts tronconiques, dont la petite face, tournée vers l'intérieur du moule, a un diamètre égal à celui des doigts cylindriques 23 de la moitié supérieure 21.Lorsqu'on assemble les deux moitiés 21 et 22 du moule, les faces en bout librs-des saillies tronconiques 24 viennent coïncider avec celles des saillies cylindriques 23. On comprend aisément que le panneau embrochable fabriqué dans ce moule aura des trous constitués, à partir de sa face supérieure, d'une première partie cyl-indrique 3 (figure 2), suivie d'une partie tronconique 4, qui diverge en direction de la face inférieure du panneau. A la figure 11, on voit une saillie cylindrique 23 munie, avant l'introduction de la matière plastique dans le moule, d'une bague de préférence fendue 24, qui est faite d'une matière flexible mais présentant une grande résistance mécanique et à la corrosion, par exemple, une bague métallique, comme celle représentée à la figure 3. Après que la matière plastique introduite dans le moule est devenue une mousse rigide, la bague 24 est enlevée de la saillie 23 lors du démoulage-o On peut entou rer les saillies 25 par des barres ou des fils coudés pour remplacer les bagues 24, ainsi qu'il a été expliqué longuement plus haut. On voit donc que les éléments de renforcement des parois des trous sont placésde préférence autour de la partie cylindrique 3 des trous 2. Grâce au procédé selon l'invention, qui peut être mis en oeuvre facilement et à peu de frais, on peut désormais fabriquer dea panneaux embrochables munis de trous qui résistent parfaitement à un enfichage répété. En outre, lorsqu'on utilise des barres ou un fil métallique comme renforcement, on rmnforcezoe seulement des parois des trous, mais encore la totalité du corps du panneau. On obtient ainsi une structure facile à réaliser lais cependant conforme aux exigences posées. il va de soi que le panneau embrochable peut avoir, non seulement la forme d'une plaque, mais aussi celle aann caisson, avec une base et des parois latérales. Toutes les variantes de panneaux embrochables ne sortent pas de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Procédé de fabrication d'éléments de matière plastique en forme de plaques ou de blocs, de préférence en mousse plastique comme la mousse rigide de polyuréthane, qui présentent des trous pour l'enfichage de broches, en particulier des panneaux embrochables pour des Jeux de construction éducatifs dans lesquels est visualisée lac liaison fonctionnelle d'éléments pneumatiques et/ou fluides, et/ou électroniques, et/ou électriques et/ou hydrauliques, caractérisé en ce qu'avant ou pendant 1' introduction dans un moule de la matière plastique à l'état liquide ou malléable, on place dans ledit moule une matière dont la résistance mécanique, la flexibilité et en particulier la résistance à l'usure sont supérieures à celle de la matière plastique, par exemple, un métal ayant une résistance à la corrosion, une flexibilité et une résistance à ;;'usure élevées, matière qui est disposée tangentiellement à l'emplacement des trous ou autour de cet emplacement et, ainsi noyée dans la matière plastique moulée ultérieurement par coulée ou par inåec- tion, constitue une partie de la paroi quidélimite chacun des trous. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'emplacement des trous sont placées des bagues, de préférence des bagues de serrage, dont l'axe longitudinal coïncide avec celui des trous. 3. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des barres sont disposées dans le moule, parallèlement aux rangées et aux files de trous, tangentiellement à ces derniers, et en ce que ces barres sont reliées les unes aux autres. 4. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière de renforcement a la forme d'un fil métallique continu dévidé d'une bobine et entourant successivement les trous sans discontinuité, ou formant une série de boucles fermées allongées, dont chacune entoure une rangée ou une file de trous, tangentiellement à ces derniers. 5. - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fil métallique, partant d'un trou qui est à la fois le premier d'une rangée et le premier d'une file, entoure succesvivement les trous suivants de cette rangée ou de cette file, puis à la fin de cette rangée ou de cette file, passe à la rangée ou à la file suivante, le sens de développement du fil étant inversé chaque fois qu'on passe d'une rangée ou d'une file à l'autre. 6. - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est constitué par un moule fait de deux moitiés, une supérieure et une inférieure, l'une au moins de ces moitiés étant munie de saillies en formegde doigts tournées vers 1' intérieur du moule, dont le nombre est égal à celui des trous de l'élément à mouler et dont le diamètre correspond à celui des trous à former, compte tenu du degré de retrait de la matière plastique. 7. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux moitiés de moule sont munies de saillies en forme de doigts qui, lorsque le moule est fermé, sont appliquées l'une contre 11 autre par leurs faces en bout libres et forment ainsi un nombre de noyauxégal au nombre de trous de l'élément à mouler, chaque noyau étant avantageusement constitué par une partie cylindrique saillant sur une moitié du moule et par une partie tronconique saillant sur l'autre moitié, dont la petite base, tournée vers l'intérieur du moule, a un diamètre égal à celui de la partie cylindrique, le plan de transition d'une partie à l'autre étant contenu dans le plan de séparation des deux moitiés du moule. 8. - Panneau embrochable fabriqué à l'aide de dispositif selon les revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ses trous, en partant de la face supérieure du panneau, comportent une première partie cylindrique d'une profondeur déterminée, suivie immédiatement par une seconde partie tronconique, qui diverge en direction de la face inférieure du panneau, une matière flexible d'utetésistance mécanique élevée, en particulier un métal élastique, étant placée tangentiellement aux trous ou autour de ceux-ci an niveau de leur partie cylindrique, et noyée dans la matière plastique du panneau.