Brevet FR2337829A1 — publié le 19770805

La présente invention concerne un procédé pour l'assemblage de plaques en matière plastique, ces plaques étant formées pour constituer notamment des éléments de mobiliercontemporainfl On connalt la place importante prise dans l'industrie de l'a meublent domestique et de bureau, par des éléments de mobilier constitués par des cubes ou parallélépipèdes élaborés par ltas- semblage de plaques de matière plastique rigide. Ces éléments ont une forme dépouillée ; ils peuvent tre facilement juxtaposés ou superposés. Chacun d'eux constitue par exemple une niche de rangement utilisée soit en tant qu'élément de bibliothèque, soit en tant que meuble mobile léger, par exemple table de téléphone. Dans les procédés de fabrication connus, on élimine les équerres, cornières, ou autres pièces d'assemblage qui pourraient nuire à la pureté de la forme du mobilier. Par ailleurs, ce mobilier doit présenter une résistance suffisante aux contraintes qu'il peut subir. Les niches cubiques ou parallélépipédiques sont généralement formées à partir d'une plaque en matière thermo-òi~ mable, par exemble en métacrylate. Cette plaque est travailaee à chaud ; on la chauffe suivant quatre axes transversaux parallèles, on la plie en quatre angles droits pour former un parallélév pipède plein. Les bords extremes de la plaque viennent en regard l'un de autre et on les assemble par collage.Dans ce mode de liaison, la qualité et la résistance de 11 assemblage sont liées au soin avec lequel on réalise les séquences successives de l'o- pération qui consistent à -chanfreiner et nettoyer soigneusement les faces à assembler -former, sur toute la longueur de la ligne d'assemblage, un réservoir de colle, laquelle est coulée en excès pour éviter les défauts dùs à un retrait éventuel -utiliser une colle transparente, généralement à deux composants et attendre sa polymérisation complète (au cours de laquelle se produit souvent un retrait) ; le temps de polymérisation varie avec la temprature de l'atelier ; la polymérisation des meilleures colles exige un chauffage -arassr soigneusement la colle en excès et polir la ligne de collage afin su'elle soit aussi peu visible que possible. Ce procédé nécessite une main-d'oeutre habile et spécialisée, si bien que l'assemblage par collage est onéreux, à cause de sa durée d'une part et-d'autre part, à cause du soin qu'exige chacune des opérations, depuis la préparation jusqu'au polissage. De plus, l'assemblage est nécessairement réalisé sur le lieu de fabrication. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients et de réaliser l'assemblage de cubes ou parallélépipèdes à l'aide d'enjoliveurs qui permettent de réduire sensiblement le prix de revient de l'élément sans nuire à la pureté de sa forme. L'ii- vention concerne également un procédé pour l'assemblage aisé d'é- déments partiels, ce procédé pouvant être mis en oeuvre de façon simple, par une main d'oeuvre non spécialisée. Un élément selon l'invention, destiné notamment à définir un volume de rangement pour un ameublement contemporain, comprend au moins une plaque ou feùille en matériau plastique, formée à chaud, pour définir une section parallélépipédique, et il est ca caractérisé en ce qu'il comprend une plaque métallique constituant un enjoliveur et recouvrant la face extérieure de chaque ligne de séparation entre deux bords en regard de matière thermo-plastique, les extrémités de cette plaque,enjoliveur entourant les bordures extérieures du matériau plastique, tandis que chacune de ces extrémités est munie de moyens d'accrochage capables de pénétrer dans la matière thermo-plastique, pour assembler, à la façon d'une agrafe, les deux bords en regard. Suivant une forme d'exécution préférentielle, les plaques métalliques ou agrafes sont réalises en une tôle mince, d'un métal ou alliage à la fois tence, élastique et usinable, ces plaques étant profilées pour former un enjoliveur, tandis que leurs extrémités sont pliées de façon à entourer les bordures extérieures de la feuille plastique. Suivant une autre caractéristique, chaque zone d'extrémité d'une agrafe est pliée suivant trois lignes parallèles, la dernière zone de pliage, perpendiculaire au plan de la plaque enjoliveur comportant deux séries de dents du type dents de rochet, tandis qu'enfin les deux séries de dents formant rochets sont inversées. Suivant une autre caractéristique, des échancrures sont prévues dans les bords de chaque feuille plastique, pour former des décrochements ouverts sur la ligne de séparation et d'assemblage, chaque décrochement constituant un demi-logement pour l'épaisseur de la tôle de 11 agrafe. Les dents d'une agrafe viennent en butée sur le fond des échancrures en regard, tandis que leur paroi externe pliée affleure les bordures extérieures des éléments assemblés. Le triple pliage de chaque plaque définit un couloir entre la surface enjoliveur et les dents, l'axe de ce couloir étant perpendiculaire à l'axe longitudinal de agrafe. Suivant une autre caractéristique, chaque élément de mobilier est composé de Zeux demi-éléments en matière plastique, formés en U, si bien qu'ils définissent deux lignes de séparation et qu'ils entrassent l'utilisation de deux agrafes métalliques pour leur assemblage. Le procédé pour la fabrication et l'assemblage d'éléments de mobilier suivant l'invention comprend la fabrication et le thermo-formage d'au moins une feuille en matière plastique et il est caractérisé en ce quton réalise, à partir de tacles métalliques, des agrafes enjoliveurs sur chacune desquelles on prévoit une zone centrale planes destinée à recouvrir la ligne de séparation, tandis que, sur les bords constituant les extrémités longitudinales, on découpe au moins deux séries de dents de rochet, inversées, puis on plie chaque zone d'extrémité de façon à former des couloirs dentés dans Lesquels on engage les bordures extérieures de la matière plastique proches de la ligne de séparation et d'assemblage. Suivant une autre caractéristique, pour réaliser l'assemblage entre deux bords de feuilles plastique, on engage l'un des bords par l'une des extrémités des couloirs dentés d'une plaque d'agrafage, on pousse ce bord vers le milieu des couloirs en le faisant glisser sur la première série de dents de chaque couloir, tandis que le bord opposé à assembler est engagé dans les couloirs par les extrémités opposes, et poussé vers le centre en glissant sur la seconde série de dents, les dentures étant con çues de façon à interdire le retrait du matériau plastique. Ce procédé est particulièrement adapté à l'assemblage de deux demi-éléments en forme de U. Les bordures des feuilles thermoplastiques peuvent autre d'apaisseurs différentes et on améliore l'effet d'ancrage des dentures en appliquant une masse chaude au niveau des dents des agrafes de façon à faire pénétrer ces dents dans la matière thermo-plastique. Suivant une variante, ce chauffage peut autre un pré-chauffage local des bordures des feuilles thermo-plastiques, qui sont alors ramollies pour permettre la mise en place des couloirs dentés d'accrochage sans provoquer la déformation des agrafes métalliques. Le refroidissement du plastique lui rend sa rigidite et assure l'ancrage des agrafes. Suivant d'autres caractéristiques, on peut centrer la ligne de séparation par rapport à la plaque d'agrafage, en prévoyant, au milieu du couloir denté, une dent de hauteur supérieure aux autres et contre laquelle on amène en appui les deux bordures à assembler. La simplicité du procédé d'assemblage permet d'expédier des éléments partiels non montés et de les assembler sur placet sur le lieu de réception ou d'utilisation, ce qui permet d'obtenir un gain de volume important lors du transport. On peut aussi intégrer à la chaine de fabrication un moyen automatisé pour solidariser l'agrafe avec l'un des éléments partiels, le second élément étant mis en place par le client. Suivant une autre caractéristique, on ménage à travers la paroi plane de agrafe, une (ou plusieurs) perforation coaxiale à une (ou plusieurs) ouverture pratiquée dans ltépaisseur de la feuille de matière thermo-plastique, et centrée sensiblement sur la ligne de séparation, ce qui permet de mettre en place par exemple un oeillet de rivetage qui améliore la rigidité de l'ensemble et peut constituer un point de fixation de l'élément. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractristiques de l'invention. Figure 1 est une vue d'un élément de mobilier réalisé selon l'invention. Figure 2 est une vue d'une plaque métallique dans laquelle on découpe une agrafe d'assemblage. Figure 3 est une vue en perspective de l'agrafe après taillage des dentures, et formation des couloirs d'extrémités. Figure 4 est une coupe suivant les flèches IV-IV (figure 1) au niveau d'une ligne In de sép ration et d'assenblage. Figure 5 est une coupe suivant les fleches V-V (figure 1) illustrant le procédé d'assemblage par agrafage. Figure 6 montre une agrafe dont la denture permet le centrage de la ligne de séparation. Figure 7 illustre le procédé d'asse.ublage à l'aide de l'agrafe de la figure 6. Figure 8 est une vue de dessus corresponde.nt aux figures 5 et 7. Figure 9 montre l'utilisation d'une masse chaude pour amé liorer la pénétration des dents dans les feuilles de matière plastique. Figures 10 et 11 illustrent le gain de volume au transport permis par l'expédition avant assemblage. Figures 12 à 14 illustrent un système de verrouillage de renforcement et son utilisation pour l'assemblage de plusieurs éléments. Figure 15 montre une variante de mobilier, constituée par quatre éléments partiels. Figure 16 est une vue d'une variante de construction montrant des feuilles thermo-plastiques présentant des échancrures, et une agrafe, avec une coupe partielle. Figure 17 est une vue montrant le mobilier obtenu avec les éléments de la figure 16. Figure 18 illustre la mise en place d'une agrafe dans une bordure thermo-plastique préchauffée. Figure 19 est une vue simplifiée d'un appareil à barrettes chauffantes. On a représenté sur les dessins une niche de rangement constituée par l'assemblage de deux profils en U. Chaque profil en U est élaboré dans une feuille en matière plastique thermoformable. Le profil inférieur 1 est ouvert vers le haut et la niche est fermée par le profil 2 orienté vers le bas de façon que les extrémités des branches viennent en regard deux à deux. L'as- semblage est réalisé, au niveau de chaque ligne de séparation 3 et 4 par des agrafes 5 et 6.(fiv. 7), Les agrafes 5 et 6 étant identiques, on n'en décrira qu'unie seule. Une agrafe est découpée dans une plaque métallique mince 7. Le découpage permet de réaliser un profil qui, par exemple, présente une partie centrale 8, plus étroite et deux zones d'extrémités9 et 10 plus larges.La longueur totale du profil est supérieure à la profondeur, ou cote longitudinale L, des éléments 1 et 2 à assembler. A chacune des deux extrémités longitudinales on taille deux séries de dents 11 et lia en forme de demi-rochets inversés. Les deux demi-rochets d'une extrémité sont situés de part et d'autre de l'axe longitudinal 12 de la pièce. Chacun d'eux est orienté de façon à permettre la progression d'un élément sur la denture depuis le coté de la pièce, en direction de l'axe longitudinal, suivant les flèches opposées 13 et 13a (fig. 2). Au niveau de l'axe longitudinal, les demi-rochets sont séparés soit par un évidement centrall4(figures 2, 3 et 5), soit par une dent 15 légèrement plus haute que les autres et destinée comme on le verra plus loin, à positionner et centrer les demiéléments à assembler (figures 6 et 7). Le profil 5 obtenu est ensuite replié dans chacune de ses zones d'extrémités 9 et 10. On a représenté sur les figures 3 et 4 le pliage triple autour de trois lignes 16, 17 et 18. Les dentures 11 et 11a d'une extrémité sont retournées, autour d'une ligne 18, vers l'intérieur du corps de l'agrafe. Les dentures 21 et 21a sont repliées de la même façon autour d'une ligne 18a. Les zones de pliage 16 et 17 d'une part, et d'autre part 16- et 17a sont prévues pour que la distance 20 entre l'extrémité des dents et la face interne de agrafe soit inférieure dtenviron 1 mm à ltépaisseur des feuilles en matière thermo-plastique que l'on désire assembler.Cette épaisseur est par exemple de l'ordre du centimètre. Mais cet ordre de grandeur n'est qu'indicatif. On utilise des feuilles d'épaisseur allant de 5 mm à 15 mm au plus. On voit- qu'après ce triple pliage, l'agrafe présente, à chacune de ses extrémités, un couloir 22 orienté perpendiculairement à l1a- xe longitudinal de l'agrafe. La distance séparant les fonds de chaque couloir peut autre treks légèrement supérieure à la cote longitudinale L des demi-éléments 1 et 2 à assembler0 Enfin, les dentures 11 et 21 sont en relief vers I'intrieur des couloirs 22 et 22a. La pièce ainsi forée constitue une agrafe double, pour la feuille en matière plastique 1 (figures 3 et 4). L'agrafe représentée sur la figure 6 est repliée de la façon décrite précédemment, pour constituer une agrafe double 5a. Le mode d'assemblage de deux demi-éléments 1 et 2 est le suivant (figures 5, 7 et 8) On insère l'extrémité des branches des formes en U à l1in- térieur des couloirs 22 et 22a des agrafes doubles 5 et 6. L'orientation des dents permet le coulissement du matériau plastique suivant les flèches 30 et 31 (figures 5 et 8). L'engagement des de:ni-élêments est facilité par le taillage de rampes 29 sur la face 28 qui glisse le long des faces planes intérieures des agrafes 5 et 6 éloignées l'une de l'autre d'une distance égale à la largeur 1 des formes en U (figure 5). Ce coulissement peut provoquer l'écartement des dentures et de la face intérieure de chaque agrafe sous I'effet de la poussée de la matière thermo-plastique. En effet, celle-ci est légèrement plus épaisse que l'espace dans lequel elfe est introduite. Après mise en place des deux demi-éléments 1 et 2 de part et d'autre de l'axe longitudinal 12, on peut améliorer ltancrage dA aux dents de rochet dont la forme est prévue -pour stopposer au coulissement des matériaux plastiques suivant les flèches 30a et 31a. Pour cela, on applique pendant quelques secondes une masse chaude 32 sur l'agrafe, à proximité des dents. Cette masse provoque la pénétration définitive des dents dans la matière thermo-plastique. (figure 9). On peut également éviter cettedéformation de l'agrafe en préchauffant la matière thermo-plastique.Ce préchauffage est localisé et réalisé uniquement dans les zones 54 d'ancrage, à l'ai- de de barrettes chauffantes 55 alimentées électriquement par un circuit 56 (figure 19). Les zones 54 sont alors ramollies. L'insertion d'un élément 1 le long des dents 11 dtune agrafe 5 provo- que la déformation du matériau plastique mou 54. Après fefroidis sent, la feuille revient en place et assure l'ancrage (figure 18). Dans le cas où l'agrafe présente une dent centrale d'arrêt 15 (figure 6), l'assemblage est réalisé de la façon suivante -on introduit d'abord l'élément 2 jusqu'à ce qu'il vienne en appui contre la dent- longue d'arrêt disposée à cet effet au centre de l'agrafe. Le demi-élément 2 ne peut pas franchir cette dent0 D'autre part, le demi-rochet interdit son retrait (figure T) -on introduit alors l'autre demi-élément 1 que l'on enfonce suivant la flèche 34 sans risque de déplacer l'agrafe 5a. On remarque qu'à l'extrémité de ce second demi-élément, on taille un chanfrein 35 sur la face qui coulisse le long des dents. Ce chanfrein vient former un embrèvement avec la partie dépassante de la dent centrale 15. Les extrémités des branches en U des demi-éléments 1 et 2 sont ainsi positionnées exactement sur l'axe longitudinal médian de l'agrafe 5a. Dans la forme d'exécution préférentielle décrite précédemment, le procédé d'assemblage de deux demi-éléments en U peut autre réalisé sur le lieu de réception, ou d'utilisation de la niche. En effet, contrairement à la technique de collage qui exige une main d'oeuvre et un matériel qu'on trouve seulement sur le lieu de fabrication, ltassemblage selon l'invention, par agrafesenjoliveurs, permet due diminuer encore le prix de revient du produit fini par réduction du cobt de transport. Les demi-éléments en matière thermo-plastique 1 et 2, et les agrafes 5 et 6 peuvent autre expédiés démontés (fig. 10), on gagne pratiquement la moitié du volume au transport dont le prix est ainsi abaissé. Dans le cas où les agrafes 5a et 6a sont montées directement en usine sur l'un des demi-éléments en 11 (fig. 11), ce montage est réalisé mécaniquement par des moyens intégrés par exemple à la channe de fabrication. On nta qu'un montage partiel ce qui permet également une simplification des expéditions. On a représenté sur les figures 16 et 17 une variante d'exécution des demi-éléments thermo-plastiques 2 et 1; Les bordures extérieures présentent des échancrures 50 et 51 qui forment des dPaulements en retrait 52 et 53. La profondeur et la largeur des deux échaneniresen regard de part et d'autre de la ligne d'assemblage 3 sont identiques. Elles correspondent respectivement à l'épaisseur de la tCle de l'agrafe 5 t à la largeur de la zone d'extrémité 9. On comprend que, dans ce cas, il n'est plus nécessaire de prévoir une dent centrale plus haute. L'agrafe se centre automatiquement en venant en butée contre les épauledents 52 et 53.La longueur hors-tout de agrafe mise en forme est égale au cBté longitudinal L des éléments 1 et 2. Après assemblage du mobilier, les extrémités de l'agrafe 5 sont dans le pro longement des bordures extérieures des feuilles plastiques. Elles ne forment plus une surépaisseur. On a représenté sur les figures 12 à 14 un système de renforcement par verrouillage de l'assemblage. Le long de l'axe médian longitudinal de l'agrafe, on perce une ou plusieurs perforations 36, 37 (fig. 12). Chacune de ces perforations est positionnée de fagon à être coaxiale à une ouverture 3, 39 centrée sur la ligne de séparation 3 de deux demi-éléments. On a ainsi, dans chacun des deux demi-éléments, une ouverture semi-circulaire Sur la face intérieure, opposée à l'agrafe, on taille une gorge 40 (ou 41), autour de chaque ouverture (fig. 13). Les éléments partiels sont assemblés comme précédemment.La gorge et l'suver- ture semi-cylindriques 38 d'une feuille forment avec la gorge et l'ouverture correspondantes de vautre feuille un orifice cylindrique 38 coaxial avec la perforation 36 pratiquée dans l'agrafe. On peut alors mettre en place un oeillet de rivetage 42 qui est retourné d'une part sur la face extérieure de l'agrafe, et d'autre part dans la gorge circulaire 40 taillée dans les feuilles thermo-plastîques (fig. 14). Chaque oeillet 42 emp8che toute séparation des deux éléments partiels 1 Qt 2 en matière thermoplastique. Par ailleurs, il constitue un point de fixation renforcé pour l'élément de mobilier. On peut par exemple amener cAte à côte les oeillets 42 et 43 de deux éléments cubiques assemblés par agrafage Dans le passage 44 défini au centre de ces oeillets on met en place un élément d'assemblage, par exemple un boulon comprenant une vis 45 et un écrou 46, ou tout autre moyen simple pour juxtaposer deux ou plusieurs éléments cubiques (fig. 14). Bien entendu, les modes drexédution décrits dans les dessins précédents ne sont donnés qu'à titre d'exemple. IlS concernaine construction préférentielle. Il est évident que, sans sortir du cadre de l'invention, on peut modifier le profil des agrafes d t assemblage (c'est-à-dire l'aspect de I'enjoliveur), le nombre et la forme des dents centrales drarr8t, prévues entre les deux demi-rochets... De mimez un élément complet peut comporter plusieurs éléments partiels, par exemple, comme illustré sur la figure 15, deux formes en U 50 et 51, dont les branches sont espacées l'une de l'autre par deux parois latérales planes 52 et 53. L'élément complet comporte donc quatre éléments partiels définissant quatre lignes de séparation. L'assemblage est réalisé au moyen de quatre agrafes 54, 55, 56 et 57 couvrant chacune une ligne de séparation, ces éléments de fixation sont engagés dans des oeillets de verrouillage tels que 58 afin de fixer par exemple le meuble 59 sur des montants verticaux 60 d'un système de rayonnage. REVENDICATIONS 1 - élément destiné notamment à définir un volume de range- ment pour un ameublement contemporain, comprenant au moins une plaque ou fouille en matériau plastique, formée à chaud pour de- finir une section parallelépipèd-que, caractérisé en ce que la face extérieure de chaque ligne de séparation entre deus bords en regard de matière thorilo-plastique est recouverte et dissimulée par une plaque métallique constituant un enjoliveur, les extrémités de cette plaque-enjoliveur entourant les bordures extér.eu- res du uatériau plastique, tandis que chacune de ces extrémités est munie de moyens d'accrochage capables de pénétrer dans la matière thermo-plastique, pour assembler, à la façon d'une agrafe, les deux bords en regard. 2 - Elément de mobilier suivant la revendication 1, caractéri sé en ce que les plaques métalliques ou agrafes sont réalisées en une tôle mince, d'un ;llétal ou alliage à la fois tenace et élastique, et usinable, cette plaque étant profilée pour former un enjoliveur, tandis que ses extrémités sont pliées de façon à entourer les bordures extérieures de la feuille plastique de l'élément. 3 - Elément suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque zone d'extrémité d'une agrafe est pliée suivant trois lignes parallèles, la dernire zone de pliage étant perendicu- laire au plan de la plaque-enjoliveur et comportant deux morios de dents du type dents de rochets, tandis qu'enfin les deux séries de dents formant rochets sont Inversées - 4 - Elément suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le triple pliage de cloaque plaque définit un couloir entre la surface enjoliveur et les dents, l'axe de ce couloir étant erpendiculaire à l'axe longitudinal de 1 ' agrafe 5 - Elément de mobilier suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'il est composé de deux demi-éléments en matière plastique, formés en U, et définissant deux lignes de séparation, ce qui entraîne l'utilisation de doux agrafes métalliques d'assemblage. 6 - procédé pour la fabrication et l'assemblage d'éléments do mobilier suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend la fabrication et le thorio- formage d'au noins une feuille en altière plastiQue, et en ce qu'on réalise, à partir de tôles métalliques, des agrafes enjoli veurs sur chacune desquelles on prévoit une zone centrale plane, destinée à recouvrir la ligne de séparation, tandis que, sur les bords constituant les extrémités longitudinales, on découpe au moins deux séries de dents de rochet, inversées, puis on plie chaque zone d'extrémité de façon à former des couloirs dentés dans lesquels on engage les bordures extérieures de la matière plastique proches de la ligne de séparation et d'assemblage. 7 - Procédé suivant la revendication 6, pour ltassemblage de deux bords de feuilles en matière plastique, caractérisé en ce qu'on engage l'un des bords par Itune des extrémités des couloirs dentés d'une plaque d'agrafage, on pousse ce bord vers le milieu des couloirs en le faisant glisser sur la première série de dents de chaque couloir, tandis que le bord opposé à assembler est engagé dans les couloirs par les extrémités opposées, et poussé vers le centre en glissant sur la seconde série de dents, les dentures étant conçues de façon à interdire le retrait du matériau plastique. 8 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 au 7, caractérisé en ce qu'on assemble deux demi-éléments en U réalisés dans des feuilles thermo-plastiques, tandis qu'on améliore lteffet dtancrage des dentures en appliquant une masse chaude au niveau des dents des agrafes, de façon à faire pénétrer ces dents dans la matière thermo-plastique. 9 - Procédé d'assemblage suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'on prévoit, au milieu de chaque couloir denté, une dent de hauteur supérieure aux autres, et contre laquelle on amène en appui, les deux bordures à assembler, si bien que l'on centre ainsi la ligne de séparation sur l'axe longitudinal médian de la plaque d'agrafage. 10 - Procédé d'ass-mblage suivant les revendications 6 et 8, caractérisé en ce qu'on expédie des éléments partiels, non montés ou seulement partiellement montés, tandis qu'on les assemble sur place, sur le lieu de réception ou d'utilisation, ce ce qui permet d'obtenir un gain important de volume, lors du transport. 17 - Procédé d'assmblage et de fabrication suivant l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'on ménage à travers la paroi plane de agrafe au moins une perforation coaxiale à une ouverture pratiquée dans l'épaisseur de la feuille de matière thermo-plastique, et centrée sensiblement sur la ligne de séparation, tandis qu'on peut mettre en place par exemple un oeillet de rivetage, ce qui améliore la rigidité de l'ensemble et peut constituer un point de fixation pour lrélément de mobiler obtenu.