Brevet FR2454031A1 — publié le 19801107

L'invention concerne un dispositif de protection élastiquement déformable un procédé de réalisation dlun tel dispositif de protection une machine pour la mise en oeuvre du procédé ; et des applications particulières du dispositif de protection notamment celles ou il est appliqué à un organe ou un ensemble d'organes notamment à configuration variable , un vérin par exemple. On connait déjà des dispositifs de protection élastiquement déformables du type formé d'au moins un et généralement d'une pluralité de soufflets formant donc un soufflet longiligne, déformablew notamment élastiquement extensible. Les dispositifs connus de ce type sont généralement réalisés en une opération principale unique notamment par moulage ou inJection de matière plastique. Les machines employées sont donc essentiellement des moules, des injecteurs, etc. Dans leur conception générale, les dispositifs de pro- tection connus de type sus-mentionnés donnent généralement satisfaction au moins dans une certaine plage d'utilisation. Toutefois, on a constaté que ces dispositifs de protection connus ne permet- taient pas ou ne permettaient qu'imparfaitement d'obtenir une élongation maximale satisfaisante pour une encombrement minimal à l'état compressé. Cet inconvénient résulte notamment du fait que le dispositif de protection est formé d'une paroi continue qui présente un certain rayon de courbure à l'endroit de chaque grand bord periphérique externe et chaque petit bord périphéri- que interne des soufflets. La présente invention vise à remédier à ces différents inconvénients et à cet effet, elle propose un dispositif de protection dans lequel d'une part chaque soufflet est en deux parties distinctes réunies rigidement l'une à l'autre par soudage ou par au moins un organe d'association rapporté le long ou au voisinage de leur grand bord périphérique externe , notamment commun et, d'autre part deux soufflets adjacents sont réunis rigidement l'un à l'autre, par soudage ou au moins un organe d'asso- ciation rapporté, le long ou au voisinage de leur petit bord pé ripherique interne, notamment commun. Dans le procédé de réalisation d'un tel dispositif de protection, suivant l'invention, on réalise des flancs et leur ouverture centrale, chacun de ces flancs devant constituer une partie d'un soufflet du dispositif on superpose deux flancs et on les associe rigidement l'un à l'autre dans leur bord périphé rique externe, notamment commun, pour constituer un soufflet élé- mentaire dans une phase distincte et ultérieure,on associe ri gidement l'un à l'autre et de façon progessive, deux soufflets é lémentaires par leur bord périphérique interne notamment commun . Une machine pour la mise en oeuvre du procédé de réa lisation suivant l'invention comprend en premier lieu des moyens pour réaliser des flancs des moyens pour associer deux flancs l'un à l'autre par leurfbord périphérique externe et des moyens pour associer deux soufflets par leur bord périphérique interne. Un dispositif de protection suivant l'invention est susceptible de nombreuses applications, notamment la protection d'au moins un organe ou d'un ensemble d'organes en particulier à configuration variable tel qu'un vérin. Le dispositif de protection suivant l'invention pré sente l'avantage de permettre une extension maximale pour une compression également maximale. De plus, la réalisation d'un tel dispositif par étapessuccessivaSZpas å pas, permet d'envisager l'obtention de dispositifs de longueur très grande ou compor tant un très grand nombre de soufflets ce qui serait ou diffi cile ou impossible avec les techniques connues. Egalement, on note qul même machine de base peut directement ou moyennant des adapta tions très minimes, permettre de réaliser des dispositifs de pro tection différents, notamment de caractéristiques différentes. L'invention procure encore de nombreux autres avan ages et présente de nombreuses autres caractérisitiques qui se ront mieux comprises à la lecture de la description qui suivra en référence aux dessins annexés dans lesquels e La figure 1 est une vue schématique en coupe par un plan axial illustrant un dispositif de protection suivant l'in- vention, représenté partiellement. La figure 2 est une vue schématique, en élévation, du dispositif illustré par la figure 1. La figure 3 est une vue schématique, en élévation, d'une partie constitutive d'un soufflet du dispositif de protec tion suivant l'invention. Les figures 4, 5, 6 sont trois vues schématiques illustrant les phases du procédé de réalisation d'un dispositif suivant l'invention. La figure 7 est une vue schématique, en coupe par un plan axial, illustrant une machine pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention en vue de réaliser un dispositif de protection. Les figures 8 et 9 sont deux vues schématiques, en coupe axiale, illustrant deux phases opératoires particulières de la machine. Suivant l'invention, il est proposé un dispositif de protection 1 élastiquement déformable, notamment extensible et compressible le long de son axe principal2.Ce dispositif de protection comprend, de façon connue en soi, une pluralité de soufflets élémentaires 3 associés rigidement entre eux, chaque soufflet étant constitué de deux parties 4 se faisant face, ménageant au moins un trou 5 transversal. Suivant l'invention, les deux parties 4 de chaque soufflet sont distinctes et réunies rigidement l'une à l'autre par soudage ou par au moins un organe d'association rapporté le long ou au voisinage de leur grand bord périphérique externe. D'autre part, deux soufflets élementaires 3, adjacents, sont distincts et réunis rigidement llun à l'autre par soudage ou par au moins un organe d'association rapporté le long ou au voisinage de leur petit bord périphérique interne 7. Naturellement, le dispositif tel qu' il vient d'être décrit peut faire l'objet de treks nombreuses variantes. Ainsi, les soufflets élémentaires 3 sont soit identiques, soit partiellement ou totalement différents les uns des autres; notamment en ce qui concerne leurs formes,c-le-urs dimensions, leurs couleurs, etc. Egalement, chaque partie 4 peut revêtir toutes les formes, dimensions, couleurs, etc. possibles. I1 en est de meme du trou 5 ou de la pluralité de trous 5 dont est pourvue chaque partie 4. Ainsi, et sans que cela soit limitatif, chaque partie 4 peut être limitée par un grand bord périphérique externe 6 circulaire d'axe 2 (4 figures), rectangulaire, carré , triangulaire, trapézoldal , octogonal, polygonal , droit ou curviligne en forme d'ellipse , ou plus généralement tout autre contour. I1 en est de même pour le ou les trous 5 qui définissent le ou les petits bords périphériques interneS 7 La caractéristique de caque variante est a déterminer naturellement en fonction de l'application particulière qui est faite du dispositif. Le dispositif de protection 1 est préférentiellement réalisé en matière plastique ou en matériau à base de matière plastique à savoir notamment mais non exclusivement le polyéthy Mène, le polypropylène, le polychlorure de vinyle, des tissus enduits, etc. On conçoit également que la constitution même du dispositif de protection 1 est déterminé notamment par l'applica- tion particulière qui est faite de ce dispositif. On entend par organes d'association rapportés susceptibles de permettre l'association de deux parties 4 d'un soufflet d'une part, et de deux soufflets élémentaires 3 d'autre part, tout matériau ou toute pièce permettant d'associer rigidement les flancs constituant chaque partie 4, se présentant sous la forme de feuilles ou plaques d'une épaisseur plus ou moins grande. Un organe d'association est constitué par exemple par un maté- riau rapporté venant se fondre, s'associer avec le matériau constitutif de chaque partie 4, ou une pièce tel qu'un fil, une agrafe, des rivets, etc. On notera que dans une forme d'exécution préférentielle, on met a profit le fait que le dispositif de protection 1 est réalisé en une matière soudable pour réaliser effectivement l'as- sociation de deux parties 4 d'une part et de deux soufflets élé- dentaires d'autre part, par soudage. L'association rigide de deux parties 4 le long de leur grand bord périphérique externe 6 et de deux soufflets élémentai- res 3 le long de leur petit bord périphérique interne 7 est rea lisée respectivement sur tout ou sur seulement une partie de ces bords 6, 7. Par conséquent et notamment, l'association ainsi réalisée est susceptible d'être ssit é-Eanche, soit perméable. On comprend que le dispositif de protection suivant l'invention présente à l'endroit de ses bords 6, 7 un rayon de courbure susceptible d'être très sensiblement plus petit que ceux des dispositifs classiques mentionnés plus haut, d'une seule pièce, réalisés par moulage ou injection notamment. De ce fait, le dispositif de protection suivant l'invention est susceptible, toute chose égale par ailleurs, d'être moins encombrant à l'état comprimé.D'autre part, on comprend que le dispositif de protection suivant l'invention est réalisé à partir de parties 4, initialement séparées, susceptibles de nombreuses variantes, comme indiqué plus haut, permettant d'envisager une multiplicité d'applications différentes du dispositif de protection. Dans le procédé suivant l'invention de réalisation d'un dispositif de protection, tel que celui qui vivent d'être décrit, on réalise d'abord des flancs avec au moins une ouverture, ce qui constitue une partie 4. Cette réalisation est faite par tous moyens appropriés : moulage, injection, découpage, etc. D'autre part, dans le prscedé de réalisation suivant l'invention, on superpose deux flancs ainsi constitués et on les associe rigidement l'un à l'autre par leur bord péripherique externe, notamment commun pour constituer un soufflet élémentaire. Cette phase est soit totalement distincte de la première phase de réalisation des flancs, soit partiellement commune avec elle. Par exemple, l'association des deux flancs peut être réalisée en même temps que l'ouverture de ces flancs Cette phase est illustrée sur la figure 4. On conçoit donc qu' ce stade, on réalise des soufflets elémentaires 3 distincts, séparés les uns des autres. Suivant l'invention, dans une phase distincte et ul terieure, onsuperpose deux soufflets élementaires adjacents et on les associe rigidement l'un à llautre par leur bord peri- phérique interne, notamment commun. (figure 5)O Cette phase est réalisée de façon progressive, pas à pas C'est à dire que l'on commence par associer deux soufflets Elémentaires (figu re 5) puis un troisième soufflet élémentaire aux deux premiers préalablement associés, et ainsi de suite jusqu'au nombre- de soufflets désirés (figure 6). L'association rigide de deux flancs, soit le long de leur périphérique externe , soit le long de leur bord périphéri que interne est réalisée par tous moyens appropriés, notamment par soudage ou au moyen d'organes d'assoctiation rapportés. Dans le cas du soudage, on utilise tous procédés appropriés, notamment le thermosoudage, la haute fréquence, les ultra-sons, etc. Dans le cas ou il s'agit d'un organe d'association rapporté, le pro cédé mis en oeuvre est celui correspondant à cet organe par exemple rivetage dans le cas de rivets, couture dans le cas d'un fil, etc. Naturellement, le procédé qui vient d'être décrit est susceptible d'être combiné à d'autres procédés tels que découpage, impression, etc. Une machine suivant l'invention pour la mise en oeuvre du procédé de réalisation qui vivent d'être décrit comprend des moyens pour réaliser des flancs chacun ayant au moins une ouverture des moyens pour superposer-deux Flancs et les associer rigidement l'un à l'autre par leur bord périphérique externe, notamment commun, pour constituer un soufflet élémentaire et des moyens pour superposer et associer rigidement l'un à l'autre et de façon progressive, deux soufflets élémentaires par leur bord périphérique interne, notamment~commun.Préférentiellement, ces derniers moyens sont distincts des précédents. Dans une forme d'exécution possible et nullement limitative, illustrée par la figure 7, les moyens pour associer deux soufflets se présentent sous la forme générale d'une presse préférentiellement verticale mais pouvant aussi avoir tout autre position, comprenant deux parties 8, 9 qui, le long d'un axe commun 10, sont susceptibles d'un mouvement relatif d'acartement et de rapprochement, jusqu'au contact, grâce à des moyens d'en tralnement non représentés. Par exemple, l'une des parties, notamment la partie 8 est fixe et l'autre partie, notamment la partie 9 est mobile. Dans une forme d'exéctution possible, non limitative, la partie fixe 8 est la partie inférieure et la partie mobile 9, la partie supérieure, l'axe 10 étant vertical. L'une des deux parties, notamment la partie fixe 8 forme en combinaison à sa partie extrême libre une table 11 et, adjacent à celle-ci un mandrin 12 ou similaire de maintien et de stockage du dispositif de protection 1 en cours de fabrication. Naturellement, la table 11 est tout ou salement partie du mandrin 12 soit conformé en fonction de la forme du dispositif 1 à réaliser. Pour permettre une polyvalence d'emploi de la machine la table 11 et la partie la plus substantielle du mandrin 12 peuvent être constituées en deux parties distinctes associées l'une à l'autre par tout moyen approprie. La table 11 est normalement plane sur sa face principale 13 et son bord périphérique externe 14 vient en saillie, de façon radiale , par rapport à la face latérale 15 du mandrin 12. Par exemple et dans le cas où les moyens décrits sont de révolution autour de l'axe 10, la table 1I a un diamètre externe D1 au moins égal et préférentiellement plus grand que le diamètre D2 de la face latérale 15. Préférentiellement est associé à la table 11 un orga- ne de centrage 16 qui est susceptible de permettre une mise en place correcte du dispositif 1 au cours de la réalisation. Cet organe de centrage se présente notamment sous forme de saillies émergeant de la face principale 13. Ces saillies sont continues ou non, d'épaisser suffisamment limitée pour ne pas interférer avec la partie mobile 9. D'une façon générale, l'encombrement radial de l'organe de centrage 16 notamment D3 est bien entendu plus petit que D1 et normalement plus grand que D2. L'autre partie des moyens de la machine selon l'inven tion, notamment la partie mobile 9, comprend un organe dSentral- nement 17 se présentant sous la forme générale dlun mandrin un organe de maintien 18 d'un soufflet élémentaire 3 de telle manière que- les petits bords périphérique interne 7 de ses deux parties 4 constitutives soient écartés axialement l'une de l'autre.Cet organe de maintien 18, est porté à la partie extrë- me libre de l'organe dtentraînement 17, notamment à sa partie extrême libre inférieure des moyens 19 dlassociation rigide de deux feuilles ou plaques constituant les parties 4 des moyens 20 permettant le passage par coulissement axial, progressivement, d'un soufflet 3 se trouvant sur la partie 9 vers la partie 8. L'organe de maintien 18 se présente notamment sous la forme d'une bague de diamètre externe D4, s'étendant sur une certaine longueur axiale e g venanSc en saillie par rapport la surface latérale 21, ae diamètre D5 r de llorgane dUentraine- ment 17 notaxment du mandrin constitutif.Préférentiellement, l'organe de maintien 18 en forme de bague forme un arrondi 22 du côté opposé à son extrêmité libre coopérant avec la table 11. Cet arrondi 22 permet un passage correct d'une partie 4 entre l'organe d'entraînement formant mandrin 17 et l'organe de maintien 18. Préférentiellement, il est prévu que l'organe de maintien 18 vienne en saillie, axialement, par rapport à la face médiane d'extrémité 23 de la partie 9, ce qui permet le logement de l'organe de centrage 16. Les moyens d'association rigides 19 prennent toutes formes appropriées en fonction du procédé d'association rigide mis en oeuvre. Par exemple et et façon non limitative, les moyens 19 sont aptes à permettre le soudage. Les moyens 20 permettan- le passage par coulissement axial d'un soufflet 3 de la partie 9 vers la partie 8 se pré sentent notamment mais non exclusivement sous la forme de couteaux mobiles associés à la face de la bague constituant l'organe de maintien 18. Ces couteaux viennent affleurer la face d'extrémité latérale 24 de la partie 9 correspondant à la face d'extrémité de la bague 18. Les couteaux 20 correspondent a un encombrement radial D6, bien entendu inférieur à D4. Préférentiellement, D6 est seulement très légèrement inférieur à D4, par exemple d'une fraction de millimètre ou de quelques millimètres, pour des dispositifs de protection de dimensions conventionnelles. Les parties 8 et 9 coopèrent l'une avec l'autre du fait que les moyens 19 et les moyens 20 viennent s'appliquer sur la table 11. Plus précisément, la face d'extrémité latérale 24 viens s'appliquer sur la face principale 13 au voisinage de son bord periphérique 14, à l'extérieur de l'organe de centrage 16. Les couteaux 20 sont préférentiellement situés alors au voisinage immédiat de l'organe de centrage 16. C'est dire que le diamètre D6 est au moins égal et préférentiellement seulement très légère- ment supérieur à D3, par exemple de l'ordre d'une fraction de millimètre ou de quelques millimètres. Pour que la table 11 puisse supporter valablement l'or r gane de maintien 18, le diamètre D1 est au moins égal au diamètre D4. Préférentiellement, le diamètre Dl est suDérieur, notamment très legèrement supérieur au diamètre D4 de l'ordre de quelques millimètres. Enfin, il est clair que le diamètre D6 est supérieur au diamètre D2. Le mode de fonctionnement de la machine qui vient d'être décrite est le suivant : Un soufflet élementaire 3 est mis en place à la partie extreme libre de la partie 8, de telle manière notamment que sa partie 4 extême libre soit appliquée, par son petit bord périphérique interne 7 sur la table 11, la mise en place étant assurée par l'organe de centrage 16. Soít ce soufflet est le premier, soit d'autres soufflets elementaires ont dej ete associes à lui et dans ce cas, ces soufflets sont stockes sur le mandrin 12 à l'écart donc de la table 11. Au premier soufflet elementaire associé à la partie 8 doit être solidarise un second soufflet ele- mentaire associé à la partie 9 monte de telle manière que sa partie 4 extrême libre vienne en appui sur la face d'extremité latérale 24, par son petit bora peripherique interne 7; tandis que l'autre partie 4 de ce second soufflet est maintenue ecartee grâce à l'organe de maintien 18, notamment llarrondi 22. A ce stade, les deux parties 8 et 9 sont ecartees axialement l'une de l'autre. On effectue alors le rapprochement réciproque des deux parties 8 et 9 de telle maniere que les moyens d'association 19 viennent coopérer avec la table 11 d'une part et les moyens 2Q également coopérer avec la table 11. I1 s'ensuit en premier lieu la solidarisation rigide des deux parties extremes libres 4, respectivement du premier soufflet 3 associe à la partie 8 et du second soufflet 3 associe à la partie 9 g d'autre part, la coupe de ces deux parties 4 entre la zone de soudage et leur petit bord périphérique interne ce qui augmente très légèrement le diamètre du trou 5 et permet le passage sans difficulté de la table 11 à l'endroit de la-zone de diamètre D1. Ensuite, on procède de la même manière pour les autres soufflets. Le dispositif de protection 1 qui vient d'être décrit est susceptible de nombreuses applications différentes. Une des applications possibles est celle où le dispositif suivant llinven- tion vient protéger au moins un organe ou un ensemble d'organes, notamment a configurations variables. Par exemple, il peut s'agir d'un vérin ou d'une articulation mécanique, ou de tout autre système.Dans ce cast on peut prévoir que le dispositif de protection est pourvu à l'une et/ou l'autre de se deux extrémités d'organes d'accrochage venant coopérer avec l'organe ou l'ensem- bles d'organes a protéger, Ces organes d'accrochage peuvent faire l'objet bien entendu de très nombreuses variantes en fonction de l'application spécifique faite. Par exemple, il peut s'agir de manchons en un même matériau que celui constitutif des parties 4, d'un encombrement correspondant å celui du ou des trous 5. I1 peut s'agir aussi d'une plaque d'extrémitE ou encore de tout autre moyen. Suivant une variante possible du dispositif qui vientd'être décrit, il est prévu des moyens intégrés a ce dispositif permettant le passage d'air, dans un sens ou dans l'autre, lors des opérations de compression ou allongement du dispositif. Par exemple, ces moyens se présentent sous la forme de perforations ménagées dans le dispositif. En particulier, au moins une ou plusieurs parties 4 peuvent être perforees, partiellement ou totale- ment. Egalement, selon une variante possible, les perforations peuvent entre prévues à l'endroit des solidarisations des parties 4, comme déjà indiqué plus haut. Dans ce cas, ces perforations peuvent être exclusivement en communication avec une enceinte, de telle manière que l'intro- duction et l'evacuation d'air se fassent en circuit fermé (notamment lorsque le dispositif est placé dans une atmosphère corrosive ou polluante). Naturellement, l'invention qui vient d'être décrite peut faire l'objet de nombreuses autres variantes et formes d'exécution. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection élastiquement déformable pour au moins un organe ou un ensemble d'organes, notamment à configurations variables, du type général formé d'au moins un et genéralement d'une pluralité de soufflets ayant deux par tiest associes entre eux, caractérisé par le rait que d'une part, chaque soufflet eldmentaire 3 est en deux parties distinctes 4, réunies rigidement l'une à l'autre par soudage ou par au moins un organe d'association rapporté, le long ou au voisinage de leur grand bord périphérique externe 6, notamment commun, et, d'autre part, deux soufflets élémentaires 3 adjacents sont réunis rigidement llun à lwautre par soudage ou par au moins un organe d'association rapporté, le long ou au voisinage de leur petit bord périphérigue interne 7. 2. Procédé de réalìsation dlun dispositif de protection suivant la revendication 1, caravtérisé par le fait qu'on réalise des flancs et leur ouverture centrale, chacun devant constituer une partie 4 d'un soufflet élémentaire 3 on superpose deux flancs et on les associe rigidement l'un à lgautre par leur bord périphérique externe 6; notamment commun, pour constituer un soufflet elementaire et;; dans une phase distincte et ultérieure, on associe rigidement l'un à l'autre, et de façon progressive, deux soufflets élémentaires 3 par leur bord périphérique interne 7, notamment commun. 3. Machine pour la réalisation d'un dispositif de protection élastiquement déformable suivant la revendication 1, pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 2, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens pour réa- liser des flancs et leur ouverture centrale des moyens pour superposer deux flancs et les associer rigidement llun à l'autre par leur bord périphérique externe des moyens pour superposer et associer rigidement l'un à l'autre et de façon progressive; deux soufflets élémentaires par leur bord périphérique internez 4.Machine suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que les moyens pour associer deux-soufElets élémentaires par leur bsrd périphérique interne comprennent deux parties 8, 9 montées à coulissement réciproque selon un axe commun 10, une partie 8 comprenant une table 11 et un mandrin de stockage 12 et l'autre partie 9 comportant un organe dlenvrainement 17 de maintien 18, des moyens d'association rigides 19 et des moyens 20 permettant le passage par coulissement axial d'un soufflet depuis la partie 8 jusqu'à la partie 9. 5. Machine suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée par le fait que la table 11 est d'un encombrement radial D1 au moins égal et préférentiellement plus grand que l'encombrement radial D3 du mandrin de stockage 12. 6. Machine suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée par le fait qu'est associé à la partie 8 un organe de centrage 16, d'encombrement radial D3. 7. Machine suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée par le fait que l'organe de maintien 18 se présente sous la forme générale d'une bague, d'encombrement radial externe D4 ; l'organe d'entraînement 17 se présente sous la forme générale d'un mandrin, l'organe de maintien 18 étant relié à l'organe d'entrainement 17 par un arrondi 22. 8. Machine suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée par le fait que les moyens 20 se présentent sous la forme de couteaux, d'encombrement radial D6 au moins égal à 1'encombrement radial D3 de l'organe de centrage 16. 9. Machine suivant l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisée par le fait que 1'encombrement radial D1 de la table 11 est au moins égale à l'encombrement radial D4 de l'organe de maintien 18. 10. Dispositif de protection suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est appliqué à un organe ou un ensemble d'organes à configurations variables, tel qu'un vérin. 11. Dispositif de protection suivant l'une quelconque des revendications 1 et 10, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un organe d'accrochage à l'organe à protéger associé notamment à l'une et/ou l'autre de ces parties extrêmes libres. 12. Dispositif de protection suivant l'une quelconque des revendications 1, 10, 11, caractérisé par le fait outil comporte au moins une perforation permettant le passage d'air lors de la compression et l'extension du dispositif.