Brevet FR2479073A1 — publié le 19811002

La présente invention concerne une technique nouvelle de découpe en forme de pièces en mousse de matière plastique telle que polyether, polyester, polyuréthane et analogue. On sait que ces matériaux sont de plus en plus utilisés, en particu- lier pour la réalisation d'éléments d'emballage de pièces fragiles ou de for- me compliquée et dans l'industrie du meuble (sièges d'intérieur, de salle de spectacle) des sièges et accessoires automobiles, du jouet, de l'équipement de sécurité, de la décoration, etc... Ces éléments comportent7 notamment pour l'emballage, une découpe en creux dont le contour a tendance à se compliquer de plus en plus dans le but d'épouser au plus près les objets, pièces ou autres à protéger et de satisfai- re des applications de plus en plus variées. On utilise généralement pour réaliser de telles pièces en mousse, la technique bien connue de la découpe à l'aide d'une lame de scie d'un bloc de mousse pré-compressé. Le principe général d'une telle découpe est connu depuis bien long- temps. Il consiste à comprimer un bloc de mousse entre un plateau et une ma- trice rigide constituée d'une plaque rigide percée d'une découpe appropriée au travers de laquelle flue une partie de la masse du bloc de mousse comprimé. Au droit de la découpe est appliquée contre le bloc de mousse, entre celui-ci et le plateau presseur, une forme correspondant sensiblement en re- lief à la découpe en creux à réaliser dans le bloc de mousse. La partie du bloc de mousse qui fait saillie au dessus de la découpe de ladite matrice est ensuite découpée au ras de la matrice à l'aide d'un ou- til de coupe telle qu'une lame de scie. Après décompression du bloc de mousse, on observe dans celui-ci, au droit de la matrice, un creux correspondant à la- dite forme en relief. En donnant à cette forme des contours variés, on peut obtenir ainsi diverses découpes, de courbures et de profondeurs variées, dans le bloc de mousse. Différentes variantes de cette technique ont été proposées dans le passé en vue de résoudre certains problèmes spécifiques. C'est ainsi qu'afin d'obtenir des découpes en creux de profondeur constante et précise, on a proposé de comprimer un bloc de mousse entre un plateau presseur plan et une matrice de contour approprié, la partie du bloc de mousse faisant saillie hors de la découpe de la matrice étant e1le-mgme comprimée entre la matrice et un plateau presseur inférieur également plan, 2 2479073 parallèle au plan de la matrice. On a également proposé de faire défiler un bloc de mousse entre deux cylindres presseurs, une matrice ou forme étant interposée entre l'un des cy- lindres et le bloc de mousse, cependant qu'une lame de scie découpe dans le bloc de mousse une pellicule de mousse plus ou moins importante selon le de- gré de compression de la partie du bloc de mousse qui se présente devant la lame de coupe. Ces divers dispositifs sont cependant limités dans leurs applications et ne permettent pas d'obtenir notamment de découpes en creux à flancs verti- caux nets, raccordés par des angles francs, à angle droit ou aigu, avec la sur- face de fond, et surtout, ne permettent pas de réaliser des découpes en creux dont le fond présente des parties surélevées, analogues à des hauts fonds ma- rins, de contours divers. La présente invention a précisément pour but de proposer une nouvelle technique de découpe en forme de pièces de mousse en matière plastique permet- tant l'obtention de découpes notamment en creux de contours très variés et com- plexes comportant notamment des parties convexes ou concaves situées à diffé- rents niveaux par rapport au plan de l'orifice de la découpe. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de découpe en forme de pièces de mousse de matière plastique, suivant lequel un bloc de mousse est comprimé entre un plateau et une matrice de contour approprié, une lame décou- pant la partie du bloc de mousse faisant saillie à travers la découpe de ladite matrice, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à interposer en- tre le plateau et le bloc de mousse une forme en relief épousant d'une manière générale la cavité à réaliser dans le bloc de mousse, à appliquer contre la partie de ce bloc faisant saillie hors de la découpe de la matrice, avec une pression déterminée réglable, un contre-plateau portant une contre-forme en re- lief dont les différents niveaux correspondront à différents niveaux du fond de ladite cavité, puis à faire déplacer relativement à la matrice la lame de coupe entre la matrice et ladite contre-forme, dans le bloc ainsi comprimé et, enfin, à relâcher les pressions-exercées sur le bloc en mousse afin de séparer et d'évacuer les deux parties ainsi découpées. On obtient de cette manière dans le bloc de mousse une (ou plusieurs) cavité de forme pouvant gtre extrêmement variée et dont la surface du fond et des parois latérales présente des parties en creux ou en relief, des paliers, des plans ou secteurs inclinés de raccordement ainsi que des angles, notamment entre le fond et les parois latérales, francs à angle droit ou mCame aigu. Les possibilités d'utilisation en particulier à titre de protection ou d'emballage de tels blocs de mousse ainsi découpés sont très largement mul- tipliées du fait de la facilité avec laquelle on peut obtenir des formes meme très compliquées susceptibles d'épouser au plus près un bien plus grand nombre d'objets de toute nature y compris de parties du corps humain telles que le visage comme il sera illustré dans la suite de la présente description. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Ce dispositif est du type comprenant une matrice plane rigide percée d'au moins une découpe de contour approprié, un premier plateau disposé au dessus de la matrice, des moyens pour déplacer le plateau-en direc- tion de la matrice pour comprimer un bloc de mousse à découper interposé entre le plateau et la matrice, un second plateau disposé en dessous de la matrice, des moyens pour déplacer ce second plateau en direction de la matrice en vue de comprimer la partie du bloc de mousse faisant saillie hors de la découpe de la matrice et une lame de coupe mobile relativement à la matrice entre cette der- nière et le second plateau, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il com- prend, en outre, une forme en relief et/ou en creux appropriée à la configura- tion de la cavité à découper et fixée sur la face du premier plateau tournée vers la matrice et une contre-forme antagoniste en relief et/ou en creux fixée sur la face du second plateau tournée vers la matrice. Un tel dispositif est remarquable par sa simplicité d'autant que les forme et contre-forme peuvent être très facilement et rapidement réalisées en bois par exemple avec des contours relativement approximatifs sans nuire à la précision et à la qualité esthétique de la forme de la cavité obtenue ce qui, de manière remarquable, permet de créer, adapter, fignoler toutes formes et contre-formes en vue de réaliser rapidement et à peu de frais des cavités de configuration quelconque même complexe susceptibles d'épouser au plus près l'objet à recevoir ou protéger. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation du dispositif ci-dessus, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur les- quels - fig 1 représente une vue en perspective plongeante d'un bloc de mousse dans lequel a été découpé conformément à l'invention, une cavité en forme de tête humaine. - fig 2 est une coupe verticale suivant la ligne II-II du bloc de la fig 1. - fig 3 est une coupe verticale suivant la ligne I1I-III du bloc de la fig 1. - fig 4 et 5 représentent schématiquement une forme et sa contre- forme associée pour l'obtention de-la cavité du bloc de la fig 1. - fig 6 représente schématiquement en coupe axiale verticale un dis- positif selon l'invention propre à l'obtention du bloc de la fig 1, et fig 7 illustre la position respective des deux'plateaux presseurs par rapport à la matrice du dispositif de la fig 6 au moment de la découpe du bloc comprimé. La fig 1 représente un bloc 1 de mousse de matière plastique, dans le- quel a été découpée une cavité 2 en forme de tête humaine et plus particulière- ment une cavité dont le fond est susceptible d'épouser le visage d'une personne. En effet, le bloc de la fig 1 est tout spécialement destiné à la protection au cours du transport par exemple d'une personne gravement blessée, allongée sur le ventre et dont la tête repose sur la bloc de mousse et est parfaitement ca- lée avec le maximum de précautions, de sécurité et de confort. Cette cavité 2 est remarquable par sa forme relativement compliquée, puisque le fond comporte plusieurs niveaux, des bosses et des dépressions, le tout étant raccordé par des lignes douces aux parois latérales de la cavité, ceci afin d'épouser au plus près le visage humain. C'est ainsi que l'on distingue grossièrement (fig 1 à 3) trois niveaux principaux: en 3 un fond très légèrement concave, à l'emplacement du front en 4 un palier en haut-fond, en arc de cercle approximativement au niveau du menton, et en 5, deux plans convexes de raccordement inclinés, au niveau des pommettes. Entre les zones 4 et 5, s'étend une dépression 6 pour le nez, en com- munication par un passage 7 avec l'autre face du bloc 1, afin de permettre la respiration du patient. Quant aux parois latérales de la cavité, elles sont notamment au voi- sinage de l'orifice de la cavité quasi verticales, voire légèrement inclinées. Une telle configuration assez mouvementée et comprenant des creux, des bombés et des paliers intermédiaires plans ou inclinés est impossible à obtenir avec les techniques actuelles de découpe de blocs de mousse et notam- ment les techniques évoquées plus haut. C'est précisément le but de la présente invention de proposer un pro- cédé et un dispositif permettant l'obtention de telles découpes. Les fig 4 et 5 illustrent un mode de réalisation d'une forme et d'une contre-forme associée permettant la réalisation de cavités suivant la fig 1 les fig 6 et 7 représentant schématiquement un dispositif de mise en oeuvre de l'invention. Le dispositif schématisé sur la fig 6 comprend une matrice fixe ô constituée par une plaque rigide percée d'une ouverture 9 dont le contour, 2479073 dans le cas présent, correspond grosso modo à l'ovale d'un visage humain, ce contour se retrouvant exactement sur l'orifice de la cavité 2. Au-dessus de cette matrice horizontale 8, est disposé un plateau pres- seur supérieur 10 sur la face inférieure duquel est fixée, de manière amovible et réglable, une forme 11 telle que celle de la fig 4. Le plateau supérieur 10 est mobile verticalement et actionné, à cet effet, de manière habituelle à l'aide d'un vérin (non représenté). Le bloc 1 de mousse à découper est posé sur la matrice 8 entre celle- ci et le plateau 10. En dessous de la matrice 8 est disposé un second plateau 12, ou pla- teau inférieur, sur lequel est fixée de manière amovible et réglable, une contre-forme 13 telle que celle de la fig 5. Le plateau inférieur 12 est mobi- le verticalement en direction de la matrice fixe 8 et est actionné de manière similaire à celle du plateau 10. Enfin, une lame de coupe 14 mobile relativement à la matrice 8, se déplace au ras de la face inférieure de la matrice pour découper le bloc de mousse comprimé (fig 7). Les forme et contre-forme des fig 4 et 5 ont bien entendu des confi- gurations déterminées en vue d'obtenir la forme spécifique de la cavité des fig 1 à 3. La forme 11 comprend en gros un rebord continu 15 de hauteur varia- ble, une partie pleine 16 à l'emplacement du front, des parties évidées 17 au droit du menton et des pommettes et un lot en saillie 18 pour le nez. La contre-forme 13 s'étend au droit de la partie du visage, en des- sous de l'arcade sourcilière sensiblement et comporte une partie pleine cor- respondant au reste du visage, d'épaisseur variable et pourvue dans sa partie centrale, d'un évidement 19 pour le nez. Les dimensions, formes, courbures et dispositions de chaque élément de volume ou de surface des forme et contre-forme sont déterminées plus ou moins empiriquement en fonction de la forme de cavité à obtenir, et en mode- lant à volonté les forme et contre-forme qui, réalisées avantageusement en bois, sont faciles a travailler, adapter et fignoler en vue du meilleur ré- sultat. En comprimant le bloc de mousse 1 entre le plateau supérieur 10 et la matrice 8, une partie de la mousse, au droit de l'orifice 9, flue ou s'ex- trude vers le bas. Cette partie est à son tour comprimée par le plateau infé- rieur 12 qui se déplace en direction de la matrice 8. L'action conjuguée des formes 11 et contre-forme 13 crée dans la masse de la mousse des pressions internes locales qui varient d'un endroit à un autre suivant la configuration des forme et contre-forme en sorte qu'après 6 2479073 avoir, le bloc de mousse étant comprimé conformément à la fig 7, déplacé la lame de coupe 14 au ras de la matrice suivant la trajectoire symbolisée en 20 et remis les plateaux 10 et 12 dans leur position de la fig 6, la bloc 1 est évidé sur sa face inférieure suivant une cavité conforme à la fig 1. Le trou 7 est par contre réalisé de préférence avant ou après la dé- coupe du bloc de mousse, bien que l'on puisse envisager éventuellement de le réaliser au cours de la découpe en adaptant les forme et contre-forme à cet effet. Bien entendu, en adaptant les forme et contre-forme on peut réaliser simultanément une ou plusieurs cavités dans le même bloc de mousse, de confi- gurations diverses quelconques, selon les applications envisagées. Le bloc 1 est constitué de mousse de polyether, de polyester, de polyu- réthane, de polyuréthane aggloméré ou de matériaux analogues se prêtant à ce type de travail. Le mouvement entre la lame 14 et la matrice 8 est relatif en ce sens que c'est, soit la matrice qui est immobile et la lame mobile sous elle, soit l'inverse. Avantageusement, la lame 14 est une lame de scie à ruban, dont le bord d'attaque 21 est en biseau et le fil rectiligne et non pas denté, ce qui faci- lite l'attaque en évitant les déchirures lors de la pénétration dans le bloc de mousse. Les pressions appliquées sur les plateaux 10 et 12 sont indépendantes et peuvent varier suivant la densité de la mousse à découper. En outre, afin d'étendre les possibilités de réalisation de cavités ou de faciliter les réglages suivant les découpes à obtenir, le plateau inférieur 12 est réglable en inclinaison par rapport au plan de la matrice 8, dans tous les angles, grâce par exemple à un système de quatre vérins disposés aux qua- tre coins du plateau 12 et permettant de régler manuellement l'écartement ini- tial de chacun desdits quatre coins du plateau vis à vis de la matrice, préa- lablement au déplacement en translation de ce plateau en direction de la ma- trice. Un tel montage permet d'obtenir ou d'accentuer certains effets dans la configuration de la cavité ainsi réalisée. Les dispositifs de commande et de contrôle du déplacement et du po- sitionnement des plateaux supérieur et inférieur et de la lame de coupe étant parfaitement classiques et connus de tout technicien, il n'est pas nécessaire de les décrire plus en détail ni de les représenter. Enfin, l'invention représentée n'est pas limitée au mode de réalisa- tion représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire, toutes les variantes. C'est ainsi en particulier que la conjugaison d'une forme et d'une contre-forme appropriées permet, selon l'invention, d'obtenir des angles, no- tamment de fond de découpe véritablement à angle droit ou même aigus, ce qu'il n'est pas possible d'obtenir avec des techniques traditionnelles de découpe en forme de pièces en mousse plastique. Par ailleurs, le procédé et le dispositif de l'invention permet l'ob- tention de découpes tout aussi bien en creux qu'en relief, puisque l'opération de coupe donne deux formes rigoureusement complémentaires, l'une en creux et l'autre en relief, s'emboîtant l'une dans l'autre. REVENDICATIONS 1. Procédé de découpe en forme de pièces de mousse de matière plasti- que, suivant lequel un bloc de mousse est comprimé entre un plateau et une ma- trice de contour approprié, une lame découpant la partie du bloc de mousse faisant saillie à travers la découpe de ladite matrice, ledit procédé étant ca- ractérisé en ce qu'il consiste à interposer entre le plateau et le bloc de mousse une forme en relief épousant d'une manière générale la cavité à réaliser dans le bloc de mousse, à appliquer contre la partie de ce bloc faisant saillie hors de la découpe de la matrice, avec une pression déterminée réglable, un con- tre plateau portant une contre-forme en relief dont les différents niveaux cor- respondront à différents niveaux du fond de ladite cavité, puis à faire dépla- cer relativement à la matrice la lame de coupe entre la matrice et ladite contre-forme, dans le bloc ainsi comprimé, et, -enfin, à relâcher les pressions exercées sur le bloc de mousse afin de séparer et d'évacuer les deux parties ainsi découpées. 2. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'on incline le plateau inférieur par rapport au plan de la matrice avant la compression du bloc de mousse ou pendant sa compression, préalablement à l'opération de dé- coupe, l'inclinaison s'effectuant suivant un angle et une direction variables. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendica- tion 1 ou 2, du type comprenant une matrice plane rigide percée d'au moins une découpe de contour approprié, un premier plateau disposé au dessus de la ma- trice, des moyens pour déplacer le plateau en direction de la matrice pour com- primer un bloc de mousse à découper interposé entre le plateau et la matrice, un second plateau disposé en-dessous de la matrice, des moyens pour déplacer ce second plateau en direction de la matrice en vue de comprimer la partie du bloc de mousse faisant saillie hors de la découpe de la matrice et une lame de coupe mobile relativement à la matrice entre cette dernière et le second pla- teau, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une forme en relief et/ou en creux appropriée à la configuration de la cavité à découper et fixée sur la face du premier plateau tournée vers la matrice et une contre-forme antagoniste en relief et/ou en creux fixée sur la face du second plateau tournée vers la matrice. 4. Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce qu'il com- porte des moyens pour régler sélectivement l'inclinaison du plateau inférieur par rapport au plan de la matrice. 5. Dispositif suivant la revendication 4 caractérisé en ce que 9 2479073 lesdits moyens de réglage sont constitués par quatre vérins disposés aux quatre coins du plateau inférieur et chargés de régler indépendamment l'écartement vis à vis de la matrice de chacun desdits coins du plateau inférieur. 6. Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 5 caractérise en ce quie la lame de coupe est une scie à rubans à bord d'attaque rectiligne en biseau.