Brevet FR2507277A1 — publié le 19821210

La présente invention concerne un bouchon desti- né à fermer et à obturer une ouverture dans un panneau, ainsi qu'un procédé de fermeture et d'obturation d'une ouverture dans un panneau au moyen d'un bouchon. L'invention s'applique particulièrement à la fermeture des trous d'écoulement de peinture dans les car- rosseries de véhicules à moteur Ces ouvertures sont for- mées le plus généralement dans le plancher d'un véhicule à moteur pour permettre l'écoulement de la peinture en excès avant le transfert de la carrosserie vers le four de séchage de peinture dans lequel la peinture est séchée. Les ouvertures peuvent varier depuis une taille très fai- ble jusqu'à un diamètre de 90 mm, par exemple, et elles peuvent avoir diverses formes, comme par exemple une for- me circulaire, elliptique ou oblongue Ces bouchons sont couramment appelés "bouchons de plancher", bien que toutes ces ouvertures ne se trouvent pas nécessairement dans le plancher du véhicule Les brevets G B 1 466 563 et 1 466 564 décrivent des exemples récents de bouchons de plancher Dans de tels bouchons, on utilise un volume de matière d'étanchéité entre les bouchons et la surface supérieure du panneau et cette matière coule, au moins dans une mesure limitée, lorsqu'elle est soumise à une température élevée, normalement dans le four de séchage de peinture On utilise dans ce but une quantité suffi- sante de matière d'étanchéité pour que la matière qui coule lorsqu'elle est chauffée emplisse toutes les irré- gularités présentes dans la région du panneau adjacente au bouchon, ainsi que dans la surface adjacente du bou- chon, afin de réaliser un joint d'étanchéité complet. Bien que ces bouchons donnent généralement satis- faction dans la plupart des applications, ils sont soumis à des projections très importantes, en particulier des projection d'eau de pluie pendant le déplacement du véhi- cule à moteur, en particulier dans le cas des bouchons pla- cés dans le plancher de la carrosserie, et des défaillan- ces apparaissent La matière d'étanchéité ou l'adhésif qui est utilisé dans ces bouchons collés est limité à la surface supérieure du panneau et se trouve normalement entre cette surface et un rebord du bouchon qui couvre la surface du panneau. L'invention a pour but d'améliorer l'adhérence de bouchons d'ouverture, de façon générale, et en particu- lier de bouchons de plancher, pour procurer une fixation sûre sans procédure d'introduction compliquée La procédu- re d'introduction des bouchons de plancher doit être rapi- de et efficace Un opérateur doit introduire les bouchons pendant que les carrosseries de véhicule se déplacent sur un convoyeur. L'invention consiste essentiellement à faire en sorte qu'une partie de la matière d'étanchéité coule dans l'ouverture pendant l'opération de chauffage et, de pré- férence, adhère fermement contre la surface inférieure du panneau. Une forme de l'invention consiste en un procédé d'obturation d'une ouverture dans un panneau qui comprend les opérations consistant à introduire dans l'ouverture un bouchon qui comporte un corps conçu de façon à fermer l'ouverture, un rebord conçu de façon à couvrir une région de surface supérieure du panneau adjacente à l'ouverture, et un ou plusieurs éléments rapportés conçus de façon à être introduits dans l'ouverture en étant en contact avec la surface du bord de l'ouverture, ou à proximité immédia- te de cette surface, le bouchon étant muni d'un volume d'une matière d'étanchéité qui se ramollit sous l'effet de la chaleur et se présente sous la forme d'un anneau dis- posé de façon à être intercalé entre le bouchon et le panneau, au moins dans la région du rebord; à chauffer le bouchon pour faire couler la matière d'étanchéité afin qu'elle emplisse toutes les irrégularités présentes dans les surfaces adjacentes du rebord du bouchon et du panneau et afin qu'elle coule dans l'ouverture ou la traverse pour s'introduire entre l'élément rapporté du bouchon et la surface du bord de l'ouverture; et à laisser refroidir le bouchon et la matière d'étanchéité. Il est préférable de faire en sorte qu'une partie 2507 N 77 au moins de la matière d'étanchéité qui coule à travers l'ouverture adhère contre la surface inférieure du panneau. Une autre forme de l'invention consiste en un bouchon destiné à obturer une ouverture dans un panneau, qui comprend: -un corps conçu de façon à fermer l'ouverture, -un rebord conçu de façon à couvrir une région de surface supérieure du panneau adjacente à l'ouverture, -un ou plusieurs éléments rapportés conçus de façon à être introduits dans le panneau en étant en contact avec la surface du bord de l'ouverture, ou à proximité immédiate de cette surface, -un volume de matière d'étanchéité se présentant sous la forme d'un anneau en contact avec la surface inférieure du rebord, la matière d'étanchéité ayant la propriété de couler lorsqu'elle est chauffée à une température d'uti- lisation inférieure au point de fusion de la matière du bouchon, le ou les éléments rapportés du bouchon et le volume de matière d'étanchéité étant formés d'une manière telle que lorsque la matière d'étanchéité est chauffée, une partie au moins de cette matière coule et adhère entre la surface du bord de l'ouverture du panneau et une partie au moins d'un élément rapporté. Le ou les éléments rapportés sont de préférence formés de façon qu'une partie au moins de la matière d'étanchéité chauffée soit dirigée de façon à couler contre la surface inférieure du panneau et à adhérer à cette surface. Le bouchon comprend de préférence un élément rapporté se présentant sous la forme d'un col continu ou discontinu Dans un mode de réalisation préféré, une par- tie inférieure de ce col fait saillie vers l'extérieur depuis la partie restante, au niveau d'une région d'épais- seur maximale en alignement avec le bord de l'ouverture. Ceci dirige la matière d'étanchéité en écoulement autour du bord de l'ouverture et contre la face inférieure du panneau. L'élément rapporté peut également comprendre des moyens destinés à maintenir la matière d'étanchéité à l'état comprimé, au moins jusqu'à ce qu'elle soit chauffée. Ceci fait en sorte que la matière d'étanchéité soit pres- sée afin qu'au moment o elle est chauffée, elle coule pour emplir les irrégularités présentes dans les surfaces et soit injectée, au moins en partie, à travers l'ouverture. L'élément rapporté peut ainsi comporter des doigts flexibles et élastiques qui peuvent être disposés dans des discontinuités du col Ces doigts comportent de préférence une partie en pente inclinée vers l'extérieur et vers le bas qui est conçue de façon à venir en contact avec le bord de l'ouverture au moment de l'introduction du bouchon, afin de serrer de façon élastique le bouchon contre le panneau et de maintenir la matière d'étanchéité sous pression. La forme du corps du bouchon est déterminée par la forme de l'ouverture à obturer, qui peut varier et n'est pas nécessairement circulaire. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une coupe d'un bouchon correspon- dant à l'invention, La figure 2 est une vue en plan de dessous du bouchon de la figure 1, La figure 3 est une représentation similaire à celle de la figure 1 montrant une partie du bouchon engagé dans un panneau avant d'être chauffé, La figure 4 est une représentation similaire à celle de la figure 1 montrant le bouchon après collage au panneau, et La figure 5 est une représentation similaire à une partie de celle de la figure 4, montrant une autre forme du col. On va maintenant considérer les figures 1 et 2 sur lesquelles on voit un bouchon 1 qui comporte un corps 2 et un rebord 3, continu par rapport au corps 2, les par- ties 2 et 3 constituant une plaque circulaire continue Trois éléments de col 4 a, 4 b et 4 c s'étendent vers le bas à par- tir de la surface inférieure de la plaque, au niveau de la jonction entre le corps 2 et le rebord 3 Trois doigts de retenue 5 a, 5 b et 5 c sont respectivement placés entre les paires d'éléments de col adjacents, avec un doigt de rete- nue entre chaque paire d'éléments de col Les doigts ne sont fixés à la partie restante du bouchon qu'à leurs ex- trémités supérieures, pour assurer leur flexibilité et leur élasticité et ils s'étendent près des éléments de col mais sont séparés de ces derniers par des fentes étroites 6 qui montent jusqu'à la surface inférieure de la plaque ( 2,3). Du fait que chaque élément de col est similaire aux autres et que, de même, chaque doigt est similaire aux autres doigts, on ne décrira qu'un seul de chacun de ces éléments L'élément de col 4 a comporte une surface intérieure cylindrique 7 qui est perpendiculaire à la face inférieure du corps 2, mais sa surface extérieure a une forme qui définit une saillie 8 dirigée vers l'extérieur qui est formée par un épaississement du col en direction d'un point extérieur, lorsqu'on considère l'élément en coupe Comme le montre la figure 1, la surface supérieure 9 de la saillie présente une courbure concave et la surfa- ce inférieure 10 présente une courbure convexe. Les surfaces intérieures 11 des doigts sont éga- lement cylindriques et sont alignées avec les surfaces intérieures des éléments de col Les surfaces extérieures des doigts comportent une surface de col 12 parallèle à la surface 11, et un épaulement oblique 13, incliné vers le bas et vers l'extérieur, qui se raccorde à une surface oblique 14, inclinée vers le bas et vers l'intérieur, qui se rapproche de la-surface 11. Le rebord 3 est rabattu vers l'intérieur de façon à loger un volume de matière d'étanchéité 15 qui est blo- qué entre le bord 16 du rebord 3 et la surface de col 12 de chaque doigt Si on le désire, on peut coller en place le volume de matière d'étanchéité 15, pendant la fabrication, au moyen d'une opération de ramci Llissement par la chaleur à une température relativement basse Il suffit seulement que la matière d'étanchéité ne se détache pas pendant la manu- tention et le stockage. On notera que l'extrémité de la saillie 8 de cha- que élément de col se trouve de façon générale en aligne- ment avec les surfaces de col 12 des doigts. La figure 3 montre une partie du bouchon immédia- tement après introduction dans une ouverture 18 dans un panneau désigné par la référence 17 Dans ces conditions, les doigts 5 a, 5 b, 5 c sont fléchis vers l'intérieur de façon que le bord du panneau vienne en contact avec l'épau- lement oblique supérieur 13 de chaque doigt, ce qui solli- cite vers le bas le rebord 3 du bouchon et la matière d'étanchéité et les applique contre le panneau 17, en main- tenant la matière d'étanchéité à l'état comprimé jusqu'à ce qu'elle soit chauffée Le diamètre maximal des éléments de col 4 a, 4 b, 4 c est égal ou légèrement inférieur au dia- mètre de l'ouverture 18 et il est approximativement aligné avec la surface inférieure du panneau afin de fermer pra- tiquement l'ouverture. Lorsque l'ensemble est chauffé, par exemple dans un four de séchage de peinture, la-matière d'étanchéité fond et coule, grâce à quoi elle emplit les irrégularités présentes dans le panneau et le rebord et elle coule éga- lement dans les espaces situés entre le bord du panneau et les éléments de col, comme le montre la figure 4 Cet écou- lement de la matière d'étanchéité vers l'extérieur réduit le volume de matière d'étanchéité présent à la surface supé- rieure du panneau Lorsque ceci se produit, les épaulements 13 passent sous le bord de la face inférieure de l'ouverture du panneau, si bien que le diamètre maximal des éléments de col 4 a, 4 b, 4 c, descend également, ce qui ouvre un espace par lequel la matière d'étanchéité peut couler librement. Simultanément, le bord 16 du rebord du bouchon descend pour venir en contact avec la surface supérieure du panneau 17. La matière d'étanchéité 15 qui est libérée coule dans l'ou- verture et emplit les espaces situés entre le bord du pan- neau et les éléments de col du bouchon Les surfaces à cour- bure concave 9 des éléments de col font couler une partie de la matière d'étanchéité contre la face inférieure du panneau De plus, une partie de la matière d'étanchéité coule dans les fentes 6 situées entre les éléments de col et les doigts de retenue et elle vient en contact avec les épaulements 13 des doigts et la face inférieure du panneau, à proximité des doigts De cette manière, un joint d'étanchéité complet est formé non seulement entre la sur- face supérieure du panneau et le bouchon, mais également tout autour de la surface du bord de l'ouverture et de la région adjacente de la face inférieure du panneau Ceci forme à son tour un ancrage très sûr pour le bouchon lors- que l'ensemble s'est refroidi. Il n'est pas obligatoire que les régions de col aient la forme qui est représentée sur la figure 4 La fi- gure 5 montre une section transversale légèrement diffé- rente dans laquelle le chanfrein entre la surface inté- rieure 7 et les surfaces extérieures est incliné vers l'ex- térieur et vers le bas Ceci permet à une partie de la matière d'étanchéité de couler sous la saillie pour former un ancrage plus sûr sur l'élément de col. La matière d'étanchéité préférée est une matière du type éthylne-acétate d&vinyle qui peut être utilisée en mélanges conçus de façon à couler à diverses températu- res La température normale dans un four de séchage de peinture est comprise entre 140 WC et 1700 C, et une limite d'écoulement appropriée pour la matière du type éthylène- acétate de vinyle est comprise entre 100 WC et 1350 C Le volume de matière d'étanchéité est relativement important de façon à être suffisant pour emplir les divers passages, comme le montrent les dessins Il est préférable d'éviter une matière qui tend à se contracter lorsqu'elle est chauf- fée De nombreuses autres matières sont utilisables en tant que matière d'étanchéité, comme par exemple le polyéthylène mou Si on le désire, on peut employer une matière thermo- durcissable, avec un agent de soufflage si nécessaire On peut utiliser certains plastisols au chlorure de polyvinyle contenant des agents de soufflage et qui tendent à s'expanser et à se réticuler lorsqu'ils sont chauffés, comme par exem- ple une matière vendue par la firme W G Grace & Co sous la dénomination PLASTICOLE, composé N O 1268 On peut éga- lement utiliser des compositions à base de polyuréthane contenant des agents de soufflage, mais on a constaté de façon générale qu'il est préférable d'employer une matière thermoplastique se ramollissant à basse température et ayant de bonnes propriétés d'écoulement et d'adhérence sur le métal et sur d'autres matières plastiques. Le bouchon est moulé de préférence dans une ma- tière plastique appropriée, qui doit avoir une bonne résis- tance aux chocs et à l'abrasion Le Nylon 66 constitue une matière appropriée. Cependant, de façon générale, l'invention n'est pas limitée aux bouchons moulés dans des matières plasti- ques et elle n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés, en ce qui concerne la structure On peut l'appliquer à d'autres types connus de bouchons utilisés par exemple dans les ouvertures de plancher de carrosserie de véhicule, comme par exemple un bouchon du type à mise en place par déclic, décrit dans le brevet G B 1 350 558, dans lequel une partie du bouchon vient en contact avec la surface inférieure du panneau lorsque le bouchon est introduit, ou un bouchon décrit dans le brevet G B. 735 044, dans lequel on utilise un outil pour repousser ou faire tourner une partie du bouchon afin de l'amener en contact avec la face inférieure du panneau L'invention s'applique également de façon générale au type de bouchon muni de doigts à ressort qui est décrit dans le brevet G B 1 466 563 On voit clairement qu'il n'est pas obliga- toire que la matière d'étanchéité vienne en contact avec l'ouverture ou avec la face inférieure du panneau dans toutes les régions, à condition qu'un joint d'étanchéité complet soit obtenu et qu'un bon ancrage soit réalisé. Dans le cas des bouchons qui comportent une région de col continue qui est introduite dans l'ouverture, il peut être nécessaire de prévoir des moyens, se présentant sous la forme de cavités ou de fentes, permettant à une partie de la matière d'étanchéité de couler dans l'ouverture pour venir en contact avec la surface du bord de l'ouverture. Il n'est pas nécessaire que le volume de matiè- re d'étanchéité soit limité (avant l'introduction) au rebord du bouchon Dans certains modes de réalisation, il peut être souhaitable qu'une partie au moins du volume de matière d'étanchéité s'étendent vers le bas, par exemple contre une partie de l'élément rapporté, afin d'entrer dans l'ouverture du panneau au moment de l'introduction du bouchon Le bouchon peut comporter n'importe quel nombre approprié de doigts de retenue Bien que le mode de réali- sation représenté comporte trois doigts de retenue répar- tis de façon équidistante autour du corps du bouchon et que cette configuration convienne à l'utilisation dans un trou circulaire, il peut être souhaitable d'avoir un plus grand nombre de doigts de retenue si le bouchon est conçu pour être utilisé dans un trou elliptique ou rec- tangulaire. Il va de soi que de nombreuses autres modifica- tions peuvent être apportées au dispositif et au procédé décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'inven- tion. REVENDICATIONS 1 Bouchon ( 1) pour une ouverture ( 18) dans un panneau ( 17), comportant un ou plusieurs éléments rappor- tés ( 4) destinés à être introduits dans l'ouverture ( 18) et ayant une configuration choisie de façon qu'ils soient en contact avec le bord de l'ouverture, ou à proximité immédiate de l'ouverture, et un rebord ( 3) ayant une configuration choisie de façon à recouvrir une région de la surface supérieure du panneau ( 17) adjacente à l'ouver- ture ( 18) caractérisé en ce qu'il comporte un volume ( 15) d'une matière d'étanchéité qui est ramollie par la chaleur et qui a la propriété de couler lorsqu'elle est chauffée à une température d'utilisation inférieure au point de fusion de la matière du bouchon, cette matière d'étanchéi- té étant disposée en position adjacente à la surface infé- rieure du rebord ( 3) de façon qu'au moment o elle est chauffée à la température d'utilisation, elle coule dans l'ouverture ( 18) ou à travers l'ouverture, afin de venir en contact avec une partie au moins du ou des éléments rapportés ( 4) du bouchon ( 1) et du bord de l'ouverture ( 18). 2 Bouchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les éléments rapportés ( 4) ont une configu- ration choisie de façon à diriger vers la surface inférieu- re du panneau ( 17) et à faire adhérer à cette surface une partie au moins de la matière d'étanchéité qui coule, lors- que cette matière d'étanchéité est chauffée, au moment o le ou les éléments rapportés ( 4) sont introduits dans l'ou- verture ( 18). 3 Bouchon selon l'une quelconque des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque élément rapporté ( 4) comporte une surface supérieure ( 9) qui présente une courbure concave. 4 Bouchon selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un seul élé- ment rapporté qui se présente sous la forme d'un col continu ou discontinu ( 4). Bouchon selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une partie inférieure ( 8) du col ( 4) fait saillie latéralement vers l'extérieur depuis la partie restante du col ( 4) et la région la plus extérieure de la partie infé- rieure-( 8) est disposée de façon à être alignée avec la surface inférieure du panneau ( 17), au moment de l'intro- ductïon initiale du bouchon ( 1) dans l'ouverture ( 18) et avant le chauffage de la matière d'étanchéité. 6 Bouchon selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que le rebord ( 3) est rabat- tu vers le côté inférieur de façon à recevoir le volume ( 15) de matière d'étanchéité. 7 Bouchon selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens ( 5, 13) destinés à maintenir le volume ( 15) de matière d'étanchéité à l'état comprimé entre le rebord ( 3) et le panneau ( 17) lorsque le bouchon ( 1) est introduit dans l'ouverture ( 18), et au moins jusqu'à ce que la matière d'étanchéité soit chauffée. 8 Bouchon selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens ( 5, 13) destinés à maintenir le volu- me ( 15) de matière d'étanchéité à l'état comprimé comprennoet des doigts de retenue flexibles et élastiques. 9 Bouchon selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacun des doigts de retenue flexibles et élasti- ques ( 5) comprend une partie ( 13) inclinée vers l'extérieur et vers le bas qui a une forme choisie de façon à venir en contact avec le bord de l'ouverture ( 18) au moment de l'in- troduction du bouchon ( 11) dans l'ouverture ( 18), afin de serrer de façon élastique le bouchon ( 1) contre le panneau ( 17) et de maintenir le volume ( 15) de matière d'étanchéité sous pression entre le rebord ( 3) et le panneau ( 17). Bouchon selon l'une quelconque des revendica- tions 8 ou 9, caractérisé en ce que le col ( 4) est discon- tinu et les doigts flexibles et élastiques ( 5) sont situés dans les discontinuités du col ( 4). 11 Bouchon ( 1) pour une ouverture ( 18) formée dans un panneau ( 17), comprenant un élément rapporté ( 4) destiné à être introduit dans l'ouverture ( 18), un rebord ( 3) qui comporte une surface inférieure destinée à recou- vrir une région de la surface supérieure du panneau ( 17) adjacente à l'ouverture ( 18), et un volume ( 15) de matière d'étanchéité en contact avec la surface inférieure du rebord ( 3), caractérisé en ce que l'élément rapporté com- prend plusieurs éléments de col ( 4 a, 4 b, 4 c) et plusieurs éléments flexibles et élastiques ( 5 a, 5 b, 5 c) disposés entre les éléments de col ( 4 a, 4 b, 4 c,) de façon à être fléchis de manière élastique pendant l'introduction de l'élément rapporté ( 4) dans l'ouverture ( 18) et de façon à retenir ensuite l'élément rapporté ( 4) dans l'ouverture. 12 Procédé d'obturation d'une ouverture ( 18) dans un panneau ( 17) au moyen d'un bouchon ( 1) qui compor- te au moins un élément rapporté ( 4), un rebord ( 3) ayant une forme telle qu'il recouvre une région de la surface supérieure du panneau ( 17) adjacente à l'ouverture ( 18), et un volume ( 15) de matière d'étanchéité disposé de façon à s'étendre contre la surface inférieure du rebord ( 3), ce procédé comprenant l'opération qui consiste à introduire le ou les éléments rapportés ( 4) dans l'ouverture ( 18), caractérisé en ce qu'on chauffe la matière d'étanchéité pour, la faire couler dans l'ouverture ( 18) ou à travers l'ouverture, et on laisse refroidir la matière d'étanchéi- té. 13 Procédé selon la revendication 12, caracté- risé en ce qu'on fait en sorte que la matière d'étanchéité chauffée coule contre la surface inférieure du panneau ( 1 N 7) et adhère à cette surface. 14 Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 12 ou 13, caractérisé en ce qu'on maintient le volume ( 15) de matière d'étanchéité à l'état comprimé, au moins jusqu'à ce qu'il soit chauffé. Procédé selon la revendication 12, caracté- risé en ce qu'on positionne une saillie ( 18) formée sur l'élément rapporté ( 4) ou sur chaque élément rapporté, de façon qu'elle soit approximativement alignée avec la sur- face inférieure du panneau ( 17), avant de chauffer la matière d'étanchéité, afin de fermer pratiquement l'ouver- ture ( 18)par le dessous 16 Procédé selon la revendication 15, caracté- risé en ce qu'on fait en sorte que la saillie (:8) passe sous la surface inférieure du panneau ( 17) lorsque la ma- tière d'étanchéité est chauffée, et on dirige la matière d'étanchéité de façon qu'elle coule sur la saillie ( 8) afin qu'elle soit dirigée contre la surface inférieure du panneau ( 17). 17 Procédé selon la revendication 16, caracté- risé en ce que la matière d'étanchéité coule sur une sur- face inférieure de la saillie ( 8) et adhère à cette surface.