Brevet FR2513176A1 — publié le 19830325

La présente invention a pour objet un procédé permet- tant d'enrober hermétiquement les armatures d'une pièce en matière plastique armée intérieurement et se rapporte aux pièces en plastique armé ainsi obtenues. Pour diverses applications, notamment pour constituer des caisses destinées à recevoir de lourds chargements ou pour constituerdes palettes de manutention, les matières plastiques usuelles, même de bonne qualité, présentent une rigidité et une résistance sous charge insuffisantes Une solution adoptée consiste à armer ces pièces au moyen d'ar- matures internes. Ainsi, dans le brevet français antérieur déposé au nom du même demandeur N O 79 17420 du 29 juin 1979, on a dé- crit des pièces en matière plastique armées intérieurement au moyen d'armatures en bois Le procédé décrit dans cette deman- de antérieure s'applique du reste tout aussi bien si les armatures sont d'une autre nature, par exemple en métal. Ie problème de fabrication qui se pose est de surmou- ler la matière plastique sur l'armature A priori, cela pourrait ne pas poser de problèmes de fabrication, s'il n'exis- tait des retraita très importants de la matière plastique lors- qu'elle se refroidit après avoir été surmoulée sur l'arma- ture Or, les matières plastiques résistantes aux chocs que l'on utilise pour de telles pièces, par exemple le polyéthylè- ne haute densité sont très sujettes à fissuration sous con- trainte ou présentent d'autres inconvénients En conséquence, on a proposé d'enrober l'armature par d'autres moyens qu'un surmoulage unique Ainsi, selon le brevet précédemment mention- né, on forme dans la matière plastique résistante aux chocs qui reçoit l'armature des canaux ouverts dans lesquels les armatures sont positionnées Après quoi, on vient fermer l'ouverture du canal en moulant, sur l'armature et une par- tie des parois extérieures du canal, une matière non sujette à fissuration sous contrainte Celle-ci pouvant ne pas être suffisamment soudée a^ix parois extérieures du canal, on obtient, en plus du serrage de retrait, une liaison mécani- que entre armature, canal et pièce surmoulée en prévoyant des qorges rainurées dans l'armature et des orifices en regard prévus dans les canaux de façon à obtenir une certaine liaison de la pièce rapportée avec l'armature et à travers les canaux qui l'entourent grâce à des pions de liaison et de verrouillage. La présente invention a pour objet d'offrir un autre moyen d'enrobage de l'armature et de liaison de l'ensemble et de garantir l'étanchéité des cavités o sont incluses les armatures Elle concerne un procédé permettant d'obtenir l'é- tanchéité totale d'une pièce en matière plastique résistante aux chocs, armée intérieurement d'armatures en particulier en bois, devant être mises à l'abri des intempéries, pièce dans laquelle l'armature est insérée préalablement dans un canal ouvert, permettant son introduction et sa mise en place dans la pièce, le procédé se caractérisant selon l'invention en ce qu'après mise en place de l'armature dans ledit canal, on chauffe les parois externes du canal au voisinage de son ou- verture, après quoi, lorsque leur fusion est suffisante, on vient injecter sous pression contre ces parois un matériau plastique compatible pouvant se thermosouder sur lesdites pa- rois et peu sensible à la fissuration sous contraintes De cette façon, on résoud le double problème de l'étanchéité et de la fissuration sous contrainte, lorsque l'on veut éviter le surmoulage direct de l'ensemble de la pièce sur l'armature, en vue notamment d'élargir le choix de matières plastiques utilisables. L'invention vise également des pièces, et en particulier des caisses et palettes, fabriquées conformément à ce procédé. L'invention et sa mise en oeuvre apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective faite avec arrachement partiel, montrant un coffre moulé en matière plastique comportant des armatures en bois, La figure 2 montre à plus grande échelle le détail de fermeture d'un canal dans lequel a été insérée une armature en bois conformément à l'art antérieur, la figure 3 montre en coupe comment on prépare la partie de la pièce comprenant un canal et l'armature en bois en vue de la fermeture étanche du canal, la figure 4 montre en coupe, comme à la figure 3, comment se présente la pièce lorsque le canal contenant l'arma- ture est fermé de façon étanche, la figure 5 montre en coupe, comme la figure 4, une autre variante d'exécution du procédé. On fera tout d'abord référence à la figure 1 dans laquelle on a illustré à titre d'exemple l'application du pro- cédé de l'invention à une pièce en matière plastique armée in- térieurement d'armatures en bois formant une caisse La caisse, repérée 1 dans son ensemble, présente à sa partie supérieure un rebord 2 renforcé par une armature en bois 3 De façon plus précise, et comme décrit au brevet susmentionné 79 17420, les armatures 3 sont introduites dans des canaux ouverts vers le haut en forme de U formant la bordure supérieure plastique 2. De cette façon, les armatures 3 peuvent être introduites et mises en place dans la bordure 2 sans qu'il y ait de contrainte mécanique exercée sur cette bordure, qui peut être réalisée d'une seule pièce comme le reste de la caisse, en une matière plastique résistante aux chocs mais sensible à la fissuration sous contraintes, telle que du polyéthylène haute densité par exemple. A ce stade de la fabrication, il faut fermer l'ouver- ture du canal que forme la bordure supérieure 2 et dans lequel est introduite l'armature 3, ce qui est obtenu par pose d'un couvercle 4 en matière plastique qui pourra être surmoulé par dessus la bordure 2 Pour constituer ce couvercle 4, on ne peut utiliser la même matière que celle utilisée pour le reste de la caisse, soit dans l'exemple indiqué du polyéthylène haute densi- té, car une telle matière surmoulée à chaud sur la bordure 2 et sur l'armature 3 serait sujette à fissuration du fait des con- traintes qu'elle supporterait au moment du retrait s'opérant lors du refroidissement de la matière. Pour résoudre ce problème de fissuration sous con- traintes, le brevet ci-dessus mentionné préconisait, comme il- lustré à la figure 2, de surmouler le couvercle 4 en une matiè- re plastique peu sujette à fissuration sous contraintes Pour obtenir une bonne cohésion du couvercle 4 surmoulé à chaud sur la paroi 2 froide de la bordure supérieure de la caisse, on formait, d'endroit en endroit, des orifices 5 dans la paroi 2, lesquels orifices 5 venaient en regard d'une gorge à sec- tion en queue d'aronde 6 formée dans l'armature 3 Dans ces conditions, la matière moulée du couvercle 4 s'écoulait dans la gorge 6 et dans les orifices 5, assurant un bon ver- rouillage du couvercle par rapport à l'armature 3 et par rap- port à la paroi 2. On se reportera maintenant aux figures 3 et 4 dans les- quelles on a illustré la mise-en oeuvre de l'invention. Conformément à l'invention, l'armature 3 étant en pla- ce dans la bordure supérieure 2 de la caisse, on vient chauf- fer extérieurement la paroi du canal 7, par exemple sur la hauteur 8 d'épaisseur réduite voisine de l'ouverture du canal 7 et sur une profondeur de préférence comprise entre un quart et trois quart, par exemple sensiblement moitié de l'épaisseur de cette partie, comme illustré en traits forts à la partie droitede la figure 3, de façon à ramollir la surface chauffée sur la profondeur indiquée. Ce chauffage peut s'effectuer de toute façon appropriée, par exemple par rayonnement, ou encore selon le procédé connu dit au miroir, c'est-à-dire au moyen de lames chauffantes (non représentées) que l'on approche des parois 8, ou encore par la flamme ou par soufflage d'air chaud. La matière thermoplastique étant ainsi ramollie et chauffée, on injecte rapidement, par surmoulage, la matière que formera le couvercle 4, les deux matières se soudant et s'interpénétrant sur une légère profondeur dans la zone de fusion des parois 8 Ainsi, est obtenue une fermeture étanche du canal 7, assurant la mise à l'abri définitive de l'armature 3. Dans la variante de réalisation illustrée à la figure , la partie supérieure 8 'du canal 7 présente une surépaisseur par rapport à la paroi 2, de façon à conserver à la paroi 8 du canal une épaisseur non fondue suffisante Le mode d'assem- blage est le même que celui décrit pour la figure 3. Pour obtenir les meilleurs résultats, on choisira des matières plastiques compatibles. Par exemple, la plus grande partie de la pièce pourra être constituée en polyéthylène haute densité résistant très bien aux chocs La matière du couvercle 4 pourra alors être constituée par un polyéthylène basse densité moins rigide mais peu sujet aux fissurations sous contraintes Etant donné que le couvercle 4 est situé dans une partie de la caisse qui travaille peu, cela ne présentera pas d'inconvénients au niveau de la résistance de la caisse. A la place du polyéthylène basse densité, on pourra également choisir d'autres matières telles par exemple qu'un polyéthylène moyenne densité, un polyéthyl vynil acétate (EVA), un polyéthylène-éthyl acrylate (EEA), un mélange de ces compo- sés ou analogue, tel qu'un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique (EAA) par exemple. Par exemple, de bons résultats ont été obtenus avec le couple de matériaux suivants: polyéthylène haute densité pour la caisse / polyéthy- lène basse densité pour le couvercle, polyéthylène haute densité pour la caisse / mélange 50/50 de polyéthylène basse densité et de EEA. Comme polyéthylène basse densité, on peut prendre les produits Vestolen 3513 de H ls, Hostalen GP 6250 de Hoechst, ou les produits similaires d'autres producteurs. On peut également utiliser comme matériau de base pour la caisse un polypropylène d'un type résistant aux chocs, et comme matériau de fermeture également un polypropylène de même référence. REVENDICATIONS 1 Procédé permettant d'obtenir l'étanchéité totale d'une pièce en matière plastique résistante aux chocs armée intérieure- ment d'armatures, en particulier en bois, devant être mises à l'abri des intempéries, pièce dans laquelle l'armature est insérée préalablement dans un canal ouvert permettant son intro- duction et sa mise en place dans la pièce, caractérisé en ce qu'après mise en place de l'armature ( 3) dans ledit canal ( 7), on chauffe jusqu'à plastification les parois externes ( 8, 8 ') du canal au voisinage de son ouverture après quoi, lorsque la fusion est suffisante, on vient injecter sous pression contre ces parois un matériau plastique ( 4) compatible pouvant se thermosouder sur lesdites parois et peu sensible à la fissura- tion sous contraintes. 2 Procédé qu'on effectue le rayonnement. 3 Procédé qu'on effectue le au moyen de lames 4 Procédé qu'on effectue le par une flamme. Procédé qu'on effectue le par air chaud. 6 Procédé caractérisé en ce selon la revendication 1, caractérisé en ce chauffage desdites parois externes ( 8, 8 ') par selon la revendication 1, caractérisé en ce chauffage desdites parois externes ( 8, 8 ') chauffantes selon le procédé dit "au miroir". selon la revendication 1, caractérisé en ce chauffage desdites parois externes ( 8, 8 ') selon la revendication 1, caractérisé en ce chauffage desdites parois externes ( 8, 8 ') selon l'une des revendications précédentes, qu'on utilise comme matériau de base de la pièce un polyéthylène haute densité ou analogue, résistant aux chocs, et comme matériau de fermeture étanche des canaux un polyéthylène basse densité ou moyenne densité, un polyéthyl vinyle acétate (EVA),un polyéthylène-éthyl acrylate (EEA), un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique (EAA), un mélange de ces composés ou analogue. 7 Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caracté- risé en ce qu'on utilise comme matériau de base un polypropylène d'un type résistant aux chocs, et comme matériau de fermeture également un polypropylène de même référence. 8 Pièces en matériau plastique pourvues d'armatures, en particulier en bois, noyées de façon étanche dans la matière plastique, obtenues selon le procédé de l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisées en ce qu'elles comportent des jonctions étanches obtenues par ther- mosoudure d'une matière plastique résistante aux chocs formant la plus grande partie d'enrobage des pièces, et d'une matière plastique différente, compatible, peu sujette aux fissurations sous contraintes, fermant les ouvertures formées dans les pièces pour la mise en place des armatures.