Brevet FR2547532A1 — publié le 19841221

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un corps creux en carton a base circulaire dont le diamètre moyen décroit progressivement à partir ou au voisinage de ladite base L'invention concerne aussi un corps creux fabriqué selon le procédé ainsi qu'une uti5 lisation dudit corps creux comme élément protecteur ou d'emballage. Il est connu, notamment dans l'industrie automobile, deprotéger temporairement certains organes ou pièces mécaniques destinés à être montés ultérieurement, tels que par exemple des articulations a rotule, cardan ou autres qui sont munies d'un soufflet, généralement en 10 caoutchouc. De tels organes sont en effet transportés et manipulés de manière importante avant le montage et présentent des risques de détériorations. Les soufflets en caoutchouc ou matière plastique souple 15 mentionnés ciavant sont particulièrement vulnérables. C'est pourquoi il est connu de protéger lesdits soufflets au moyen d'un protecteur formé de deux demi-coquilles en plastique qui sont fixées entre elles de manière amovible, par exemple par un moyen élastique. Toutefois ces protecteurs présentent de nombreux inconvénients Leur coût et aussi le fait qu'ils ne sont pas dégradables entraînent la nécessité de les recycler ce qui est particulièrement long et difficile Il faut en effet les récupérer, rapparier les demi-coquilles entre elles et surtout les nettoyer car ils sont généralement 25 couverts de graisse après utilisation. En outre la mise en place et le retrait prennent un temps de main d'oeuvre non négligeable Pour éviter les inconvénients sus-mentionnés il était donc nécessaire de concevoir un nouveau produit dont la matière peut de préférence être facilement recyclable ou du moins dégradable et qui présente de bonnes qualités de protection et de maintien tout en permettant un stockage, un transport, une mise en place et un retrait faciles. Il est connu de protéger certains organes tels que les extrémités ou des parties d'arbres au moyen de tubes en carton cylindri- -2 ques Toutefois pour obtenir un bon calage sur des éléments de forme sensiblement tronconique il aurait été nécessaire à partir de tubes en carton cylindriques d'imaginer des moyens de calage intérieur particulièrement difficiles concevoir En outre l'encombrement d'un tu5 be cylindrique sur une forme tronconique est gênante et parfois même rédhibitoire, lorsque la pièce à protéger qui est mise en place avec son élément protecteur est disposée dans un espace réduit, ce qui est notamment le cas dans certaines transmissions articulées pour l'entrainement des roues d'un véhicule Les tubes cylindriques sont de plus 10 encombrants à stocker,a transporter et à manipuler. C'est pourquoi l'invention propose un produit simple qui offre les avantages mentionnés ci-avant. Le produit selon l'invention est un corps creux en carton qui peut être jeté après utilisation ou dont la matière peut éventuel15 lement être recyclée de manière simple. Le procédé de fabrication selon l'invention est remarquable en ce qu'il consiste à fabriquer une ébauche tubulaire cylindrique en carton, à base circulaire,et à former une série de plis qui s' étendent à partir ou au voisinage de ladite base de façon sensiblement 20 convergente vers un point de l'axe longitudinal du corps et dont la profondeur est croissante dans la direction de convergence de telle sorte que le diamètre moyen du corps décroit de manière sensiblement progressive le long de son axe à partir ou au voisinage de ladite base. Selon un mode de réalisation intéressant, l'ébauche tubu25 laire cylindrique est fabriquée au moyen d'une spiraleuse. Un mode de réalisation préféré selon l'invention consiste à former les plis sur l'ébauche tubulaire au moyen, d'une part, d'un élément plisseur mâle destiné à venir s'introduire dans ladite ébauche et qui est muni d'une pluralité de saillies anguleuses ou lames 30 dont les arêtes sont disposées selon des génératrices d'un tronc de cône, et, d'autre part, d'un élément femelle destiné à venir entourer ladite ébauche et qui est muni d'une pluralité de lames ou saillies anguleuses dont les arêtes sont également disposées selon des génératrices d'un tronc de cône mais dont l'angle au sommet est plus ouvert 35 que celui du tronc de cône formé par les arêtes de l'élément mâle, la répartition angulaire des saillies ou lames des éléments mâle et femelle étant la même tandis que la position angulaire relative de -3 ces derniers au cours de leur rapprochement mutuel étant telle que -les saillies ou lames de l'un s'intercalent dans celles de l'autre. Le corps creux ainsi obtenu, bien que mis au point pour une utilisation spécifique,peut servir à de très nombreuses applica5 tions puisqu'il s'agit d'un élément de forme générale sensiblement cylindro-tronconique ou cylindro-ogivale ou tronconique obtenu de manière particulièrement intéressante à partir d'un tube cylindrique à base circulaire Un tel corps présente des qualités de résistance et d'amortissement au choc suprenants et son utilisation comme élé10 ment protecteur ou d'emballage, par exemple pour un organe ou pièce mécanique, est tout indiquée. Toutefois, dans ce cas, d'autresaménagements sont utiles ou nécessaires et selon un mode de réalisation il comporte en outre une bague en carton qui est collée à son extrémité rétrécie et dont 15 le diamètre extérieur correspond sensiblement à celui du cercle circonscrit aux plis à cet endroit. Avantageusement les plis sont formés à distance de la base circulaire du corps tandis que cette dernière présente un repli vers l'intérieur. Afin d'assurer une possibilité d'élargissement élastique d'au moins l'une de ses extrémités pour des raisons qui seront précisées ci-après, et pour permettre un retrait facile par déchirage, ledit corps présente avantageusement au moins une coupure longitudinale sur une partie au moins de sa longueur et à partir d'au moins 1 ' 25 une de ses extrémités. De préférence dans ce cas, il présente au moins deux coupures longitudinales alignées, séparées par une partie de matière située de préférence plus près de l'extrémités opposée a celle qui doit offrir une possibilité d'élargissement élastique. Dans certains cas il peut être utile de renforcer son calage ou son maintien et ledit corps peut alors présenter au moins un crevé-non débouché et repoussé vers l'intérieur de manière à former au moins une languette destinée à servir de butée en reposant sur une partie de l'organe ou de la pièce à protégur ou emballero L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lequels: -4 la figure 1 montre en demi-coupe longitudinale et selon I de la figure 2 un mandrin plisseur selon l'invention, la figure 2 est une coupe selon II de la figure 1, la figure 3 est une vue selon la flèche III de la figu5 re 1, la figure 4 montre en demi-coupe longitudinale et selon IV de la figure 5 un porte-lames selon l'invention, la figure 5 est une coupe selon V de la figure 4, la figure 6 montre schématiquement la disposition des 10 éléments des figures précédentes pour expliquer le procédé selon l'invention, les figure 7 gt 8 montrent en perspective selon deux angles différents un corps creux en carton selon l'invention, la figure 9 est une vue en bout (par le côté rétréci) du corps creux des figures 7 et 8, la figure 10 est une coupe selon la ligne brisée X-X d 9 la figure 9 et sur laquelle on a schématisé une piècç à protéger ' Les figures i à 3 montrent plus spécialement un mandrin plisseur t forme d'un tronc de cône dans lequel on a taillé une pluralité de saillies anguleuses sous forme de dièdres 2 dont les arêtes constituent des génératrices d'un tronc de cône de révolution, lesdites arêtes d'abord coniques se terminant par une partie cylindrique 3. Dans l'exemple représenté l'angle au sommet des dièdres varie entre environ 70 et 80 et les arêtes présentent un petit rayon d'environ 0,5 mm Les dièdres 2 sont séparés entre eux par des rainures 4 dont la prodondeur aurait pu être décroissante vers la partie cylindri30 que 3 comme on le verra ci-après. Les figures 4 et 5 montrent un porte-lames 5 constitué d'un cylindre 6 assujetti à un anneau de fond 7. Dans le cylindre 6 et l'anneau 7 sont fixées radialement des lames 8 qui présentent chacune,comme le montre la figure 4, une arête inclinée vers l'axe du cylindre 6 en partant de la partie ouverte dudit cylindre. Les lames 8 sont disposées de manière telle que leurs arêtes constituent des génératrices d'un tronc de cône dont l'angle au sommet est légèrement plus ouvert que celui du tronc de cône formé par les arêtes des diedres 2 du mandrin 1 En outre les5 dites lames sont disposées dans le cylindre 6 selon la même répartition angulaire que les diedres 2 du mandrin 1. La figure 6 illustre schématiquement le principe de fabrication d'un corps creux selon l'invention. Urmébauche tubulaire cylindrique en carton et à base cir10 culaire 9 est positionnée et calée sur la table 10 d'une presse La presse comporte le mandrin plisseur 1 et le porte-lames 5 déjà décrits. L'ébauche tubulaire 9 est fabriquée par tout moyen et notamment selon la technique connu du spiralage. i Le mandrin 1 et le porte-lames 5 sont soumis à unmouvement de rapprochement mutuel, décomposé (mandrin en mouvement, puis porte-lames) ou sensiblement simultané (avec des vitesses éventuellement différentes) le tout de manière telle que le mandrin s'introduise dans l'ébauche et que le porte-lames vienne entourer cette der20 nière, en prenant les positions respectivement 1 ' et 5 ' représentées en traits interrompus sur la figure 6. La position angulaire relative du mandrin 1 et du porte lames 5 est évidemment telle que lesdites lames soient sensiblement en face des rainures 4 du mandrin. En outre les diamètres de la partie cylindrique 3 du mandrin et de la base du tronc de cône formé par les lames sont respectivement sensiblement égaux aux diamètres intérieur et extérieur de l'ébauche 9. Il est clair qu'ainsi l'intercalation des lames 8 et des 30 diedres 2 (voir positions 5 ' et 1 ') vont former(en l'air)une série de plis sur l'ébauche 9 Les positions 5 ', 1 ' montrent bien comme il a été dit ci-avant que les rainures 4 pourraient avoir une profondeur décroissante jusqu'à disparaître au niveau de la partie cylindrique du mandrin. L'écartement ultérieur du mandrin 1 et du porte-lames 5 -6 libérera le corps ainsi formé au moyen éventuellement d'un dévétisseur 21, par exemple à position fixe et traversant l'anneau 7,qui est destiné à décoller le corps formé du porte-lames 5 Le dévétisseur 21 représenté comporte à sa périphérie une série d'encoches des5 tinées au passage des lames 8. Pour une fabrication grande série, d'autres moyens peuvent évidemment être prévus tels que des moyens d'alimentation des ébauches etd'évacuation des produits finis. En outre il est important de noter que le mandrin 1 peut 10 évidemment être remplacé par un porte-lames dont les lames seraient tournées vers l'extérieur et que le porte-lames 5 peut être remplacé par un cône creux muni de saillies anguleuses tournées vers l'intérieur le rôle desdits éléments 1 et 5 étant en fait de constituer des éléments de formation de plis respectivement mâle et femelle. Le corps creux ainsi obtenu est représenté en 11 sur les figures 7 à 10. Ce corps Il est muni d'une série de plis 12 sensiblement convergents dont la profondeur est croissante dans la direction de convergence, ce qui est du aux conicités différentes des lames 8 20 et des dièdres 2. En fait il résulte de la propriété même de la matière utilisée que les plis présentent une légère courbure longitudinale malgré la forme du mandrin 1 et constituent transversalement des arcs successifs. Les figures 7 à 10 montrent en outre que pour une appli25 cation particulière dont il sera question plus en détail à propos de la figure 10, le corps 11 est muni d'une bague en carton 13 collée à son extrémité rétrécie et de diamètre extérieur correspondant, d'un crevé non débouché 14 formant une languette 15 repoussée vers l'intérieur et tournée vers l'extrémité rétrécie et deux coupures longitudi30 nales alignées 16 et I 6 ' laissant entre elles une petite partie de matière 17 situéelplus près de la bague 13 que de l'autre extrémité, cette dernière étant pourvue d'un repli 18 ou sertissage vers l'intérieur. En outre la coupure 16 se prolonge pour couper la bague 13 diamétralement(ou au moins radialement). Le corps creux I 1 l représenté en perspective sur les figures 7 et 8, en bout à la figure 9 et en coupe à la figure 10, est des- -7 tiné à protéger ou emballer une articulation disposée à l'extrémité d'un arbre 19 (figure 10) et qui est revêtue d'un soufflet 20. Comme le montre la figure 10, le repli 18 est destiné a venir en appui sur le cerclage de fixation du grand diamètre du 5 soufflet 20, la bague 13 vient prendre appui sous ledit soufflet (son diamètre intérieur correspond à celui de l'arbre 19), tandis que la languette 15 vient en butée sur le premier pli de soufflet. On obtient ainsi un protecteur particulièrement résistant et' efficace qui permet de manipuler facilement la pièce macanique 10 en la prenant par exemple par le dessous de la bague 13. Les saillies intérieures et extérieures des plis (d'amplitude variable comme le montre bien la figure 10), assurent un bon calage et un amortissement aux chocs. La mise en place est simple puisqu'il suffit de le glis15 ser sur l'arbre 19, tandis que les coupures 16 et 16 ' assurent un élargissement élastique de son extrémité munie du repli 18 Cet élargissement élastique est également favorable lors des mouvements que l'on pourrait imprimer à l'articulation qui est généralement munie en sortie d'un embout ou arbre pouvant débattre angulairement par 20 rapport à l'arbre 19. En outre les coupures 16 et 16 ' permettent un retrait facile par simple déchirage de la petite partie de matière 17 Les différentes fonctions des coupures 16, 16 ' en font un moyen particulièrement intéressant en résolvant plusieurs problèmes délicats à la 25 fois. De très nombreuses modifications ou variantes peuvent être imaginées sur le produit ou les moyens de fabrication sans sortir du cadre de l'invention C'est ainsi notamment que les coupures 16, 16 ', crevés 14, bague 13 peuvent ne pas exister ou être prévus 30 en nombresdifférentsde ceux montrés Il est bien sûr évident que le nombre de plis et leur profondeur sont choisis en fonction de l'utilisation. Contrairement à ce qui est décrit les plis peuvent être marqués jusqu'au boutsoit en mourant sur la base circulaire de 1 ' 35 ébauche, soit même en rétrécissant déjà ladite base. Il est clair aussi que si le produit selon l'invention -8 est particulièrement bien adapté pour la protection représentée a la figure 10, sa forme facilitant son stockage et offrant une grande résistance lui confère des propriété propres à protéger d'autres pièces ayant d'autres formes. Enfin il est également possible, en restant dans le cadre de l'invention d'imaginer un corps creux muni de plis sur une partie seulement de sa surface, les outils mâle et femelle étant alors munis de parties cylindriques non déformantes, De même, si les troncs de c 8ne formés par les arêtes des moyens plisseurs sont représentés ici de o 10 révolution, il est imaginable d'envisager d'autres formes tels que des troncs de c 8 ne à bases élliptiques ou autres. -9 REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication d'un corps creux ( 11) en carton, caractérisé en ce qu'il consiste à fabriquer une ébauche ( 9) tubulaire cylindrique en carton à base circulaire et à former une série de plis ( 12) qui s'étendent à partir ou au voisinage de ladite 5 base de façon sensiblement convergente vers un point de l'axe longitudinal du corps et dont la profondeur est croissante dans la direction de convergence de telle sorte que le diamètre moyen du corps décroit de manière sensiblement progressive le long de son axe à partir ou au voisinage de ladite base. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ébauche ( 9) tubulaire cylindrique est fabriquée au moyen d'une spiraleuse. 3) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il consiste à former les plis ( 12) sur l'ébauche tu15 bulaire ( 9) au moyen, d'une part, d'un élément plisseur mâle ( 1) destiné à venir s'introduire dans ladite ébauche et qui est muni d'une pluralité de saillies anguleuses ( 2) ou lames dont les arêtes sont disposées selon des génératrices d'un tronc de cône, et, d'autre part, d'un élément femelle ( 5) destiné à venir entourer ladite ébauche et 20 qui est muni d'une pluralité de lames ( 8) ou saillies anguleuses dont les arêtes sont également disposées selon des génératrices d'un tronc de cône mais dont l'angle au sommet est plus ouvert que celui du tronc de cône formé par les arêtes de l'élément mâle ( 1), la répartition angulaire des saillies ou lames des éléments mâle et femelle étant la 25 même tandis que la position angulaire relative cde ces derniers au cours de leur rapprochement mutuel étant telle que les saillies ou lames de l'un s'intercalent dans celles de l'autre. 4) Corps creux en carton caractérisé en ce qu'il est fabriqué selon le procédé de l'une des revendicatiorsl à 3 et qu'il est 30 destiné à constituer un moyen d'emballage ou de protection d'un organe ou pièce. ) Corps creux selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une bague en carton ( 13) qui est collée à son extrémité rétrécie et dont le diamètre extérieur correspond 35 sensiblement a celui du cercle circonscrit aux plis à cet endroit. -10 6) Corps creux selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les plis ( 12) sont formés à distance de la base circulaire du corps ( 11) tandis que cette dernière présente un repli ( 18) vers l'intérieur. 7) Corps creux selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il présente au moins une coupure ( 16, 16 ') longitudinale sur une partie au moins de sa longueur et à partir d'au moins l'une de ses extrémités, en vue d'assurer une possibilité d'élargissement élastique d'au moins l'une de ses extrémités et de faciliter le 10 déchirage du corps. 8) Corps creux selon la revendicatiqn 7, caractérisé en ce qu'il présente au moins deux coupures ( 16, 16 ') longitudinales, alignées, séparées par une partie de matière ( 17) située de préférence plus près de l'extrémité opposée à celle qui doit offrir une possi15 bilité d'élargissement élastique. 9) Corps creux selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'il présente en outre au moins un crevé ( 14), non débouché, et repoussé vers l'intérieur de manière à former au moins une languette ( 15) destinée à servir de butée en reposant sur une par20 tie de l'organe ou de la pièce à protéger ou emballer. ) Corps creux selon l'ensemble des revendications 5 à 9 destiné à constituer un moyen d'emballage ou de protection du soufflet ( 20) d'une articulation aménagée au bout d'un arbre ( 19), caractérisé que ce que la bague ( 13) de carton collée présente un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur de l'arbre ( 19) et qui est destinée à venir reposer sous l'extrémité du petit diamètre du soufflet ( 20), en ce que le repli intérieur ( 18) de l'extrémité de plus grand diamètre du corps est ménagé du manière à prendre appui sur le cerclage de fixation de l'extrémité de plus grand diamè30 tre du soufflet ( 20), en ce que les coupures ( 16, 16 ') ménagent une petite partie de matière ( 17) située vers son extrémité rétrécie de manière à permettre une possibilité d'élargissement élastique de son autre extrémité pour faciliter sa mise en place ou permettre des mouvements de ladite articulation, en ce qu'il présente au moins un cre35 vé ( 14) formant une languette ( 15) dirigée vers l'intérieur et vers son extrémité rétrécie de manière à venir prendre appui sur l'un des -11 plis du soufflet ( 20) et en ce-que la bague de carton ( 13) est également coupée radialement ou diamétralement dans le prolongement des coupures ( 16, 16 ') du corps