Brevet FR2679241A1 — publié le 19930122

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour assembler des surfaces par collage. Le collage est une opération qui se déroule traditionnellement en trois phases successives: la première phase consiste à encoller une ou les deux surfaces à assembler, à l'aide d'un ou de plusieurs outils appropriés: récipient verseur, spatule, pinceau, rouleau, tube, pistolet, pulvérisateur, etc..., cette phase d'encollage nécessite donc des outils, et du temps en main d'oeuvre ou en utilisation de machine industrielle; la deuxième phase est un temps mort, qui n'existe que dans certains types de collage, pour permettre l'évaporation des solvants contenus dans la colle; la troisième phase consiste à mettre en contact les surfaces à assembler et, parfois à maintenir, plus ou moins longtemps, une pression entre elles. Le procédé et le dispositif selon l'invention ont pour but, lors d'une opération d'assemblage par collage, de supprimer la phase d'encollage, et ainsi de réduire les outils et le temps, en main d'oeuvre ou utilisation de machine industrielle, nécessaires à cette opération d'assemblage. Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent une simplification de la conception et de la programmation des machines industrielles réalisant des assemblages par collage. Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent aux personnes non outillées pour exécuter des taches d'encollage, de cependant réaliser des assemblages par collage. Le procédé et le dispositif selon l'invention éliminent, lors d'un assemblage par collage, les risques de contact et d'inhalation de produits nocifs ou genants contenus dans la colle et auxquels sont habituellement exposées les personnes réalisant un encollage. Le procédé pour assembler des surfaces par collage selon l'invention est caractérisé en ce que la colle nécessaire est emmagasinée dans au moins une enveloppe fixée, ou disposée sur, ou au voisinage, d'au moins une des surfaces à coller, et en ce que la colle est rendue opératoire par ouverture de l'enveloppe lors du rapprochement des surfaces à coller entre elles. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pression entre les surfaces à coller est maintenue, pendant un temps plus ou moins long, fonction de la fluidité de la colle, afin d'étaler celle-ci entre les surfaces à coller. Le dispositif pour assembler des surfaces par collage selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend au moins une enveloppe remplie de colle propre à être fixée, ou disposée sur, ou au voisinage, d'au moins une des surfaces à coller, et propre à astre ouverte par coupure, ou par perçage, ou par déchirure provoquée par l'augmentation de la pression de la colle, lors du rapprochement des surfaces à coller entre elles. Dans un mode de réalisation préféré, l'enveloppe, suffisamment résistante pour empêcher son ouverture lors de son maniement, est cependant suffisamment fragile pour permettre son ouverture lors du rapprochement des surfaces a coller. A titre d'exemples non limitatifs, cette enveloppe est en matiere plastique comme du polychlorure de vinyle, polyméthacrylate de méthyle, en verre, en matière caoutchoutique comme du latex, ou en un matériau composite incorporant, le cas échéant, une feuille ou film de métal ou d'alliage métallique. Quel que soit le matériau constitutif de l'enveloppe, celui-ci est avantageusement choisi pour entre compatible avec la colle qu'il enferme et ne pas astre attaqué par celle-ci. Dans un mode de réalisation préféré, la forme de cette enveloppe remplie de colle est proche de celle d'un volume engendré par un cercle perpendiculaire à la surface sur laquelle est posée l'enveloppe, le rapport du volume de colle sur la surface de l'enveloppe étant ainsi réduit au minimum. A titre d'exemples non limitatifs, cette enveloppe est sphérique, torique ou cylindrique. Dans un mode particulier de réalisation, l'enveloppe remplie de colle est compartimentée. A titre d'exemple non limitatif, l'enveloppe adopte le même principe de compartimentage que les saucisses, par tors ou pincements localisés d'une enveloppe cylindrique. Dans un mode particulier de réalisation, l'enveloppe présente des zones de faiblesse aux endroits où l'on souhaite son ouverture, et des lignes de moindre épaisseur destinées à guider un pliage pré-déterminé de l'enveloppe après son ouverture pour ne pas gêner par une quelconque surépaisseur le contact étroit entre les surfaces à coller. Dans un mode particulier de réalisation l'enveloppe est fixée à l'aide de moyens adhésifs sur une des deux surfaces à assembler. Selon une autre caractéristique de l'invention, on prévoit de conformer au moins une des deux surfaces à coller pour qu'elle ménage un espace dimensionné pour pouvoir contenir l'enveloppe une fois ouverte et vidée de son contenu, celle-ci ne gelant pas alors par son épaisseur, un contact étroit entre les surfaces à assembler. Dans un mode particulier de realisation, cet espace dimentionné pour contenir l'enveloppe ouverte et vidée de son contenu résulte de deux évidements disposés en vis à vis sur l'une et l'autre des surfaces à coller entre elles. Dans un mode particulier de réalisation, la surface sur laquelle est disposée l'enveloppe remplie de colle présente au droit de son contact avec l'enveloppe, une partie en creux assez profonde pour y maintenir en place l'enveloppe remplie de colle, mais la laissant dépasser assez pour que l'autre surface à coller puisse exercer sur elle une pression suffisante pour entrainer son ouverture, et pour que suffisamment de colle puisse se répandre entre les surfaces à colleur. Dans un mode particulier de réalisation, au moins une des surfaces à coller présente au moins une partie pointue ou tranchante conformée pour ouvrir l'enveloppe lors du rapprochement des surfaces à coller. Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, au moins une des deux surfaces à coller présente au moins une rigole destinée à contenir l'étalement de la colle dans les limites de la zone à coller. Lorsque les surfaces à assembler présentent des parties male et femelle complémentaires (tenons et mortaises, arbres et alésages, rainures et languettes, etc...) l'invention prévoit avantageusement de disposer au moins une enveloppe remplie de colle dans la partie femelle. Selon un mode de réalisation préféré, l'extrémité de la partie mgle et le fond de la partie femelle, une fois ces parties assemblées, présentent entre eux un espace dimensionné pour pouvoir contenir l'enveloppe une fois ouverte et vidée de son contenu, celle-ci ne genant pas alors par son épaisseur, un contact étroit entre les surfaces à assembler. Le dispositif permet l'utilisation de colles les plus variées, telles que nécessaires pour la réalisation des assemblages de surfaces souhaités. La colle étant choisie en fonction des surfaces à assembler, elle est alors enfermée dans une enveloppe ou gaine permettant de la contenir, et en fonction de la nature de cette enveloppe ou gaine, l'invention prévoit alors d'obtenir sa déchirure par écrasement ou, en variante, à l'aide d'une partie pointue ou tranchante. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, l'invention: la figure 1 montre, en coupe, le dispositif selon un mode particulier de réalisation des surfaces à coller, avant la mise en contact de ces surfaces; A la figure 2 montre, en coupe, le dispositif selon le mime mode particulier de réalisation des surfaces à coller que celui représenté sur la figure 1, après la mise en contact de ces surfaces; la figure 3 montre, en coupe, le dispositif selon un autre mode particulier de réalisation des surfaces à coller, avant la mise en contact de ces surfaces; la figure 4 montre, en coupe, le dispositif selon le meme mode particulier de réalisation des surfaces à coller que celui représenté sur la figure 3, après la mise en contact de ces surfaces; ; la figure 5 et 6 montrent en coupe des détails propres à l'enveloppe; les figures 7 à 10 montrent, en perspective, diverses configurations d'enveloppe. On se réfère d'abord aux figures 1 et 2, relatives à une première forme de réalisation d'un dispositif suivant l'invention. Celui-ci comporte une enveloppe (1) remplie de colle (2) qui est fixée par collage (14) sur une des deux surfaces à coller, la surface (3). L'enveloppe (1) qui est en matiére caoutchoutique, ou en matière plastique comme du polychlorure de vinyle, du polyméthacrylate de méthyle, ou en une feuille composite incorporant ou non une feuille ou film de métal ou d'alliage métallique est remplie d'une colle (2) choisie en fonction des surfaces (3) et (4) à coller entre elles1 l'enveloppe (1) étant choisie pour ne pas être attaquée par la dite colle (2), aussi longtemps que celle-ci n'est pas rendue opératoire. L'enveloppe (1) remplie de colle (2) peut tre simplement logée dans un évidement d'une des surfaces (3) ou (4), ou en variante, être fixée à celle-ci par des moyens adhésifs montrés en (14). Suivant diverses formes de réalisation, la forme de l'enveloppe (1) remplie de colle (2) est cylindrique selon la figure 7, torique selon la figure 8, sphérique selon la figure 9, ou adopte un principe de compartimentage, par tors localisés d'une enveloppe cylindrique, selon la figure 10. Pour la mise en oeuvre de l'invention, la colle (2) est rendue opératoire par déchirure de l'enveloppe (1) lors du rapprochement des surfaces à coller entre elles. De façon plus précise, lorsque l'enveloppe (1) remplie de colle (2), est pressée entre les deux surfaces (3) et (4), l'augmentation de la pression de la colle (2) provoque au moins une déchirure de l'enveloppe (1) entrainant une libération de la colle (2) entre les surfaces (3) et (4). Dans une variante (non représentée) au moins une des surfaces à coller (3, 4) comporte au moins une partie pointue ou tranchante destinée à provoquer l'ouverture de l'enveloppe autrement que par déchirure. Le maintien de la pression entre les surfaces (3) et (4), pendant un temps plus ou moins long, fonction de la fluidité de la colle (2), a pour effet d'étaler la nappe de colle (8) entre les surfaces (3) et (4). L'expansion de cette nappe de colle (8) est stoppée par les rigoles (6), qui absorbent le surplus de colle (9). L'enveloppe ouverte et vidée de son contenu (7), reste logée dans un espace dimentionné pour qu'elle ne gene pas par son épaisseur un contact étroit entre les surfaces (3) et (4) à assembler entre elles. Dans la forme de réalisation selon les figures 1 et 2, cet espace est ménagé dans une des deux surfaces à coller, la surface (3), par une partie en creux (5), dans laquelle est fixée par collage (14) l'enveloppe (1) remplie de colle (2). Dans une variante (non représentée) cet espace est ménagé par des évidements en vis à vis dans les deux surfaces (3) et (4) à coller entre elles. On se réfère maintenant aux figures 3 et 4, relatives à une autre forme de réalisation. Dans celle-ci, la surface (4), présente une partie malle (10) ayant une terminaison pointue A (11) obtenue par la forme meme de la partie mâle, ou en variante, par une partie rapportée comme une pointe, une lame tranchante, etc..., tandis que la surface (3) a une partie femelle (12) contenant l'enveloppe (1), remplie de colle (2). Dans une telle réalisation, l'enveloppe (1) peut alors être choisie pour à la fois s'adapter aux caractéristiques de la colle qu'elle contient, et pour pouvoir être ouverte par perçage ou tranchage par l'extrémité (11) de la partie malle. Ainsi, l'enveloppe (1) peut alors être choisie en un matériau permettant l'utilisation de colles adaptées aux surfaces à coller qui ne pourraient pas astre contenues dans des gaines ou enveloppes ne pouvant pas tre autrement ouvertes lors du rapprochement des deux surfaces à coller. Lorsque l'enveloppe (1) remplie de colle (2) est pressée entre les parties male (10) et femelle (12), la terminaison pointue (11) de la partie mle (10) crève l'enveloppe (1) et libère la colle (2) entre ces deux parties (10) et (12). Le maintien de la pression, pendant un temps plus ou moins long, fonction de la fluidité de la colle (2), a pour effet d'étaler la nappe de colle (13) entre les deux parties mâle (10) et femelle (12), puis entre les surfaces (3) et (4). Le jeu (e) séparant la terminaison de la partie male (10) du fond de la partie femelle (12) permet à cette dernière de contenir l'enveloppe ouverte et vide (e) sans qu'elle gene par son épaisseur un contact étroit entre les surfaces (3) et (4). La disposition à parties male et femelle est, cependant, bien entendu également utilisable dans le cas où la partie mâle est démunie d'une partie tranchante ou perforante. Quel que soit le mode de réalisation, l'invention prévoit avantageusement de ménager sur l'enveloppe (1) comme montré sur la figure 5 des zones de faiblesse (15) aux endroits d' ouverture préferentielle, et/ou comme montré sur la figure 6 des lignes de moindre épaisseur (16) destinées à guider un pliage pré-déterminé de l'enveloppe (1) après son ouverture comme montré sur la figure 2 ou la figure 4, et -cela pour ne pas gêner par une quelconque surépaisseur le contact étroit entre les surfaces à coller. Le dispositif et le procédé selon l'invention sont susceptibles d'applications dans le domaine de l'assemblage par robot. L'assemblage par robot de pièces équipées de ce dispositif et par mise en oeuvre du procédé ne nécessite l'emploi que d'un robot uniquement préhenseur sans tache d'encollage et permettant alors de réduire le travail à de simples positionnements de pièces, et donc de grandement simplifier sa conception ainsi que sa programmation. Le dispositif et le procédé selon l'invention sont également susceptibles d'applications dans tout domaine du bricolage et de la construction d'immeubles comme des habitations, que cette construction soit effectuée par des personnes non outillées pour exécuter des tâches d'encollage, ou par des professionnels mettant en oeuvre des robots d'exécution. REVENDICATIONS 1) Procédé pour assembler des surfaces par collage, caractérisé en ce que la colle (2) nécessaire est emmagasinée dans au moins une enveloppe (1) fixée, ou disposée sur, ou au voisinage, d'au moins une des surfaces (3) et/ou (4) à coller, et en ce que la colle (2) est rendue opératoire par ouverture de l'enveloppe (1) lors du rapprochement des surfaces (3) et (4) à coller entre elles. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression entre les surfaces (3) et (4) à coller est maintenue, pendant un temps plus ou moins long, fonction de la fluidité de la colle (2), afin d'étaler celle-ci entre les surfaces (3) et (4) à coller. 3) Dispositif pour assembler des surfaces par collage caractérisé en ce qu'il comprend au moins une enveloppe (1) remplie de colle (2) propre à etre fixée, ou disposée sur, ou voisinage, d'au moins une des surfaces (3) et/ou (4) à coller, et propre à astre ouverte lors du rapprochement des surfaces (3) et (4) à coller entre elles. 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'enveloppe (1) est en matière plastique, en matiéere caoutchoutique, en verre, ou en un matériau composite incorporant, le cas échéant, une feuille ou film de métal ou d'alliage métallique. Quel que soit le matériau constitutif de l'enveloppe, celui-ci est avantageusement choisi pour tre compatible avec la colle (2) qu'il enferme et ne pas tre attaqué par celle-ci. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la forme de l'enveloppe (1) remplie de colle (2) est proche de celle d'un volume engendré par un cercle perpendiculaire à la surface sur laquelle est posée l'enveloppe (1). 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'enveloppe (1) remplie de colle (2) est compartimentée. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'enveloppe (1) présente des zones de faiblesse (15) aux endroits où l'on souhaite son ouverture, et des lignes de moindre épaisseur (16) destinées à guider un pliage pré-déterminé de l'enveloppe (1) après son ouverture. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que l'enveloppe (1) est fixée à l'aide de moyens adhésifs (14) sur une des deux surfaces (3) ou (4) à assembler par collage. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce qu'au moins une des deux surfaces (3) et/ou (4) à coller est conformée pour qu'elle ménage un espace (5) dimensionné pour pouvoir contenir l'enveloppe (lit) une fois ouverte et vidée de son contenu. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que la surface sur laquelle est disposée l'enveloppe (1) remplie de colle (2) présente au droit de son contact avec l'enveloppe (1), une partie en creux assez profonde pour y maintenir en place l'enveloppe (1) remplie de colle (2), mais la laissant dépasser assez pour que l'autre surface à coller puisse exercer sur elle une pression suffisante pour entrainer son ouverture, et pour que suffisamment de colle (2) puisse se répandre entre les surfaces à coller. 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce qu'au moins une des deux surfaces (3) et/ou (4).à coller présente au moins une rigole (6) destinée à contenir l'étalement de la colle (2) dans les limites de la zone à coller. 12) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à il, caractérisé en ce que, lorsque les surfaces (3) et (4) à assembler présentent des parties mâle (10) et femelle (12) complémentaires, au moins une enveloppe (1) remplie de colle (2) est disposée dans la partie femelle (12), et que l'extrémité de la partie mâle (10) et le fond de la partie femelle (12), une fois ces parties assemblées, présentent entre eux un espace dimensionné pour pouvoir contenir l'enveloppe (7) une fois ouverte et vidée de son contenu.