Brevet FR2681004A1 — publié le 19930312

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE VISIERE PARE-SOLEIL EN MATERIAU THERMOPLASTIQUE CELLULAIRE, MOYENS DE MISE EN OEUVRE ET PRODUITS DIRECTEMENT OBTENUS PAR LE PROCEDE. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique des objets personnels et plus particulièrement à celui de la chapellerie. La visière pare-soleil doit offrir, grâce à une partie en saillie conformée de façon appropriée et stable au-dessus des yeux, une bonne protection contre l'éblouissement, ainsi qu'une possibilité de maintenir cette partie en saillie en position stable et confortable, sur la tête de l'utilisateur. Généralement, les modèles proposés sont constitués à partir de matériaux en plaques et présentent deux parties distinctes : une partie en saillie au dessus des yeux à laquelle est adjointe une autre partie, épousant la forme du front, destinée au maintien de ltensemble sur la tête de l'utilisateur. Le mode d'assemblage de ces deux parties constitue une difficulté importante, il varie selon les matériaux employés et participe à la plus ou moins bonne stabilité de la partie en saillie. En général, la visière doit être légère, confortable et peu susceptible de déformation permanente. Les matériaux plastiques cellulaires sont utilisés jusqu'à présent pour obtenir par découpe des profilés plats de visières, destinés à être galbés sur la tête de l'utilisateur. On les utilise aussi pour équiper la face interne de la partie bandeau de certaines visières pour rendre leur port plus confortable. La composition chimique et la structure cellulaire de ces matériaux sont variables et confèrent les caractéristiques que l'on connait. L'invention se donne pour but d'utiliser les qualités thermoplastiques de certains de ces matériaux au cours d'un procédé de mise en forme qui offre de nouvelles possibilités d'architecture de visières permettant de résoudre avantageusement la difficulté d'assemblage évoquée plus haut, et exploitant au mieux les qualités propres du matériau constitutif. Le procédé mis en oeuvre est le suivant : Un outillage est constitué de deux parties dont l'une est mobile par rapport à l'autre. Chacune des parties présente une empreinte de conformation. L'outillage adopte successivement deux positions : une position d'ouverture lorsque l'écart entre les deux parties est suffisant, soit pour insérer une plaque de matériau thermoplastique cellulaire, soit pour ôter cette même plaque après sa mise en forme ; une position de fermeture lorsque les deux parties sont rapprochées de façon à obtenir de leurs empreintes respectives la conformation de la visière. On introduit donc entre les deux parties de l'outillage ouvert une plaque de matériau thermoplastique cellulaire chauffé à température de plasticité. On exerce une certaine pression afin d'amener l'outillage en position fermée ; on attend que le matériau cellulaire ait refroidi, puis on ouvre l'outillage pour retirer le matériau conformé de façon définitive entre les deux empreintes. La forme obtenue est proche de celle du volume en creux défini par celles-ci. Un moyen de mise en oeuvre consiste à définir un contour de la visière de la façon suivante : chacune des parties du moule présente une surface de jonction de faible largeur qui circonscrit l'empreinte. Ces deux surfaces sont amenées approximativement l'une près de l'autre par la fermeture de l'outillage. Sur chacune de ces surfaces, le périmètre interne définit le contour de la partie de visière formée par l'empreinte correspondante. Lors d'une transformation, le matériau thermoplastique cellulaire engagé dans l'outillage présente une surface totale calculée afin de déborder du périmètre externe des surfaces de jonction. Lorsque l'outillage est fermé sous l'effet de la pression, les deux surfaces de jonction se sont rapprochées l'une de l'autre en réduisant fortement par compression le matériau qu'elles enserrent. La réduction d'épaisseur réalisée dépend de la nature du thermoplastique transformé, de la largeur de la surface de jonction, et de la pression exercée. Les surfaces de jonction sont placées suivant les règles de l'art afin de faciliter au maximum l'enlèvement du matériau transformé de l'outillage ouvert. Ensuite, sur le matériau en forme sorti de l'outillage, on opère une découpe qui joint les deux lignes de contour formes respectivement par les surfaces de jonction. La visière est maintenant prête pour être l'objet d'opérations connues telles que l'adjonction d'une bride serre-tête ou la pose d'un biais cousu sur le pourtour par exemple. Examinons maintenant d'autres aspects de la transformation : le matériau plastique cellulaire se présente sous la forme de plaque dont les surfaces sont parallèles et l'épaisseur constante. Une portion de plaque, de surface et d'épaisseur suffisantes, est donc chauffée à température de plasticité et conformée sous l'action de l'outillage. La modification de forme s'obtient grâce à la plasticité de la matière constitutive des parois cellulaires et à la déformation de la structure cellulaire d'origine. Lå compression du matériau cellulaire rend parfois nécessaire d'évacuer des gaz occlus qui, en formant des poches, peuvent gêner une bonne conformation du matériau. Des évents sont alors mis en place sur l'outillage à proximité des zones d'occlusion de ces gaz. En règle générale, cette même compression entraîne une densification dans la zone où elle est exercée. Dans certains cas, selon les caractéristiques du thermoplastique utilisé, lorsqu'on ouvre l'outillage après avoir attendu un certain temps de refroidissement du matériau cellulaire mis en forme, ce dernier peut gonfler, et présenter ainsi un volume final plus important. Ceci est dû à la détente de gaz comprimé contenu dans les cellules. On peut résoudre cet inconvénient en sous-dimensionnant en tout ou partie le volume en creux défini par les empreintes. Pour la suite de la description, ce phénomène n'est pas pris en compte et nous considérons que le volume final du matériau cellulaire est assez proche de celui défini en creux par l'outillage. Ainsi défini, le procédé permet d'obtenir différents volumes de visières à partir de plaques de matière thermoplastique cellulaire d'épaisseurs différentes. Avant leur mise en forme dans l'outillage, ces plaques peuvent par ailleurs être revêtues de matériaux de finition comme certains textiles extensibles. Le même procédé de transformation donnera directement une visière présentant l'aspect de surface souhaité. L'application du procédé est remarquable en ce qu'il permet de former en une seule opération une visière telle que son volume présente directement deux surfaces internes, jointes par une arête, dont l'une est une surface galbée en saillie au dessus des yeux, et l'autre une surface galbée conformément au front de l'utilisateur. Le volume défini par l'opération s'obtient par façonnage à chaud d'un matériau thermoplastique dont la structure cellulaire, même modifiée par le façonnage, joue un rôle important dans la stabilité générale de la forme obtenue. L'effet technique engendré par la visière dépend des qualités propres du thermoplastique cellulaire transformé et du volume général qu'elle définit ; les deux facteurs sont étroitement liés et se déterminent l'un en fonction de l'autre. Il est ainsi souhaitable d'utiliser des matériaux cellulaires souples et élastiques afin de conférer à la visière obtenue des qualités de souplesse et des possibilités de déformation élastique (caractéristiques avantageuses lorsqu'on pratique certains sports). L'emploi de matériaux cellulaires plus rigides est tout aussi possible, et donne des visières pouvant satisfaire d'autres besoins. La transformation de mousse de polyéthylène à cellules fermées donne de bons résultats. D'autres types de mousse thermoplastique à cellules fermées ou ouvertes sont cependant utilisables selon le procédé décrit. Ces caractéristiques ainsi que d'autres caractéristiques avantageuses de l'objet de la présente invention, apparaitront ci-après plus précisément à l'examen de quelques formes présentées à titre illustratif mais non limitatif au regard des dessins annexés sur lesquels - la figure lA représente la section d'un outillage de conformation selon le plan de symétrie AA de la visière conformée entre ses deux parties ; la partie (K), entourée d'un cercle, est figurée en agrandissement (figure lB) ; - la figure 2 représente une vue en coupe selon le plan AA de symétrie de la visière ainsi obtenue - les figures 3 et 4 sont respectivement la vue de gauche et la vue de dessus correspondantes de la figure 2 - les figures 5,6,7,8 représentent un type de visière obtenu selon le procédé et sont respectivement une vue en coupe selon le plan de symétrie AA (fig. 5) . une vue de face (fig. 6) une demi vue de gauche (fig. 7) . une demi vue de dessus (fig. 8) - les figures 9,10,11,12,13 représentent un type de visière obtenu selon le procédé et sont respectivement . une vue en coupe selon le plan de symétrie AA (fig.9) . une vue de face (fig. 10) . une demi-vue de gauche (fig.ll) . une demi-vue de dessus (fig. 12) . une vue en perspective d'une demi-visière (fig. 13). Examinons la planche no. 1 L'outillage (fig. 1) se compose de deux parties mobiles (a) et (b). Il est représenté ici en position fermée (l'ou- verture se faisant selon un axe vertical (x)), après que l'on ait inséré une portion de matériau thermoplastique cellulaire (c) chauffé à température de plasticité entre ses deux parties. La surface de jonction (al) de la partie supérieure (a) s'est rapprochée de la surface de jonction (bl) de la partie inférieure (b) en réduisant la matière cellulaire engagée (cl) comme figuré sur l'agrandissement (K). La matière cellulaire (c) emplit le volume en creux pour former la visière, selon la conformation imprimée par les parties de l'outillage. Sur ce type de visière (vl) l'épaisseur, telle qu'on la voit sur les sections des figures 1 et 2, est à peu près identique sur toute la surface de la visière. L'épaisseur du matériau cellulaire (c) avant sa mise en forme dans le moule peut être supérieure ou à peu près identique à celle du volume en creux défini par l'ou- tillage. Si elle est supérieure, il y a effet de compression lors de sa mise en forme dans l'outillage ; si elle est à peu près identique, il n'y a pas d'effet de compression. Dans les deux cas, le matériau cellulaire (c) est réduit dans sa partie (cl) comprise entre les deux surfaces de jonction (al) et (bl) ; cette réduction détermine ainsi les deux lignes de contour (Ta) et (Tb). Logiquement, ces surfaces de jonction sont donc placées, selon la technique usuelle, à proximité du contour extérieur (P) de la visière (v2), tel qu'on le voit sur les figures 2,3 et 4. La partie (c2) du matériau cellulaire attenante à la partie (cl) n'est pas comprimée ; elle déborde l'extérieur des surfaces de jonction et constitue une marge lors de l'insertion du matériau dans l'outillage. La figure 2 représente une coupe de la visière (vl) obtenue, qui correspond à la section du matériau cellulaire (c) mis en forme dans l'outillage (fig. 1) et dont on a ôté, par une découpe joignant les lignes de contour (Ta) et (Tb), I'excé- dent de matière constitué des parties attenantes (cl) et (c2). La visière (vl) obtenue présente directement deux surfaces internes galbées (fl) et (f 2) formant l'arête interne (f3) et deux surfaces externes (el) et (e2) galbées et respectivement parallèles à (fl) et (f 2) formant l'arête externe (e3). Les surfaces (fl) et (el) ainsi que les surfaces (f2) et (e2) se rejoignent par des raccords circulaires respectifs pour délimiter l'arête de contour (P) de la visière (vl). La planche no. 2 représente par ses figures 5,6,7,8 un type de visière différent obtenu selon ce procédé. La coupe e la figure 5 montre que la matière engagée et mise en forme (c) 2 une épaisseur variable. La visière (v2) (fiq. 5) presente directement deux surfaces internes galbées (fl) et (f2) formant l'arête interne (f3) et une seule surface externe (eZ), reliée par raccords circulaires respectifs à la surface (f2) pour former une partie de l'arête de contour (P) reliant les deux extrémités latérales (fla), et reliée à la surface (fl) par l'arête supérieure (efl) qui définit lrautre partie du contour (P) de la visière. I1 est nécessaire que la matière cellulaire que l'on insère dans l'outillage présente une épaisseur suffisante pour constituer la partie la plus épaisse figurant sur la section (c) (fig. 5) de la visière (v2). A l'examen de cette section, on voit que le matériau cellulaire (C) qui avant sa transformation par l'outillage, présentait des surfaces parallèles, a subi, sous 11 action de ce dernier, une certaine réduction d'épaisseùr. Celle-ci est due à la compression du matériau qui s'accomplit en même temps que la mise en forme par l'effet de fermeture des deux parties de l'ou- tillage. Ainsi le profil (c) défini par la visière sur le plan de coupe (fig. 5), présente une partie avant (ca) et une partie arrière (cb) qui résultent de la compression opérée. De même, par compression la surface (fl) va en s'amenuisant vers son extrémité (fla). De ce fait, si l'on imagine des plans de section parallèles à AA et successifs se déplaçant du plan de symétrie vers l'extrémité latérale (fla) de la visière (v2), ce profil de section obtenu sera de forme triangulaire formant raidisseur, ressemblant au profil (c) de la figure 5, mais dont l'épaisseur déterminée par la hauteur (h) sera d'autant plus faible que le profil sera situé près de l'extrémité (fla). L'effet général produit est le suivant : la visière (v2) obtenue est un volume en saillie, galbé au dessus des yeux, qui présente directement une surface d'appui importante et stable, conformée au front de l'utilisateur. La structure cellulaire de ce volume est celle du matériau thermoplastique original, modifiée par l'opération de mise en forme, et davantage préservée dans les parties épaisses que dans les parties minces qui résultent de l'effet de compression. La visière (v2) présente une partie de contour (P), formée par l'arête de jonction des surfaces (e2) et (f2), effilé et aérodynamique. A l'approche de ce contour, la matière cellulaire (C) formant. raidisseur est de plus en plus comprimée, donc plus dense. La zone de plus forte épaisseur de matière cellulaire n'est pas décelable au seul regard d'un observateur extérieur, et ne nuit donc pas à l'esthétique de l'ensemble. Elle garantit cependant à la visière (v2) la bonne stabilité de sa forme et limite sa déformation ; elle lui permet, selon les qualités souples élatiques du matériau cellulaire choisi, de posséder des qualités appréciables de déformation élastique. Les surfaces de jonction des deux parties de conformation de (v2) sont situées à proximité de son contour (P). Les figures 6,7,8 sont correspondantes et aident à la définition du volume. La planche no. 3 représente par ses figures 9,10,11,12,13, un autre type de visière (v3) obtenu selon ce procédé, et qui a pour base le modèle (v2) de la planche no. 2. I1 diffère de ce dernier en ce qu'une partie annexe est formée au cours de l'opération. Cette partie du modèle (V3) présente une surface (fl) dont une partie inférieure est identique, par l'orientation du galbe, à la surface (fl) que présente la visière (v2) ; elle présente aussi une surface externe (el) parallèle à la surface (fl). La surface (el) est reliée à la surface (e2) par l'arête (e3) ; elle est reliée à la surface (fl) par raccords circulaires respectifs pour former la partie supérieure du contour (P). Les surfaces (eZ) et (f2) sé relient de la même façon pour former l'autre partie du contour (P) qui circonscrit la partie en saillie. La surface (fl) est reliée à la surface (f2) par l'arête interne (f3). La matière cellulaire qui forme la partie en saillie est thermocomprimée de la même manière que (v2) (pl. no.2) avec les mêmes avantages. La partie formée par les surfaces (el) et (fl) a également une épaisseur réduite par compression. Elle a pour avantage d'être résistante et d'offrir par sa surface interne (fl) une bonne assise sur le front. Elle peut servir au positionnement d'une bride serre-tête qui maintient la visière sur le front de l'utilisateur ou au positionnement d'une partie coiffe classique, recouvrant la tête de l'utilisateur, et transformant la visière en casquette complète. Les surfaces de jonction des deux parties de l'outillage de conformation de la visière (v3) sont situées à proximité de son contour (P). Les figures 10,11,12 sont correspondantes et aident à la définition du volume. La figure 13 est une vue en perspective qui montre que la surface (fl) d'une visière (v3) peut comporter des bossages (r) permettant une circulation d'air entre le front de l'utilisateur et ladite surface. Ces bossages sont obtenus au cours de l'opération de mise en forme grâce à un outillage adéquat. Elle montre aussi que la surface (f2) comme toute autre surface par ailleurs d'une visière quelconque obtenus selon le procédé peut comporter des reliefs en bosse ou en creux de type nervure (n), alvéoles (I), ou autre, pour améliorer la stabilité générale ou les possibilités de déformation élastique. Ces aspects de surface sont obtenus au cours de l'opération de mise en forme à l'aide d'un outillage adéquat. D'autres aspects à but décoratif ou publicitaire peuvent s'obtenir de la même façon. Aux visières (vl,v2,v3) obtenues selon la description, sont ensuite adjoints des éléments connus, tels qu'une bride serre-tête (qui maintient l'ensemble sur le front de l'utilisateur et éventuellement d'un intercalaire absorbant la sueur, positionné sur la surface interne (fl). Ces éléments sont fixés par des moyens quelconques. REVENDICATIONS 1/ Procédé de fabrication d'une visière pare-soleil monobloc en matériau thermoplastique cellulaire caractérisé en ce que - on insère entre les deux parties (a) et (b) d'un outillage ouvert une plaque de matériau thermoplastique cellulaire chauffé à température de plasticité - on amène ces deux parties (a) et (b) de l'outillage en position fermée de façon à ce qu'elles conforment à chaud le matériau cellulaire (c) : le volume obtenu présente directement au moins une surface interne galbée et en saillie au dessus des yeux (f2) reliée à une surface interne galbée conformément au front de l'utilisateur (fl) - on attend un certain temps de refroidissement du matériau cellulaire (C) - on ouvre l'outillage pour retirer ce dernier - on découpe sur sa périphérie la matière excédentaire (cl) et (c2). 2/ Moyen de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des deux parties (a) et (b) de l'outillage présente une empreinte de conformation circonscrite par une surface de jonction ; les surfaces de jonction (al) et (bl) sont destinées à être rapprochées l'une de l'autre lorsque l'outillage est en position fermée, en écrasant la matière cellulaire (c) sur sa partie (cl) les périmètres internes des surfaces (al) et (bl) délimitent les contours (Ta) et (Tb) selon lesquels sera découpé le matériau cellulaire refroidi une fois ôté de l'outillage ouvert. 3/ Moyen de mise en oeuvre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les empreintes et surfaces de jonction de l'outillage comportent des évents dans les zones où il est nécessaire d'évacuer des gaz occlus. -4- Moyen de mise en oeuvre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque de matériau cellulaire présente une épaisseur suffisante pour emplir le volume en creux constitué par les empreintes de l'outillage fermé et une surface suffisante pour déborder des surfaces de jonction (ai) et (bl) en constituant une marge de matière excédentaire (c2) attenante à (cl). -5- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'avant la transformation, on fait adhérer sur l'une ou l'autre face , ou les deux, au matériau cellulaire un revêtement de surface possédant des propriétés extensibles ; ainsi revêtu, le matériau est transformé selon le procédé revendiqué en 1. -6- Visière (vl) obtenue selon le procédé de la revendication 1 ou 5, ou avec le moyen de mise en oeuvre de l'une des revendications 2, 3, 4, caractérisée en ce qu'elle présente deux surfaces internes galbées (fl) et (f2) reliées par l'arête interne 3) et deus surfaces externes (el) et (e2), galbées et respectivement parallèles à (fl) et (f2), et reliées par l'arête externe (e3) ; les surfaces (fi) et (el) ainsi que les surfaces (f2) et (e2) se rejoignent par raccords circulaires respectifs pour définir le contour (P) de la visière l'épaisseur de la visière (vl) est sensiblement identique sur toute sa surface. -7- Visière (v2) obtenue selon le procédé de la revendication 1 ou 5, ou avec le moyen de mise en oeuvre de l'une des revendications 2, 3, 4, caractérisée en ce qu'elle présente deux surfaces internes galbées (fl) et (f2) reliées par l'arête interne (f 3) et une surface externe (e*), qui n'est pas parallèle à (f2) définissant une forme en triangulation formant raidisseur, reliée par raccords circulaires respectifs à la surface (f2) pour former une partie du contour (P) qui circonscrit la partie en saillie et relie les deux extrémités latérales (fla), et reliée également à la surface (fl) par l'arête supérieure (efl) qui définit l'autre partie du contour (P) de la visière (v2). -8- - Visière (v3) obtenue selon le procédé de la revendication 1 ou 5, ou avec le moyen de mise en oeuvre de l'une des revendications 2, 3, 4, caractérisée en ce qu'elle présente deux surfaces internes galbées (fl) et (f2) reliées par l'arête interne (f3) et deux surfaces externes galbées (el) et (e2) reliées par l'arête externe (e3), la surface (el) étant paralèle à la surface (fl) toutes deux sont reliées par raccords circulaires respectifs pour former une partie du contour (P) de la visière, les surfaces (e2) et (f2) n'étant pas parallèles et étant reliées par raccords circulaires respectifs pour former l'autre partie du contour (P) de la visière (v3), lesdites surfaces (e2) (f2) définissant une forme e triangulation formant raidisseur. -9- Visière selon l'une quelconque des revendications 6, 7 et 8, caractérisée en ce qu'elle présente directement sur sa surface interne (fl) destinée à être mise en contact avec le front, des reliefs d'aération (r). -10- Visière selon l'une quelconque des revendications 6, 7, 8 et 9, caractérisée en ce qu'elle présente sur la surface interne (f2) en saillie au-dessus des yeux, ou sur toute autre surface, des reliefs en bosse ou en creux formant des nervures (n), alvéoles (1), par exemple ainsi que tout autre type de relief en bosse ou en creux décoratif ou publicitaire.