Brevet FR2792868A1 — publié le 20001103

Procédé de surmoulage plastique, dispositif de surmoulage associé, embout surmoulé ainsi obtenu, et segment de tresse muni d'un tel embout La présente invention se rapporte au domaine technique du surmoulage par injection de matière plastique, plus particulièrement à un procédé de surmoulage de tresses. Elle concerne aussi un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé de surmoulage. Elle vise également l'embout surmoulé sur la tresse obtenu par le procédé, et la tresse munie dudit embout surmoulé, ainsi qu'une utilisation de cette dernière dans le domaine de la chaussure. Le procédé de surmoulage selon l'invention s'applique à des tresses notamment de nature textile, comme par exemple des tresses tissées ou tricotées ou tressées, réalisées sur métiers à tisser ou métiers à tricoter ou métiers à tresser, toutes ces tresses étant plus ou moins élastiques. L'homme du métier connaît déjà dans l'art antérieur des procédés de surmoulage par injection de matière plastique, qui consistent à mouler autour de l'extrémité d'un cordon ou d'une sangle un embout de matière plastique ayant une fonction particulière, comme par exemple une boucle ou un anneau, ou un crochet,... Les pièces réalisées sont utilisées notamment comme accessoires automobiles ou comme accessoires d'appareils électro-ménagers. Le procédé classique de surmoulage se fait sur de grandes longueurs de cordons ou de sangles par moulage local et découpe sur la zone de moulage, de façon à obtenir deux embouts. Il comprend: - une phase de moulage au cours de laquelle on injecte de la matière plastique, en une zone définie, à l'intérieur d'un moule d'injection autour de la tresse, la forme des zones moulées étant définie par les empreintes du moule, - une phase de tirage ayant lieu après la phase de moulage, au cours de laquelle les zones moulées sont déplacées et posées dans un conformateur, - une phase de découpe au cours de laquelle deux lames tronçonnent et séparent les zones moulées et la carotte de liaison qui relie entre elles plusieurs zones moulées. Le problème rencontré et non encore résolu jusqu'à présent que I'invention se propose de résoudre est celui de la réalisation par surmoulage sur une tresse d'un embout cylindrique de section quelconque, de préférence circulaire ou hexagonale, la plus grande dimension de cette section étant inférieure à la dimension significative - diamètre ou largeur- de la tresse au repos. La tresse est dite au repos lorsqu'elle n'est soumise à aucune sollicitation et ne présente aucune déformation. Les matériaux les plus courants dont sont faites les tresses sont de nature textile, comme par exemple le polyester, le coton, I'acrylique, la viscose, la rayonne, le polypropylène, le nylon, la fibranne, le polyamide. Les tresses peuvent avoir une section sensiblement circulaire ou aplatie, on parle alors de " tresses rondes " ou de " tresses plates ". Elles peuvent également présenter sensiblement une forme de tube creux, on parle alors de " tresses tubulaires ". Pour simplifier, on parlera de " diamètre " de la tresse pour désigner la plus grande dimension de sa section, même lorsque celle-ci n'est pas circulaire. Pour éclairer la description, des dimensions habituelles sont présentées ci-après: les tresses rondes ont un diamètre allant sensiblement de 0,5 à millimètres, les tresses plates ont un diamètre allant sensiblement de 2 à 30 millimètres, les tresses tubulaires ont un diamètre allant sensiblement de 4 à 15 millimètres. Les tresses sont plus ou moins élastiques, l'élasticité étant due à l'élasticité naturelle des brins constitutifs de la tresse, ou à la présence d'une gomme dans la tresse, ou bien à l'assemblage plus ou moins souple des brins. Lorsqu'une gomme est présente, il s'agit essentiellement d'une gomme naturelle de section circulaire et dont le diamètre varie sensiblement de 0,2 à 2 millimètres, selon les utilisations souhaitées. L'homme du métier a l'habitude de désigner par " tresse élastique " une tresse dont les brins sont élastiques ou comprennent une gomme ou une tresse dont le tissage, le tricotage ou le tressage est très souple. Il désigne par " tresse rigide " une tresse dont les brins ne sont pas élastiques, ne comprennent pas de gomme, et dont le tissage, le tricotage ou le tressage est très serré. En pratique, toutes les tresses, qu'elles soient dites " élastiques " ou " rigides ", présentent une certaine élasticité, même faible, qui se traduit notamment par un allongement lorsqu'elles sont soumises à une traction longitudinale. Les matières plastiques utilisées pour réaliser l'embout surmoulé de l'extrémité des tresses ci-dessus décrites sont par exemple le polypropylène, le polyamide, le polyacétal,... Chacune de ces matières est disponible dans une gamme de dureté et/ou de couleur plus ou moins étendue. Le procédé de surmoulage d'une tresse, notamment de nature textile, par injection de matière plastique, ladite tresse pouvant être de section sensiblement circulaire ou de section aplatie, ladite tresse pouvant être rigide ou élastique, est caractérisé en ce qu'il comprend une phase de déformation de la tresse avant la phase d'injection de matière plastique. La déformation peut être un allongement de la tresse obtenu par mise en tension longitudinale de celle-ci. La tresse étant élastique, même faiblement, sa section diminue et sa longueur augmente lorsqu'elle est soumise à une traction longitudinale. Cette déformation est préférée, mais non exclusivement, pour les tresses dites rondes. La déformation peut également être un pliage de la tresse qui s'effectue sensiblement autour d'un axe longitudinal de celle-ci. Cette déformation est préférée, mais non exclusivement, pour les tresses dites plates. La déformation peut également être un torsadage de la tresse qui s'effectue sensiblement autour d'un axe longitudinal de celle-ci. Cette déformation est préférée, mais non exclusivement, pour les tresses dites tubulaires. La déformation peut enfin être une combinaison des déformations d'allongement et/ou pliage et/ou torsadage, ou de tout autre déformation qui vise à réduire au moins localement la section de la tresse. Lorsque l'on déforme la tresse avant d'injecter localement de la matière plastique, la partie de la tresse qui a reçu la matière plastique reste figée dans son état déformé une fois que la matière plastique a refroidi. Au contraire, les parties de la tresse qui sont respectivement en amont et en aval de ladite partie ayant reçu la matière plastique injectée retrouvent les dimensions de la tresse au repos, du fait des propriétés d'élasticité de la tresse. Selon l'invention le dispositif de surmoulage de tresses par injection de matière plastique, comprenant notamment: - un dispositif de guidage amont des tresses, - une presse à injecter, - un moule d'injection, équipé d'un jeu d'empreintes, - un système de tirage automatique après l'injection, un dispositif de coupe, équipé d'un jeu de deux lames, - un dispositif d'évacuation, est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déformation des tresses pour réduire au moins localement les sections des tresses. Les moyens de déformation des tresses comprennent des moyens de positionnement et/ou des moyens de guidage des tresses à l'intérieur des empreintes du moule. Les moyens de déformation des tresses comprennent des moyens de mise en tension des tresses en amont de l'injection. Les moyens de déformation des tresses comprennent des moyens de pliage des tresses, disposés à l'intérieur du moule d'injection. Les moyens de déformation des tresses comprennent des moyens de torsadage des tresses, disposés en amont du moule d'injection. L'invention concerne également l'embout de matière plastique disposé à l'une au moins des extrémités de la tresse, obtenu par injection de matière plastique selon le procédé précédemment présenté et/ou au moyen du dispositif précédemment présenté, ainsi que la tresse munie d'un tel embout de matière plastique à l'une au moins de ses extrémités. Un avantage de l'embout et/ou de la tresse munie dudit embout selon l'invention est qu'il présente une grande résistance à l'arrachement et une grande résistance à l'écrasement. Conformément à l'invention, une utilisation préférée de la tresse consiste à réaliser des longueurs de tresse munies d'un embout selon l'invention à chaque extrémité, et à les utiliser comme lacets de chaussures. Un avantage de la tresse selon l'invention pour une telle utilisation est que sa pénétration dans l'oeillet de la chaussure est facilitée par la présence de l'embout. Un autre avantage est que l'embout ne se dissocie pas de la tresse, contrairement aux embouts habituels des lacets, qui sont de simples tubes de cellulose posés et/ou collés autour de l'extrémité des lacets. L'embout selon l'invention reste solidaire de la tresse pour une durée indéfinie. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée ci-après, en se référant aux figures annexées, dans lesquelles: - les figures 1 et 2 illustrent un cordon muni d'un embout en forme de boucle, obtenu par le procédé de l'art antérieur, respectivement en vue de dessus et en coupe longitudinale; - les figures 3 et 4 illustrent une tresse munie d'un embout, obtenu par le procédé selon l'invention, respectivement en vue de dessus et en coupe longitudinale; - la figure 5 illustre un schéma de principe du dispositif de surmoulage de tresses selon l'invention, en vue de dessus; - la figure 6 est une représentation plus détaillée du dispositif selon l'invention, en vue de dessus; - la figure 7 représente une pince de serrage du dispositif de la figure 6; - les figures 8 et 9 représentent deux modes de pliage de la tresse; - la figure 10 représente un ensemble typique constitué des pièces surmoulées et de la carotte, en vue de dessus; - la figure 11 représente un embout surmoulé conformément à une première variante de réalisation, en coupe longitudinale; - les figures 12 et 13 représentent l'embout de sumoulage selon la première vaiante, en coupe transversale respectivement suivant le plan XII-XII et suivant le plan XIII-XIII de la figure 11; - la figure 14 représente un embout surmoulé conformément à une seconde variante de réalisation, en coupe longitudinale; - les figures 15 et 16 représentent l'embout de surmoulage selon la seconde variante, en coupe transversale respectivement selon le plan XV-XV et le plan XVI-XVI de la figure 14; la figure 17 représente en coupe transversale un dispositif de pliage et une tresse pliée. Comme illustré aux figures 1 et 2, les cordons ou sangles 100 surmoulés selon les procédés de l'art antérieur conservent leurs dimensions de section au repos sur toute leur longueur, que ce soit sur les zones non surmoulées 300 ou sur les zones surmoulées 500. La tresse surmoulée 1 par le procédé selon selon l'invention, illustrée aux figures 3 et 4, présente une zone surmoulée 5 dont la section est sensiblement inférieure à celle de la zone non surmoulée 3. Le procédé de surmoulage selon l'invention est mis en oeuvre au moyen d'un dispositif de surmoulage 7 dont un schéma de principe est représenté à la figure 5. Les tresses 1 à surmouler se présentent sous la forme de grandes longueurs de tresses issues en continu de bobines autours desquelles elles sont enroulées, ou bien de cartons dans lesquels elles se trouvent. Le procédé présente trois phases principales qui se déroulent respectivement dans trois parties successives du dispositif de surmoulage 7: une partie amont 9, une partie médiane 11, une partie aval 13, le sens d'avance des tresses dans le dispositif de surmoulage 7 étant indiqué par la flêche 15. Au cours de la première phase, s'effectue la donne des tresses 1, c'est à dire que les bobines ou les cartons 17 sont déroulées automatiquement, o les tresses 1 étant disposées parallèlement les unes aux autres sur des dispositifs de guidage 19 sans tension particulière, puis sont tendues au moyen de dispositifs de mise en tension amont 21, pour être prêtes à recevoir l'injection de matière plastique. Au cours de la deuxième phase s'effectue l'injection proprement dite de matière plastique autour de chaque tresse 1, dans un moule d'injection 23 au moyen d'une presse à injecter 25, alimentée en granulés de matière plastique par un alimentateur de presse 27. Au cours de la troisième phase, un dispositif automatique de tirage 37 tire les extrémités des tresses vers l'aval et une coupe d'une longueur calibrée de chaque tresse est réalisée, la coupe ayant pour résultat de séparer la carotte de moulage des embouts surmoulés, et de libérer vers l'aval des segments de tresses muni d'un embout, lesdits segments étant ensuite évacués. Le dispositif de surmoulage est représenté de façon plus détaillée à la figure 6. Le tresses 1, de préférence au nombre de 12, sont disposées parallèlement les unes aux autres, à l'entrée de la partie amont 9 du dispositif de surmoulage 7. Elles sont guidées dans la direction indiquée par la flêche 15 au moyen d'un dispositif de guidage amont 19, puis sont tendues entre des dispositifs de mise en tension amont 21 et un dispositif de serrage 29 intégrée au moule d'injection 23. La direction d'étirement est indiquée par la flèche 70. Ces dispositifs de mise en tension sont de préférence des pinces de serrage 21, disposées côte à côte, chaque pince de serrage 21 retenant une tresse 1, comme représenté à la figure 7, la pince 21 étant vue perpendiculairement à la direction d'avance de tresse 15, et la tresse 1 étant vue en coupe transversale. Les tresses 1 se présentent donc dans le moule d'injection dans un état tendu, repère 30, la déformation des tresses 1 par allongement induit une diminution de leur diamètre, du fait de l'élasticité de celles-ci. Le surmoulage par injection de matière plastique sur les tresses 1 dans leur état étiré, s'effectue dans la partie médiane 11 du dispositif de surmoulage 7. Le déroulement de l'injection, classique et connu de l'homme du métier n'est pas rappelé ici. Il en résulte un ensemble moulé 31, qui est illustré en vue agrandie à la figure 10. Cet ensemble moulé comporte une carotte de moulage 33 reliant entre elles douze paires d'embouts 35 surmoulés sur les douzes tresses 1. Une fois le surmoulage effectué, les dispositifs de mise en tension 21 et les dispositifs de serrage 29 sont désactivés. La troisième phase du procédé, qui s'effectue dans la partie aval 13 du dispositif 7, comprend trois opérations successives. Au cours d'une première opération de tirage automatique les tresses 1 sont tirées, selon la direction indiquée par la flêche 15, au moyen d'un dispositif de tirage aval 37 d'une distance telle que l'ensemble moulé 31 est amené sur un conformateur dans le dispositif de coupe 39. Il est possible de régler la position du dispositif de coupe 39 de manière à définir la longueur des segments 80 de tresses résultants. Au cours d'une deuxième opération de découpe, deux lames du dispositif de découpe, disposées côte à côte et perpendiculairement à la direction 15, s'abaissent pour séparer la carotte de moulage 33 des douze embouts surmoulés 35 amont et des douze embouts surmoulés aval qu'elle relie, comme indiqué par les lignes de coupe 41 illustrées à la figure 10. La position des lames est réglable, de manière à s'adapter à volonté à une longueur variable des embouts surmoulés 35. On obtient en aval douze segments 80 de tresses 1 dont les extrémités amont présentent des embouts surmoulés 35 (figures 3, 4) qui viennent d'être réalisés, et dont les extrémités aval présentent des embouts surmoulés qui ont été réalisés au cycle précédent du procédé de surmoulage. Au cours d'une troisième opération les segments 80 de tresses munis à leurs extrémités d'embouts surmoulés 35 sont évacués, par exemple au moyen d'un dispositif d'évacuation par le bas (47) ou par un ultime dispositif de tirage (non représenté). Le cycle du dispositif de surmoulage 7 est programmé de telle façon que la coupe des segments 80 de tresses d'une étape N s'effectue en même temps que l'évacuation des segments 80 de tresses de l'étape N-1 et en même temps que l'injection de l'étape N+1. Les figures 11 à 16 illustrent les embouts surmoulés 35 obtenus par le procédé et le dispositif 7. Les embouts sont cylindriques et leur section est définie par les empreintes du moule d'injection. Elle peut être par exemple circulaire ou hexagonale, comme illustré respectivement aux figures 12 et 15. Le procédé selon l'invention nécessite qu'il y ait un moule spécifique pour chaque forme d'embouts 35 et pour chaque dimension d'embouts souhaitée. De façon optionnelle, les empreintes du moule d'injection 23 sont munies de points de serrage dont la présence provoque des encoches de serrage 43 sur les embouts surmoulés 35. Lesdites encoches ont de préférence une forme conique de section circulaire et sont de préférence au nombre de quatre, réparties en deux paires d'encoches se faisant face. Un exemple de dimensions préférées des embouts surmoulés 35 obtenus par le procédé et le dispositif selon l'invention est indiqué pour une tresse ronde de diamètre 5,5 mm: Pour les embouts de section circulaire: diamètre: D = 4,5 mm - longueur: L = 16 mm - angle du chanfrein d'extrémité de l'embout: A = 135 - position de la première paire d'encoches à partir de l'extrémité libre de l'embout: P1 = 5 mm - position de la seconde paire d'encoches à partir de l'extrémité libre de l'embout: P2 = 11 mm - diamètre de sortie de l'encoche conique: DS = 1,5 mm diamètre intérieur de l'encoche conique: Dl = 1,25 mm - angle du cône: AC = 5 Pour les embouts de section hexagonale, les dimensions sont celles d'un hexagone inscrit dans un cercle de diamètre D = 4,5 mm et les encoches débouchent de préférence sur deux arêtes opposées du cylindre hexagonal. Une première variante du procédé de surmoulage est mise en oeuvre lorsque les tresses 1 sont des tresses dites plates ou tubulaires. Dans ce cas, on procède à une déformation alternative ou supplémentaire des tresses 1, en leur faisant subir un pliage et/ou un torsadage. La déformation par pliage est effectuée au moyen d'un jeu de douze dispositifs de pliage 45, présents dans le moule d'injection, qui peuvent avoir la forme de fourchettes 45, comme illustré à la figure 17. De préférence, un dispositif de pliage 45 est présent de part et d'autre de la zone de la tresse 1 à surmouler. Deux autres exemples de déformation par pliage local sont représentés aux figures 8 et 9. La déformation par torsadage est réalisée au moyen d'un dispositif de torsadage, disposé juste en amont du moule. Ce dispositif consiste par exemple en un dispositif de mise en rotation de chacune des douze pinces de serrage 21 tenant les douze tresses 1. Cette déformation est indiquée par la flêche 60 à la figure 6. Suivant une variante (non représentée), la déformation par torsadage pourrait avoir lieu à l'intérieur du moule d'injection. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits. On pourrait envisager un dispositif de surmoulage 7 qui traiterait simultanément un nombre différent de douzes tresses, par exemple huit ou dix tresses, ou vingt tresses. Dans ce cas, le dispositif de surmoulage 7 comprendrait un moule, des dispositifs de guidage, des dispositifs de serrage, des dispositifs de déformation et un dispositif de tirage aval qui seraient adaptés au nombre de tresses à traiter simultanément. Des tresses de nature non textile peuvent également être surmoulées par le procédé et le dispositif selon l'invention, comme par exemple des tresses extrudées. REVENDICATIONS 1. Procédé de surmoulage d'une tresse (1), notamment de nature textile, par injection de matière plastique, ladite tresse (1) pouvant être de section sensiblement circulaire ou de section aplatie, ladite tresse (1) pouvant être rigide ou élastique, caractérisé en ce qu'il comprend une phase de déformation de la tresse (1) avant la phase d'injection de matière plastique. 2. Procédé de surmoulage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la déformation est un pliage qui s'effectue sensiblement autour d'un axe longitudinal de la tresse (1), en une zone déterminée à l'intérieur du moule d'injection (23). 3. Procédé de surmoulage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la déformation est un torsadage de la tresse (1) en une zone déterminée en amont du moule d'injection (23). 4. Procédé de surmoulage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la déformation est un allongement de la tresse (1). 5. Dispositif de surmoulage de tresse par injection de matière plastique, comprenant notamment: - un moule d'injection (23), - un dispositif de guidage des tresses (19), - un jeu d'empreintes à l'intérieur du moule (23), - un jeu de lames, - un dispositif d'évacuation (), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déformation (21, 29, ) des tresses (1) pour réduire au moins localement les sections des tresses (1). 6. Dispositif de surmoulage (7) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mise en tension (21) des tresses (1) en amont du moule d'injection (23). 7. Dispositif de surmoulage (7) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de déformation (21, 29, 45) comprennent des moyens de pliage (45) des tresses (1) à l'intérieur des empreintes du moule (23). 8. Dispositif de surmoulage (7) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de déformation (21, 29, 45) comprennent des moyens de torsadage des tresses (1) en amont du moule d'injection (23). 9. Dispositif de surmoulage (7) selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des points de serrage à l'intérieur des empreintes du moule d'injection (23), qui provoquent des encoches (43) sur les embouts surmoulés (35). 10. Embout de matière plastique (35), destiné à être disposé à l'extrémité d'une tresse (1), ladite tresse (1) pouvant être de section sensiblement circulaire ou de section aplatie, ladite tresse (1) pouvant être rigide ou élastique, caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé de surmoulage selon les revendications 1 à 4 et au moyen du dispositif de surmoulage (7) selon les revendications 5 à 9. 11. Embout de surmoulage (35) selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il présente une forme cylindrique de section circulaire. 12. Embout de surmoulage (35) selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il présente une forme cylindrique de section hexagonale. 13. Embout de surmoulage (35) selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend deux paires d'encoches (43) réparties le long de la direction longitudinale de l'embout (35), les deux encoches (43) d'une même paire étant diamétralement opposées. 14. Segment de tresse (80), ladite tresse (1) pouvant être de section sensiblement circulaire ou de section aplatie, ladite tresse (1) pouvant être rigide ou élastique, caractérisée en ce qu'il est muni à au moins l'une de ses extrémités d'un embout de matière plastique (35) obtenu par le procédé de surmoulage selon les revendications 1 à 4 et au moyen du dispositif de surmoulage (7) selon les revendications 5 à 9. 15. Utilisation d'un segment de tresse (80) muni d'un embout de matière plastique conformément aux revendications 10 à 14, comme lacet de chaussure.