Brevet FR2873563A1 — publié le 20060203

ASPIRATEUR L'invention concerne le domaine électroménager des aspirateurs et plus particulièrement la structure d'un aspirateur. Historiquement, les appareils électroménagers, dont les aspirateurs, ont intégré avec bénéfice, les diverses matières plastiques qui devenaient disponibles, au fur et à mesure du développement de la technologie de mise en oeuvre des polymères et de leurs performances différenciées, chacune étant spécifiquement choisie pour une fonction particulière: résistance à la température, rigidité ou souplesse, amortissement acoustique, aspect esthétique, etc.... Aujourd'hui, on trouve plus d'une demi-douzaine de matières plastiques différentes dans le corps d'un aspirateur: ABS, polyamide, polyéthylène, polypropylène, PVC, élastomères, etc.. Plusieurs éléments sont ainsi fabriqués séparément et fixés pour former le corps de l'appareil ainsi que le couvercle pour le logement du sac de récupération des poussières, les supports des éléments filtrants, etc... Les matières plastiques utilisées dans les aspirateurs sont aussi minces que possible de manière à limiter le poids de l'appareil, et réduire les efforts nécessaires pour la manipulation de l'aspirateur au cours de son utilisation, cette manipulation étant une cause importante de fatigue, par exemple lorsque des étages sont à gravir ou lorsque des escaliers sont à nettoyer. Un premier problème rencontré lors de la fabrication d'un aspirateur est donc la réduction du poids de l'appareil, ce problème étant un souci permanent pour les fabricants d'aspirateurs. La diminution de poids recherchée se traduit par l'amincissement de la coque et du corps qui va à l'encontre de la solidité de l'appareil. De fait, le poids de matière plastique employée pour la fabrication d'un aspirateur atteint rapidement une limite fixée par la solidité de l'ensemble. Un deuxième problème est donc de maintenir la solidité de la coque et du corps tout en diminuant fortement le poids de matière plastique employée et celui de l'aspirateur. La diminution de l'épaisseur de la coque dans les aspirateurs actuels a également un effet négatif sur le bruit de l'appareil. La conséquence de la réduction de matière est que le bruit du moteur n'est pas suffisamment confiné et l'aspirateur est bruyant, ce qui conduit souvent à entourer le moteur d'une mousse. Les nuisances sonores de toutes sortes sont aujourd'hui très combattues, aussi 10 bien au niveau des bruits généraux que des bruits domestiques produits par les individus eux-mêmes, et notamment les bruits engendrés par le ménage. Un troisième problème est donc de diminuer le bruit de l'aspirateur tout en maintenant la solidité de la coque et du corps de l'appareil, tout en allégeant le poids de l'ensemble. Le passage de l'aspirateur dans la maison n'est généralement pas une tache considérée comme très agréable et de fait, l'appareil est utilisé sans ménagement, il arrive donc fréquemment que l'appareil heurte des meubles, des murs ou divers objets placés dans le domicile. A cette occasion, compte tenu de la rigidité du bâti de l'aspirateur, la partie choquée est souvent endommagée. Un quatrième problème qui se pose aux fabricants d'aspirateurs est donc d'allier des bonnes caractéristiques mécaniques du bâti avec une absorption possible des chocs pour limiter les effets induits des manipulations imprudentes. Une solution à ce problème peut notamment être trouvée par des bandeaux en caoutchouc entourant, telle une ceinture, le corps de l'appareil. Une telle solution génère un surcoût non négligeable. Par ailleurs, dans la situation actuelle du recyclage des déchets de toutes sortes, et notamment des appareils électroménagers en fin de vie, tous les fabricants soucieux de l'environnement et inscrivant leur démarche vers un développement durable recherchent des solutions pour limiter le poids des matières à recycler et utilisent autant que possible des matériaux pouvant être récupérés aisément. Il est en effet connu que l'impact sur l'environnement d'un aspirateur provient, en grande part, de sa constitution. Un cinquième problème qui se pose est donc de fabriquer un aspirateur dont les matériaux puissent être facilement, et si possible intégralement, recyclés. L'invention a donc pour objectif de résoudre ces principales difficultés, c'est à dire vise à réaliser un aspirateur de faible poids, de solidité élevée, d'un niveau de bruit inférieur à ce qui est connu pour ce type d'appareil, pouvant absorber des chocs et disposant d'une recyclabilité élevée en fin de vie. Selon l'invention l'aspirateur comportant des pièces en matière plastique est caractérisé en ce que au moins un élément parmi les éléments constitutifs du corps de l'appareil est fabriqué avec du polypropylène expansé. Par corps de l'appareil, il faut entendre la partie extérieure visible de l'appareil, qui peut prendre diverses dénominations:boîtier, coque, bâti.. . . Avantageusement, au moins un insert fixé sur ledit corps de l'appareil est fabriqué avec du polypropylène expansé. Le polypropylène expansé (PPE) est formé de perles qui sont moulées en objet à l'aide de presse en présence de vapeur. Principalement utilisé comme matériau absorbant les chocs, notamment récemment dans l'automobile (amortisseur de chocs), le PPE possède de multiples qualités: tenue à la température jusqu'à 110 C, excellente stabilité, légèreté, résistance aux chocs, aptitude à être recyclé, etc.. qui le rende attractif. Toutefois, sa faible tenue mécanique n'en fait pour l'instant qu'un matériau complémentaire lors de la réalisation de sous-ensembles. La présente invention ose ainsi présenter des parties constitutives du corps de l'aspirateur, nécessitant une certaine rigidité, solidité et tenue mécanique, réalisées en PPE, qui n'est pas prévu, à l'origine, pour cet usage. Un autre but de la présente invention est de privilégier le polypropylène dans le choix de la matière plastique. Un autre objectif de l'invention est d'utiliser, à plus de 90 %, un seul type de matière plastique, le polypropylène, dans tout le corps de l'aspirateur. Le polypropylène peut alors être employé sous deux formes: le polypropylène classique (PP) qui possède les propriétés classiques des matières plastiques et le polypropylène expansé (PPE). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard du dessin annexé qui n'est donné qu'à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est une vue de côté, en coupe longitudinale simplifiée, d'un 10 aspirateur. Comme le montre cette figure 1, un aspirateur est classiquement constitué d'un moteur 4 générant la force d'aspiration et la circulation de l'air depuis l'extrémité d'un tuyau (non représenté) venant se connecter dans une ouverture ménagée sur le corps de l'aspirateur, jusqu'à l'évacuation vers l'arrière de l'appareil. Dans ce processus d'élimination des poussières, le flux d'air traverse le logement 10 contenant le sac filtrant de récupération des poussières. Le corps de l'aspirateur est composé de deux pièces principales fabriquées séparément puis assemblées l'une sur l'autre: É un corps inférieur 1 disposant d'un logement pour le moteur 4, des éléments d'insonorisation sous forme de cloisons internes 8, et de différents espaces aménagés pour le passage du fil électrique, le positionnement des filtres moteurs et des organes de manoeuvre 9 tels que roues et roulettes. Le corps inférieur 1 dispose également d'un insert 7 pour la connexion du tuyau de raccordement du suceur d'aspiration. É un corps supérieur 2 sur lequel viennent s'ajuster des organes de commande 5, le couvercle 3 de fermeture du logement du sac à poussières et éventuellement un logement avec son couvercle destiné à recevoir les différents accessoires d'aspiration tels que petite brosse, sucette d'aspiration, etc... Une poignée 6, repliable ou fixe, ou un évidemment faisant fonction de poignée, est parfois disposée sur la coque, de préférence sur le corps inférieur 1 de l'appareil. Selon l'invention le matériau constitutif de l'aspirateur, soit donc au moins le corps inférieur 1, et de préférence également le corps supérieur 2, est en polypropylène expansé (PPE). Comme tout matériau contenant une grande quantité d'air le PPE dispose d'une capacité extrêmement élevée d'isolation thermique et phonique, ce qui en fait un matériau particulièrement bien adapté pour absorber le bruit élevé de ce type d'appareil électroménager. La capacité d'amortissement du bruit du moteur par l'utilisation du PPE dans tous les éléments où cela est possible dans l'aspirateur peut entraîner, selon les configurations, une diminution de cette nuisance par rapport à un aspirateur fabriqué avec les plastiques usuels en ABS ou en polypropylène non expansé. La faible tenue mécanique du PPE a toutefois nécessité d'augmenter considérablement les épaisseurs des parois pour présenter une solidité suffisante. Cependant, et de manière surprenante, même si le volume de matériau nécessaire entraîne alors un aspirateur plus volumineux que la normale, la masse de matière plastique peut être fortement réduite, et le poids de l'aspirateur final peut être divisé par deux. La quantité de matière plus basse est également avantageuse d'un point de vue économique puisque l'aspirateur est moins coûteux à fabriquer. La grande souplesse du PPE permet une absorption améliorée des chocs par rapport aux autres plastiques traditionnellement utilisés pour fabriquer les aspirateurs. A cette grande souplesse est associée, selon le degré d'expansion, une mémoire élastique du matériau, ce qui présente également des avantages importants en terme d'assemblage des différentes pièces complémentaires ajustées sur le corps de l'appareil. En effet, il est ainsi possible d'articuler par exemple les différents couvercles sans charnière et de les verrouiller simplement en déformant la matière. Cette curieuse particularité permet également de fixer des inserts, par emboîtement, sans difficulté. Il suffit en effet de forcer la matière à se déformer pour verrouiller ou fixer un insert, la matière reprenant sa forme après la déformation pour maintenir l'assemblage. Les différentes parties sont ainsi assemblées de manière très étanche, ce qui présente un avantage important vis à vis de la transmission du bruit, pour l'efficacité d'aspiration du moteur et l'efficience des divers organes filtrants. La grande souplesse du PPE permet de verrouiller de nombreuses pièces, inserts ou câbles électriques dans le matériau absorbant sans possibilité de mouvement, plus particulièrement au cours du temps, sous l'effet notamment des vibrations du moteur. Cette grande étanchéité du matériau lui-même permet d'éviter, ou du moins de limiter fortement l'emploi de joints, notamment au niveau du canal d'aspiration, ce qui est économique en terme de quantité de matière et en temps d'assemblage de l'aspirateur. L'aspirateur comporte ainsi avantageusement au moins un assemblage entre une pièce réalisée en polypropylène expansé et une autre pièce, réalisé par déformation de la pièce en polypropylène expansé. Cette déformation peut permettre, outre la tenue mécanique des pièces, de réaliser un joint d'étanchéité. Du fait de la grande possibilité de déformation de la matière, les différents inserts peuvent être introduits en force dans le corps inférieur 1 ou dans le corps supérieur 2 lors du processus d'assemblage. Les pièces insérées sont donc plus simples à fabriquer, sans que des contreparties pour la fixation soient nécessaires sur le corps de l'appareil. Par la conception d'emboîtements judicieux et efficaces et toujours grâce à la souplesse du matériau et à sa capacité de reprendre sa forme, il est rechercher une suppression de toutes les vis de fixation des divers composants (carte électronique, roues, etc..) et des pièces entre elles, ceci afin de faciliter le désassemblage en fin de vie. Le matériau PPE, toujours du fait de la grande quantité d'air incluse dans le matériau, présente une aptitude élevée à absorber les vibrations, lesquelles vibrations génèrent souvent des bruits supplémentaires à celui du moteur, par exemple au niveau des organes de manoeuvre. Selon l'invention il est prévu de réaliser un maximum possible de pièces en PPE et là où ce matériau ne peut pas être utilisé d'employer du polypropylène standard, de manière à faciliter le recyclage de l'aspirateur en fin de vie. Ce recyclage, une fois le moteur enlevé, est plus aisé si le même polymère est utilisé pour les différentes pièces constitutives. II est en effet envisageable de réaliser des boutons, des voyants, des roues et roulettes dans un autre matériau que le PPE, notamment pour des raisons fonctionnelles, par exemple un voyant lumineux doit être fabriqué avec un plastique transparent. Dans cette éventualité le polypropylène standard sera préféré aux autres polymères de manière à être compatible avec le corps de l'appareil. Une opération de fusion ou de broyage de l'ensemble de l'aspirateur, une fois le moteur enlevé, pour récupérer le polymère et le réutiliser, est ainsi possible. L'usage d'un matériau plastique unique constitue un apport important dans la réduction des stocks de matières premières et augmente de façon importante le taux de valorisation effectif des appareils en fin de vie. Le désassemblage des appareils consistera principalement à isoler les parties métalliques (essentiellement le moteur et le câble électrique) de la matière plastique unique. Un autre avantage du matériau PPE est son toucher doux, un aspirateur constitué avec ce produit est plus agréable à manipuler ce qui peut présenter un avantage commercial supplémentaire allié aux fonctionnalités techniques principales précédemment décrites. Plusieurs variantes sont possibles pour l'aspirateur selon l'invention, il peut notamment être prévu de placer un dispositif d'enroulement automatique du câble électrique de raccordement du moteur à l'intérieur du corps inférieur 1 ou un dispositif manuel sur son pourtour, par exemple sous la forme de parties saillantes, et réaliser un aspirateur avec des fonctionnalités variées sans sortir du cadre de l'invention. Il peut également être envisagé différentes formes des corps inférieur ou supérieur et des pièces constitutives en PPE sans sortir du cadre de l'invention. Un nombre variable d'inserts, de couvercles, poignées ou d'éléments ajoutés peuvent être placés sans sortir du cadre de l'invention. De manière préférée le corps inférieur 1 de l'aspirateur, le corps supérieur 2, le couvercle 3 et l'éventuelle poignée de transport 6, sont fabriqués en PPE. Les voyants, organes de commande 5 et organes de manoeuvre 9 peuvent être élaborés en polypropylène non expansé, mais il est aussi envisagé de fabriquer différentes pièces rapportées telles que les organes de manoeuvre, roues ou roulettes, en PPE, sans sortir du cadre l'invention. Certains modèles d'aspirateurs peuvent s'envisager avec l'intégralité des pièces en matière plastique en polypropylène, expansé ou classique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et 20 représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. Le polypropylène expansé sera utilisé à des degrés d'expansion définis par la quantité de matière (polypropylène) par litre. On utilisera de manière privilégiée 25 des teneurs comprises entre 40 g et 80 g de matière par litre. A titre d'exemple, la réalisation d'un aspirateur comportant un corps inférieur, un corps supérieur et un couvercle en PPE (à 60 g de matière par litre), permet de passer d'un poids de 6,7 kg si le matériau utilisé pour réaliser ces pièces est majoritairement de l'ABS à 3,5 kg avec une réalisation de ces pièces en PPE, bien que les parois soient environ quatre fois plus épaisses avec l'utilisation de PPE. Par ailleurs, en fonctionnement, l'appareil présente une bonne rigidité avec une très bonne tenue des éléments rapportés sur les pièces en PPE. De plus, on passe alors d'un taux de recyclabilité de l'appareil de 70 % à plus de 90 %. Par ailleurs, la forte épaisseur des parois peut permettre de réaliser le 10 logement des petits accessoires de nettoyage dans cette épaisseur, par une découpe appropriée. Les avantages d'un tel aspirateur fabriqué avec des pièces en polypropylène expansé sont donc multiples: É Le poids global de l'aspirateur peut être fortement diminué, sans perte des caractéristiques nécessaires de solidité, la densité du polypropylène expansé étant très faible. É Le bruit en fonctionnement de l'appareil est bas, l'air contenu dans le matériau absorbant en grande partie le bruit du moteur. É La matière est élastique, l'aspirateur peut ainsi absorber facilement les chocs, ce qui limite donc les dangers pour les meubles et les murs. É La quantité de matière est réduite. É Différentes pièces en matière plastique pour différents emplois dans l'aspirateur peuvent être fabriquées avec le même polymère polypropylène, de préférence sous sa forme expansée, ce qui facilite le recyclage de l'aspirateur en fin de vie. É Les vibrations sont absorbées par la matière ce qui contribue au confort d'utilisation. É Le coût de fabrication d'un tel aspirateur est plus bas que celui d'un aspirateur traditionnel, notamment par le fait que l'assemblage est facilité, par le fait que les éléments peuvent être conçus plus simplement et que certaines pièces, telles que des joints, peuvent être supprimées. É Enfin, le matériau lui-même présente un toucher plus agréable que celui 5 des plastiques employés pour fabriquer les aspirateurs connus et utilisés à ce jour. REVENDICATIONS 1. Aspirateur comportant des pièces en matière plastique caractérisé en ce que au moins un élément parmi les éléments constitutifs du corps de l'appareil est fabriqué avec du polypropylène expansé. 2. Aspirateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins un insert fixé sur ledit corps de l'appareil est fabriqué avec du polypropylène expansé. 3. Aspirateur selon l'une des revendications précédentes dans lequel le corps de l'aspirateur comporte un corps inférieur (1) et un corps supérieur (2) et dans lequel au moins le corps inférieur (1) est fabriqué en polypropylène expansé. 4. Aspirateur selon la revendication 3 dans lequel le corps inférieur (1) de l'aspirateur, le corps supérieur (2), le couvercle (3) et la poignée de transport (6) sont fabriqués en polypropylène expansé 5. Aspirateur selon la revendication 1 dans lequel les voyants, les organes de commande (5) et les organes de manoeuvre (9) sont en polypropylène. 6. Aspirateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un assemblage entre une pièce réalisée en polypropylène expansé et une autre pièce, réalisé par déformation de la pièce en polypropylène expansé. 7. Aspirateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polypropylène expansé est dosé entre 40 g et 80 g de matière par litre.