Brevet FR2909917A1 — publié le 20080620

La présente invention concerne un procédé de façonnage de pièces en matériau souple du genre mousse cellulaire, synthétique ou non. Dans le domaine de l'automobile, par exemple, des pièces en mousse cellulaire sont utilisées pour réaliser une étanchéité, une absorption acoustique, du remplissage entre deux composants ou encore du calage. Ce genre de pièce est préparé par découpe, à l'emporte-pièce, à partir d'une plaque de mousse ou d'une bande tirée d'un rouleau de mousse. Ces pièces peuvent être, selon leur destination, totalement ou partiellement munies d'un adhésif, et elles sont livrées telles quelles à l'utilisateur. Le coût de ces pièces est bien sûr relativement modeste, mais elles traînent de multiples inconvénients, notamment lorsqu'il s'agit de pièces de forme cylindrique, annulaire, par exemple. En effet, la fabrication de ces pièces annulaires génère une grande quantité de déchets et ensuite, au niveau du transport, leur encombrement est relativement important et donne l'impression de transporter du vide. La manipulation de ces pièces in fine n'est pas des plus aisée non plus car elles arrivent en vrac sur leur lieu d'utilisation. La présente invention permet de remédier aux inconvénients rencontrés avec les pièces actuelles de forme annulaire ou polygonale. Elle permet de réaliser des gains à tous les niveaux : - au niveau de la fabrication, elle permet de réduire la quantité de déchets inhérents à la forme de la pièce ; - au niveau du transport, elle permet de densifier la charge ; - au niveau de l'utilisateur final, elle permet de présenter les produits de façon plus pratique ce qui a pour effet d'améliorer l'ergonomie du poste de travail où s'effectue l'opération de pose de ces pièces. Le procédé selon l'invention présente la particularité de décomposer le processus de fabrication de ces pièces en mousse cellulaire dont le contour habituel est annulaire ou polygonal comme, par exemple, des anneaux, bagues, manchons, et qui sont généralement façonnées par découpe à l'emporte-pièce sur une presse. Le procédé selon l'invention consiste, dans un premier temps, à façonner une ébauche par découpage à l'emporte-pièce, laquelle ébauche, dans un deuxième temps, est 1 2909917 2 transformée pour prendre une forme correspondant à la pièce définitive, c'est-à-dire une pièce polygonale, quasi cylindrique selon le cas. Selon une disposition préférentielle de l'invention, le procédé consiste : - à découper, dans une plaque ou un rouleau de mousse, une ébauche de la pièce 5 souhaitée, ladite ébauche ayant un contour qui s'inscrit dans un rectangle, - à trancher partiellement ladite ébauche pour former une fente dans sa partie médiane longitudinale tout en gardant une portion de matière à chaque extrémité qui est suffisante pour faire office de charnière, - à pratiquer ou non, sur le contour externe de chaque branche de ladite 10 ébauche, des incisions profondes qui ont une forme en Vé, lesquelles incisions sont ouvertes sur l'extérieur avec un angle approprié, tout en gardant là aussi, au niveau de ladite fente, une portion de matière suffisante pour faire office de charnière, - à façonner chaque extrémité de l'ébauche en forme de dièdre dont l'angle ouvert est supérieur à 180 . 15 Toujours selon l'invention, la profondeur des incisions en Vé est comprise entre le 1/3 et les 5/6ème de l'épaisseur des branches de l'ébauche. Selon une autre disposition de l'invention, le procédé consiste aussi, pour des pièces qui doivent présenter une forme finale quasi circulaire, à pratiquer de simples incisions complémentaires peu profondes à partir de la fente longitudinale médiane, 20 lesquelles incisions sont disposées, d'une part, perpendiculairement à ladite fente médiane et, d'autre part, entre les incisions externes, à mi-distance de ces dernières, lesquelles incisions externes sont en nombre suffisant pour diviser la surface externe des branches de l'ébauche en une multitude de facettes. Toujours selon l'invention, la profondeur des simples incisions est comprise 25 entre leet le 1/3 de l'épaisseur des branches de l'ébauche. Selon une autre disposition préférentielle de l'invention, le procédé de façonnage de l'ébauche étant terminé, il se prolonge par le procédé de mise en forme définitive de la pièce en question, lequel procédé consiste : - à développer l'ébauche en écartant ses deux branches au niveau de sa fente médiane, - puis à retourner ladite ébauche 30 par application d'un mouvement contrarotatif sur lesdites branches pour faire passer les encoches en Vé de l'extérieur à l'intérieur de la pièce, lesquelles encoches impriment automatiquement, par leur nombre et par leur forme, le contour polygonal de ladite pièce. 2 2909917 3 L'invention concerne également les produits obtenus par le procédé et en particulier l'ébauche en mousse cellulaire découpée dans une plaque ou une bande d'un rouleau. Elle concerne aussi, à titre de produit industriel, la plaque et/ou la bande d'un 5 rouleau comportant les empreintes des ébauches, lesquelles ébauches sont reliées entre elles par des ponts de matière qui sont facilement sécables, permettant à un opérateur qui est chargé de leur montage, de les séparer sur leur site d'utilisation. Elle concerne également et surtout la pièce élaborée à partir de l'ébauche et dont la forme découle de la mise en oeuvre du procédé de l'invention et en particulier du 10 procédé de transformation de ladite ébauche en pièce définitive. L'invention concerne encore une pièce annulaire faisant office de joint entre un haut-parleur et un panneau comme, par exemple, un panneau de garniture sur une portière de véhicule automobile, ladite pièce pouvant comporter, sur l'une de ses faces, un adhésif qui lui permet d'être collée sur ledit panneau avant la pose dudit haut-parleur. 15 Mais l'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés, donnés à titre indicatif, et dans lesquels : - la figure 1 montre une pièce annulaire en mousse du type joint pour haut-parleur ; 20 - la figure 2 montre, à une échelle plus petite, les pièces de la figure 1 et en particulier leur empreinte sur une plaque après découpe à l'emporte-pièce ; - la figure 3 montre une plaque avec des empreintes qui correspondent à l'encombrement des ébauches de pièces qui sont réalisées selon la première phase du procédé selon l'invention ; 25 -la figure 4 montre un exemple d'ébauche de pièce selon l'invention, dont la découpe permet de donner, en final, une pièce qui s'apparente à la pièce représentée figure 1 ; - la figure 5 montre un exemple de la disposition possible des empreintes des ébauches de la figure 4 sur une plaque de mousse ; 30 - la figure 6 illustre la première opération du processus de transformation de l'ébauche en une pièce finie ; - la figure 7 montre la pièce finie obtenue à partir de l'ébauche représentée figure 4 ; 3 2909917 4 - la figure 8 montre une portion d'ébauche qui comporte de multiples incisions externes et, en plusieurs endroits, des incisions internes, pour réaliser une pièce qui est quasiment cylindrique ; - la figure 9 montre la forme d'une portion de la pièce finie obtenue à partir de 5 l'ébauche représentée figure 8 ; - les figures 10 à 13 montrent des variantes de réalisation d'ébauches et les pièces obtenues qui sont en forme de cadres : carré, figure 10, et rectangulaire, figure 12 ; - les figures 14 à 17 montrent plusieurs modes de réalisation des extrémités de l'ébauche ; 10 - les figures 18 à 23 montrent plusieurs formes de découpes des extrémités de la fente qui s'étend dans la partie longitudinale médiane de l'ébauche. La pièce représentée figure 1 correspond à une pièce (1) en forme de joint annulaire tel que l'on peut en trouver sur un panneau de garniture de portière d'un véhicule 15 automobile pour effectuer la jonction entre ledit panneau et un haut-parleur, par exemple. Ce genre de pièce est réalisé en mousse cellulaire du genre polyuréthane, polyéthylène, EPDM...etc. La pièce est obtenue, traditionnellement, à partir d'une plaque (2) ou d'une bande tirée d'un rouleau en mousse cellulaire, par découpage à l'emporte-pièce, sur une 20 presse appropriée. L'empreinte de plusieurs pièces (1) annulaires et leur répartition sur la plaque (2) apparaît figure 2. Ce procédé de fabrication traditionnel génère une grande quantité de déchets de mousse. De plus, pour ce type de pièce qui peut comporter un adhésif sur l'une de ses 25 faces, comme c'est le cas pour des joints de haut-parleurs, le recyclage de ces déchets n'est pas sans poser de sérieux problèmes à cause, justement de la présence de cet adhésif et du papier de protection. La figure 3 montre immédiatement l'intérêt du procédé selon l'invention pour l'élaboration de pièces découpées dans une plaque (2) identique à celle de la figure 2, 30 c'est-à-dire une plaque (2) qui peut comporter elle aussi un côté garni d'adhésif avec un papier protecteur. Le procédé selon l'invention permet de limiter la quantité de déchets ; les pièces (1) ne sont plus découpées directement avec leur forme définitive mais sous la 4 2909917 5 forme d'une ébauche (3) qui s'inscrit dans une empreinte de découpe de forme rectangulaire, ce qui permet de supprimer les chutes inhérentes au procédé classique de fabrication illustré figure 2. Le détail de cette forme d'ébauche (3) qui s'inscrit dans un cadre étroit est 5 représenté figure 4. Cette ébauche (3) se présente sous la forme d'un corps allongé en mousse cellulaire et ce corps est fendu longitudinalement dans sa partie médiane, délimitant deux branches (4) et (5). La fente (6) longitudinale et médiane s'étend sur une partie de la longueur de l'ébauche (3), laissant un peu de matière à chaque extrémité de façon à former des 10 charnières (7) dont le rôle apparaîtra plus loin. La longueur L de l'ébauche (3) correspond approximativement à la moitié de la longueur de la circonférence de la pièce (1) que l'on veut obtenir, c'est-à-dire à nD/2 où D est le diamètre extérieur de ladite pièce (1), comme indiqué figure 1. Les deux branches (4) et (5) peuvent comporter, régulièrement réparties, des 15 encoches (8) qui présentent une forme en Vé ouvert sur l'extérieur. Ces encoches (8) sont profondes et s'étendent jusqu'au niveau de la fente (6), laissant là aussi un peu de matière qui constitue, au niveau de chacune d'elles, une charnière (9) dont le rôle apparaît ci-après. La profondeur des encoches (8) est, par exemple, comprise entre les 2/3 et les 5/6 de l'épaisseur des branches (4) et (5). 20 Chaque branche (4), (5), est constituée de segments, au nombre de quatre sur la figure 4, et la longueur 1 de la facette (10) de chaque segment est un sous-multiple de la longueur de la circonférence interne de la pièce (1), c'est-à-dire un sous-multiple de 7rd où d est le diamètre intérieur de ladite pièce (1), comme indiqué figure 1. La figure 5 montre, à une échelle différente, plus petite, les empreintes et la 25 disposition des ébauches (3) sur une plaque (2) en mousse cellulaire. La disposition et l'imbrication des ébauches (3) sur la plaque permettent de limiter les déchets ; ces déchets correspondent au seul contour de ladite plaque et aux encoches (8), c'est-à-dire une quantité dérisoire de déchets par rapport à ce que l'on peut trouver avec la découpe traditionnelle de pièces (1) comme représentée figure 2. 30 Pour faciliter leur manipulation, leur transport et leur livraison, les ébauches (3) peuvent être soudées entre elles avec des ponts de matière, qu'il s'agisse de la mousse et du papier qui protège l'adhésif, selon le cas. Les ébauches (3) se présentent en grappes et 5 2909917 6 peuvent être facilement séparées par l'opérateur chargé de leur montage sur site avant l'opération de transformation et de mise en forme. L'opération de transformation qui consiste à faire passer le bâtonnet de mousse représenté figure 4, constituant l'ébauche (3), à une forme polygonale qui correspond à la 5 pièce (1) définitive représentée figure 7, apparaît figure 6. L'opération consiste tout d'abord à écarter les deux branches (4) et (5) pour ouvrir l'ébauche (3) au niveau de sa fente (6), puis à retourner sur elles-mêmes ces deux branches (4) et (5) dans un mouvement contrarotatif de façon à faire passer les entailles (8) de l'extérieur de l'ébauche (3) à l'intérieur de la pièce (1), ainsi que les facettes (10) qui 10 sont à touche-touche pour délimiter le contour interne de ladite pièce (1). Dans l'exemple de réalisation illustré figures 4 à 7, le nombre de facettes (10) est de huit, ce qui donne un aspect polygonal à la pièce (1). On peut également réaliser une pièce de forme elliptique en laissant les branches (4) et (5) intactes, sans encoches (8). La pièce prend alors une forme elliptique, 15 non représentée, dont les courbes sont imposées par la découpe des extrémités de l'ébauche (3). Pour obtenir une pièce (1) quasi cylindrique, comme représentée figure 9, on peut multiplier le nombre d'incisions (8) et le nombre de facettes (10). L'ébauche (3) qui est représentée partiellement figure 8, comporte un nombre 20 plus important de facettes (10), 16 par exemple. Elle peut aussi comporter, pour approcher encore plus de la forme cylindrique, des découpes qui apparaissent, figure 9, sous la forme de simples incisions (11) sur le contour externe de la pièce (1). Sur l'ébauche (3), ces incisions (11) complémentaires sont disposées de part et 25 d'autre de la fente (6), à partir de cette dernière ; elles sont perpendiculaires à ladite fente (6) et s'étendent dans les branches (4) et (5) sur une faible profondeur, comprise, par exemple, entre Y4 et 1/3 de l'épaisseur desdites branches. Ces modestes incisions (11) sont à prendre en compte pour la détermination de la longueur du pourtour de la pièce (1). 30 La figure 10 représente une pièce (1) finie en forme de cadre carré et ce cadre est obtenu à partir de l'ébauche (3) qui est représentée figure 11. Cette ébauche (3) comporte une fente (6) comme précédemment figures 4 et 8 et deux encoches (8) qui 6 2909917 7 forment un Vé dont l'angle d'ouverture est de 90 . Les extrémités de l'ébauche (3) sont en forme de dièdre et l'angle ouvert de ce dièdre est de 180 + 90 , soit 270 . Lorsque l'ébauche (3) est mise en volume par retournement de ses branches (4) et (5) pour devenir la pièce (1) en forme de cadre, les encoches (8) se referment, de même 5 que les dièdres des deux extrémités, autour des charnières (9) et (7) respectivement. La figure 12 représente une pièce (1) finie en forme de cadre rectangulaire et ce cadre est obtenu à partir de l'ébauche qui est représentée figure 13. Là encore, les encoches (8) sont en forme de Vé dont l'angle est de 90 et les extrémités de l'ébauche (3) sont identiques à celles de l'ébauche de la figure 11. 10 Lors de la mise en volume, les encoches (8) et les dièdres se referment sur les charnières (9) et (7), comme précédemment. La forme des extrémités de l'ébauche (3) peut varier légèrement, comme représentée sur les figures 14 à 17. Les figures 14 et 15 montrent une extrémité en forme de dièdre dont 15 l'angle (13) ouvert est de l'ordre de 270 , comme indiqué précédemment. La pointe du dièdre renferme l'extrémité de la fente (6) et elle constitue la charnière (7) qui fait la jonction entre les deux branches (4) et (5). Ce dièdre peut être en pointe comme représenté figure 15 ou être tronqué comme représenté figure 16. 20 Sa forme peut aussi être plus complexe, comme représentée figure 17, avec une extrémité qui est tronquée, en forme d'arc de cercle dont le centre se situe sur le point d'intersection fictif du dièdre ou même au-delà. Ces formes représentées figures 16 et 17 conditionnent la forme de la charnière (7) ; elles permettent de mettre les facettes (10) en contact les unes avec les 25 autres et d'améliorer l'étanchéité de la surface interne de la pièce (1) finie. La forme des charnières (7) peut aussi être influencée par la forme de l'extrémité de la fente (6). La figure 18 montre une extrémité de la fente (6) qui se termine par une entaille (14) en forme de petit cylindre. 30 La figure 19 montre une petite entaille (14) qui est droite et perpendiculaire à la fente (6). 7 2909917 8 La figure 20 montre une entaille (14) en forme de petit demi-cylindre ouvert sur la fente (6) alors que la figure 21 montre ce petit demi-cylindre ouvert au contraire à l'opposé de ladite fente(6). Les figures 22 et 23 montrent une extrémité en forme de Vé, lequel Vé est 5 ouvert, respectivement, à l'opposé de la fente (6) ou vers ladite fente. Toutes ces entailles (14) vont conditionner la forme de la périphérie de pièce (1) finie, au niveau des deux charnières (7), selon les nécessités. 8 REVENDICATIONS 1 ù Procédé de façonnage d'une pièce en mousse cellulaire, caractérisé en ce qu'il consiste, dans un premier temps, à façonner une ébauche (3) par découpage à l'emporte-pièce dans une plaque ou une bande d'un rouleau de mousse, laquelle ébauche, dans un deuxième temps, est transformée pour prendre une forme correspondant à la pièce (1) définitive, c'est-à-dire, selon le cas, une forme polygonale ou quasi cylindrique. 2- Procédé de façonnage d'une pièce en mousse cellulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste : - à découper, dans une plaque ou un rouleau de mousse, une ébauche (3) de la 10 pièce (1) définitive, ladite ébauche (3) ayant un contour qui s'inscrit dans une empreinte rectangulaire, - à trancher partiellement ladite ébauche (3) pour former une fente (6) dans sa partie médiane longitudinale tout en gardant une portion de matière à chaque extrémité qui est suffisante pour faire office de charnière (7), 15 - à pratiquer ou non, sur le contour externe de chaque branche (4), (5) de ladite ébauche (3), des incisions (8) profondes qui ont une forme en Vé, lesquelles incisions (8) sont ouvertes sur l'extérieur avec un angle approprié, tout en gardant là aussi, au niveau de ladite fente (6), une portion de matière suffisante pour faire office de charnière (9), - à façonner chaque extrémité de l'ébauche (3) en forme de dièdre dont l'angle 20 ouvert est supérieur à 180 . 3 ù Procédé de façonnage d'une pièce en mousse cellulaire selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à pratiquer des incisions en Vé dans les branches (4) et (5) dont la profondeur est comprise entre le 1/3 et les 5/6ème de l'épaisseur desdites branches de l'ébauche (3). 25 4 - Procédé de façonnage d'une pièce en mousse cellulaire selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il consiste, pour des pièces (1) qui doivent présenter une forme définitive quasi circulaire, à pratiquer de simples incisions (Il) complémentaires peu profondes à partir de la fente (6) médiane, lesquelles incisions (Il) sont disposées, d'une part, perpendiculairement à ladite fente (6) médiane et, 30 d'autre part, entre les incisions (8) externes, à mi-distance de ces dernières. 5 ù Procédé de façonnage d'une pièce en mousse cellulaire selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste à pratiquer de simples incisions (11) à 9 2909917 partir de la fente (6) dont la profondeur est comprise entre le Y4 et le 1/3 de l'épaisseur des branches (4) et (5) de l'ébauche (3). 6 û Procédé de façonnage d'une pièce en mousse cellulaire de forme polygonale ou quasi cylindrique, à partir du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 5 caractérisé en ce qu'il consiste : - à développer l'ébauche (3) en écartant les deux branches (4) et (5) au niveau de la fente (6) médiane, - puis à retourner lesdites branches par un mouvement contrarotatif pour faire passer les encoches (8) en Vé de l'extérieur à l'intérieur de la pièce (1), lesquelles encoches (8) impriment automatiquement, par leur nombre et par leur forme, le contour polygonal de ladite pièce (1). 10 7 û Ebauche de pièce polygonale en mousse cellulaire, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8 û Plaque ou bande en mousse cellulaire, caractérisée en ce qu'elle comporte une multitude d'empreintes d'ébauches (3) selon la revendication 7, lesquelles ébauches (3) sont reliées entre elles par des ponts de matière qui sont facilement sécables par un opérateur sur le site d'utilisation. 9 - Pièce du type joint en mousse cellulaire, caractérisée en ce qu'elle est obtenue à partir d'une ébauche (3) selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, et en ce qu'elle a été façonnée par le procédé selon la revendication 6. 10 - Pièce selon la revendication 9, du type joint annulaire en mousse cellulaire interposé entre un haut-parleur et un panneau comme, par exemple, un panneau de garniture sur un portière de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comporte, sur l'une de ses faces, un adhésif qui lui permet d'être collée sur ledit panneau avant la pose dudit haut-parleur. 10