Brevet FR2911284A1 — publié le 20080718

La présente invention concerne une coquille hémisphérique ainsi qu'une boule de jeu, par exemple une boule de pétanque, comprenant deux telles coquilles hémisphériques assemblées l'une à l'autre. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'une telle coquille hémisphérique. Les boules de jeu connues sont constituées d'un unique métal, qui est généralement un acier au carbone, allié ou inoxydable. En fonction du métal utilisé, la boule présente des propriétés différentes (caractère inoxydable ou non, résistance aux chocs plus ou moins grande, etc.), et des comportements au jeu différents (rebond plus ou moins important, etc.). Ainsi, en fonction de la boule qu'il aura choisie, un joueur obtiendra les avantages liés au métal dont elle est constituée, mais également les inconvénients. Selon les propriétés et le comportement recherchés, le joueur devra disposer de plusieurs jeux de boules correspondant chacun à un besoin précis. Par exemple, les boules de jeu connues présentent une dureté et une résistance suffisamment importantes, et peuvent être réalisées en un acier inoxydable martensitique de dureté comprise entre 35 et 48 Hrc (dureté Rockwell), 35 Hrc étant la limite basse de la dureté acceptée par le cahier des charges de la FFPJP (fédération internationale de pétanque et jeu provençal). Il existe plusieurs niveaux de dureté pour une boule, et en particulier on distingue les boules dures, demi-tendres, tendres et très tendres. La dureté d'une boule a des conséquences sur son comportement. Ainsi, plus une boule est tendre, plus elle absorbe les chocs en se déformant, ce qui se traduit notamment par la plus grande facilité à réaliser des carreaux, avec un déplacement moindre après l'impact. Toutefois, plus une boule est tendre, plus elle s'abîme à chaque choc, et donc plus sa durée de vie est réduite. En conséquence, actuellement, un joueur a le choix entre une boule plutôt dure, qu'il pourra conserver pendant plusieurs années, mais qui offre une moins grande précision tant au point qu'au tir car elle rebondit de façon importante, et une boule plutôt tendre, qui permet de limiter les rebonds mais présente une durée de vie pouvant être limitée à une saison pour une utilisation régulière. La présente invention vise à remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus, en fournissant une boule de jeu permettant de concilier les avantages de différentes boules existantes, constituées chacune de métaux différents. En particulier, un objectif de l'invention est de proposer une boule de jeu offrant un comportement amélioré. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention concerne une coquille hémisphérique destinée à être assemblée à une coquille hémisphérique identique pour former une boule de jeu, par exemple une boule de pétanque, et comprenant au moins : - une première partie formant au moins la couche extérieure de la coquille, réalisée en un premier métal ; - et une deuxième partie réalisée en un deuxième métal différent 10 du premier métal. De la sorte, l'invention permet d'obtenir, par l'assemblage de deux coquilles ainsi définies, une boule de jeu qui concilie les avantages de deux boules qui seraient constituées l'une du premier métal et l'autre du deuxième rnétal. On peut donc retrouver dans une même boule des propriétés et des 15 comportements qui paraissaient inconciliables. Par exemple, après des opérations de traitement thermique de type trempe et revenu, le premier métal possède une dureté importante, comprise entre 38 et 52 Hrc (dureté Rockwell) et le deuxième métal possède une dureté moindre, comprise entre 130 et 250 Hv (dureté Vickers). 20 Ainsi, l'invention permet de réduire considérablement le rebond de la boule grâce à la deuxième partie qui, par sa dureté moindre, peut absorber les chocs, sans pour autant nuire à la durée de vie de la boule, puisque la couche extérieure de celle-ci est réalisée en un métal suffisamment dur. En fonction des métaux choisis, on peut obtenir une boule dont le 25 rebond est divisé par quatre par rapport aux boules connues. Il est à noter également que le deuxième métal, qui n'est pas apparent mais protégé de l'air ambiant et des conditions climatiques par la couche extérieure, n'a pas besoin d'être inoxydable. Le premier métal quant à lui peut être inoxydable, mais pas nécessairement. 30 Selon un premier mode de réalisation, la coquille hémisphérique comprend deux couches hémisphériques, la couche hémisphérique extérieure étant constituée du premier métal et la couche hémisphérique intérieure étant constituée du deuxième métal. La structure de la coquille et son procédé de fabrication sont alors relativement simples. 35 Selon un deuxième mode de réalisation, la coquille hémisphérique comprend une âme constituée du deuxième métal, noyée dans le premier métal. L'avantage de cette structure est un très bon assernblage des deux couches, sans séparation possible. Le premier métal est par exemple un acier au carbone, allié ou inoxydable, de type martensitique, tandis que le deuxième métal peut être un 5 acier inoxydable austénitique ou ferritique ou un acier doux, ou un alliage ferreux. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne une boule de jeu, par exemple une boule de pétanque, qui comprend deux coquilles hémisphériques telles que précédemment décrites, les coquilles étant 10 identiques et assemblées l'une à l'autre. Enfin, selon un troisième aspect, l'invention se rapporte à un procédé de réalisation d'une telle coquille hémisphérique comprenant les étapes consistant à prévoir un lopin métallique sensiblement cylindrique comprenant au moins une première partie constituée du premier métal et une 15 deuxième partie constituée au moins en partie du deuxième métal, et emboutir le lopin pour former la coquille hémisphérique. La coquille hémisphérique peut être obtenue en une unique opération d'emboutissage du lopin, ou en deux étapes consécutive : un écrasement du lopin à la presse pour former sensiblement un disque, puis un 20 emboutissage du disque pour former la coquille hémisphérique. Le lopin peut comporter un espace de réception pour au moins la deuxième partie, ledit espace de réception étant sensiblement cylindrique, de même axe que celui du lopin, et présentant un diamètre non nul inférieur ou égal au diamètre du lopin. 25 Selon un premier mode de réalisation, les première et deuxième parties du lopin sont sensiblement cylindriques, de même axe et de même diamètre, et superposées. Selon un deuxième mode de réalisation, le lopin est obtenu à partir d'une pièce cylindrique de mêmes dimensions que le lopin, constituée du 30 premier métal, dans laquelle est réalisée une réservation sensiblement cylindrique de même axe que ladite pièce, afin de former la première partie du lopin, au moins un insert constitué du deuxième rnétal étant ensuite engagé dans la réservation. On peut prévoir que dans la réservation soit engagé un insert 35 constitué du deuxième métal et un insert constitué du premier métal recouvrant l'insert constitué du deuxième métal. La réservation peut être réalisée par usinage ou par forgeage. Pour réaliser la boule de jeu, il y a lieu ensuite d'assembler par soudage, suivant leur plan équatorial, les deux coquilles hémisphériques ainsi réalisées, après avoir effectué une préparation des faces des deux coquilles 5 correspondantes, par exemple une opération de chanfreinage. On décrit à présent, à titre d'exemples non lirnitatifs, plusieurs rnodes de réalisation possibles de l'invention, en référence aux figures annexées: La figure 1 est une vue en élévation d'un lopin pour la réalisation 10 d'une coquille hémisphérique selon un premier mode de réalisation de l'invention ; La figure 2 illustre l'étape du procédé de réalisation consistant à écraser le lopin de la figure 1 ; La figure 3 est une vue en élévation du disque obtenu par 15 l'écrasement du lopin de la figure 1 ; La figure 4 illustre l'étape du procédé de réalisation consistant à emboutir le disque de la figure 3 ; La figure 5 est une vue en coupe de la coquille obtenue par l'emboutissage du disque de la figure 3 ; 20 Les figures 6 à 10 sont des vues similaires aux figures 1 à 5, respectivement, concernant une coquille hémisphérique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; La figure 11 est une vue en coupe axiale du lopin de la figure 6, dont la réservation a été réalisée par usinage ; 25 La figure 12 illustre la réalisation par forgeage du lopin de la figure 6 et de sa réservation ; La figure 13 est une vue en coupe d'une boule de jeu obtenue par assemblage de deux coquilles du type illustré sur la figure 10 ; La figure 14 représente une variante du lopin de la figure 6 ; 30 La figure 15 représente le disque obtenu par l'écrasement du lopin de la figure 14 ; La figure 16 est une vue en coupe de la coquille obtenue par l'emboutissage du disque de la figure 15 ; et La figure 17 est une vue ,en coupe d'une boule de jeu obtenue par 35 assemblage de deux coquilles du type illustré sur la figure 16. On se réfère tout d'abord aux figures 1 à 5, relatives à un premier mode de réalisation de l'invention. Pour la réalisation d'une coquille 1 hémisphérique telle qu'illustrée sur la figure 5, on part d'un lopin 2 métallique sensiblement cylindrique, représenté sur la figure 1. Ce lopin 2 comprend d'une part une première partie 3 sensiblement cylindrique, constituée d'un premier métal, et d'autre part une deuxième partie 4 sensiblement cylindrique, de même axe et de même diamètre que la première partie 3, superposée à la première partie 3. Les deux parties ont ici sensiblement la même hauteur (selon l'axe du cylindre), mais peuvent présenter des hauteurs différentes selon l'épaisseur relative des couches de la coquille 1 que l'on souhaite obtenir. Le premier métal peut être un acier allié, au carbone ou un acier inoxydable, par exemple de type martensitique, qui après opération de traitement thermique de type trempe et revenu peut avoir une dureté comprise entre 35 et 50 Hrc. Ce premier métal permettra donc de conférer à la coquille d'une part une bonne résistance à la corrosion, et d'autre part une rigidité et une résistance mécanique suffisantes. Le deuxième métal est différent du premier métal. Il possède une dureté moindre, après opération de traitement thermique de type trempe revenu. De ce fait, ce deuxième métal permettra de réduire de façon importante le rebond de la boule obtenue. Il peut s'agir d'un acier austénitique (par exemple de type 304 L), d'un acier ferritique ou d'un acier doux, ou même die fer pur. Le deuxième métal peut être inoxydable bien que cela ne soit pas nécessaire. Le lopin 2 est placé dans une presse 5, dans laquelle il subit un écrasement (figure 2), ce qui conduit à l'obtention d'un disque 6 comportant une première couche 7 correspondant à la première partie 3 du lopin 2 et une deuxième couche 8 correspondant à la deuxième partie 4 du lopin 2. Les deux couches 7, 8 présentent chacune la forme d'un disque elles sont superposées, et leurs hauteurs relatives correspondent aux hauteurs relatives des première et deuxième parties 3, 4 du lopin 2. Le disque 6 est ensuite placé dans un outillage 9 adapté pour réaliser un emboutissage (figure 4) aboutissant à la formation de la coquille 1 hémisphérique de la figure 5, vue en coupe selon un plan perpendiculaire au plan P défini par l'ouverture de la coquille 1. II est à noter qu'il est possible, en une seule étape d'écrasement -emboutissage, de passer du lopin 2 à la coquille 1, sans passer par le stade intermédiaire de disque 6. La coquille 1 ainsi obtenue est formée d'une couche extérieure 10 constituée du premier métal et d'une couche intérieure 11 constituée du deuxième métal, correspondant respectivement aux première et deuxième couches 7, 8 du disque 6. Lorsque deux telles coquilles 1 sont assemblées l'une à l'autre suivant leur plan équatorial P, on obtient une boule de jeu comprenant deux couches sphériques, la couche intérieure 11 étant totalement recouverte et donc protégée par la couche extérieure 10. A titre d'exemple : l'épaisseur de la couche extérieure 10 est comprise entre 2 et 5 mm, et l'épaisseur de la couche intérieure 11 est comprise entre 2 et 5 mm. On se réfère à présent aux figures 6 à 13, relatives à un deuxième mode de réalisation de l'invention. Pour la réalisation d'une coquille 20 hémisphérique telle qu'illustrée sur la figure 10, on part d'un lopin 21 métallique sensiblement cylindrique, représenté sur la figure 6. Ce lopin 21 comprend tout d'abord une première partie 22, constituée du premier métal décrit en relation avec le premier mode de réalisation de l'invention. La première partie 22 présente une forme extérieure correspondant à celle du lopin 21, mais comporte une réservation 23 sensiblement cylindrique, de même axe que le lopin 21. A titre d'exemple, les dimensions peuvent être les suivantes : - lopin 21 : diamètre de l'ordre de 30 à 50 mm, hauteur comprise entre 30 et 80 mm ; -réservation 23 : diamètre de l'ordre de 25 à 45 mm, hauteur comprise entre 10 et 50 mm. La première partie 22 peut être réalisée à partir d'une pièce cylindrique pleine de mêmes dimensions que le lopin 21, dans laquelle on réalise la réservation 23 par usinage, par exemple par perçage (figure 11). En variante, la première partie 22 peut être réalisée par forgeage, dans un outillage 24 adapté (figure 12) présentant une saillie 25 de forme correspondante à celle de la réservation 23 à réaliser. Le lopin 21 comprend en outre une deuxième partie 26 sensiblement cylindrique, de dimensions sensiblement égales à celles de la réservation 23, formant un insert engagé clans la réservation 23. Avantageusement, la réservation 23 peut présenter une légère dépouille et/ou des dimensions légèrement supérieures à celles de l'insert pour que celui-ci puisse y être facilement engagé, sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à une presse. La deuxième partie 26 est constituée du deuxième métal décrit en relation avec le premier mode de réalisation de l'invention. Le lopin 21 est placé dans une presse 5, dans laquelle il subit un écrasement (figure 7), ce qui conduit à l'obtention d'un disque 27 représenté sur la figure 8. Le disque 27 comprend une partie 28 en forme de T correspondant à la deuxième partie 26 du lopin 21, entourée d'une partie 29 en forme de C correspondant à la première partie 22 du lopin 21. La partie 28 en forme de T est située à l'intérieur du disque 27 à l'exception d'une portion 30, correspondant à la jambe du T, qui est située entre les extrémités de la partie 29 en forme de C et débouche sensiblement au milieu d'une face plane du disque 27. Le disque 27 est ensuite placé dans un outillage 9 adapté pour 15 réaliser un emboutissage (figure 9) aboutissant à la formation de la coquille 20 hémisphérique de la figure 10, vue en coupe selon un plan perpendiculaire au plan P défini par l'ouverture de la coquille 20. Là encore, il est possible, en une seule étape d'écrasement - emboutissage, de passer du lopin 21 à la coquille 20, sans passer par le stade 20 intermédiaire de disque 27. La coquille 20 ainsi obtenue comprend une âme :31 constituée du deuxième métal, noyée dans une enveloppe 32 constituée du premier métal, correspondant respectivement à la partie 28 en forme de T et à la partie 29 en forme de C. L'âme 31 présente une forme hémisphérique d'épaisseur 25 sensiblement constante, de l'ordre de 1 à 5 mm, à l'exception de sa partie centrale 33 (correspondant à la portion 30 du disque 27) qui débouche à l'intérieur de la coquille 20. L'âme 31 est totalement noyée clans l'enveloppe 32, c'est-à-dire que son bord est situé à distance du plan équatorial P de la coquille 20, et ne débouche donc pas. 30 Lorsque deux telles coquilles 20 sont assemblées l'une à l'autre suivant leur plan équatorial P, on obtient la boule de jeu 34 illustrée sur la figure 13 (vue en coupe selon un plan perpendiculaire au plan équatorial P de jonction). L'assemblage peut être effectué par soudage (soudure avec métal d'apport, friction, soudure laser), après préparation des surfaces en contact. 35 La boule 34 comporte ainsi deux âmes 31, ici non jointives, noyées et donc protégées dans une unique enveloppe. A titre d'exemple : l'épaisseur totale de la boule 34 est comprise entre 5 et 9 mm, et l'épaisseur de l'âme 31 est comprise entre 1 et 5 mm. Un avantage important de ce deuxième mode de réalisation est que l'âme 31 est complètement enchâssée dans l'enveloppe 32, ce qui rend toute séparation des deux parties constitutives de chaque coquille 20 impossible. En variante, en prévoyant un lopin 21 dont la deuxième partie 26 présente un diamètre proche du diamètre du lopin 21, on obtient une coquille 20 dont l'âme 31 s'étend quasiment jusqu'au plan équatorial P et donc, après les opérations de préparation des surfaces, il est possible selon la méthode de soudage utilisée d'obtenir une boule 34 dont les deux âmes 31 sont jointives. Enfin, on se réfère aux figures 14 à 17, qui illustrent une variante des figures 6 à 13. Dans cette variante, la deuxième partie 26 engagée dans la réservation 23 du lopin 21 est formée de deux portions sensiblement 15 cylindriques et de même diamètre superposées, à savoir un insert 35 constitué du deuxième métal et un insert 36 constitué du premier métal et recouvrant l'insert 35 constitué du deuxième métal (voir figure 14). Après écrasement du lopin 21 dans une presse, on obtient le disque 37 représenté sur la figure 15, qui comprend une partie centrale 38 20 entourée d'une partie 39. La partie centrale 38 est entièrement logée à l'intérieur du disque 37 et ne débouche pas sur une face de celui-ci, grâce à l'utilisation de l'insert 36. Après emboutissage du disque 37, on obtient la coquille 40 hémisphérique de la figure 16, qui comprend une âme 41 constituée du 25 deuxième métal, noyée dans une enveloppe 42 constituée du premier métal. L'âme 41 présente une forme hémisphérique d'épaisseur sensiblement constante, de l'ordre de 1 à 5 mm, et ne débouche pas à l'intérieur de la coquille 40. Après préparation des faces de deux coquilles 4C) identiques, par 30 exemple une opération de chanfreinage, on peut rendre débouchant le bord circulaire de l'âme 41. Ainsi, lorsque deux telles coquilles 40 sont assemblées l'une à l'autre suivant leur plan équatorial P, on obtient la boule de jeu 43 illustrée sur la figure 17, dans laquelle les âmes 41 sont jointives. Bien entendu, comme expliqué en référence aux figures 6 à 13, selon les 35 dimensions relatives des différentes parties du lopin 21 initial et les méthodes de préparation et d'assemblage des deux coquilles 40, il est possible d'obtenir une boule 43 dont les âmes 41 ne sont pas jointives. Ainsi, l'invention apporte une amélioration déterminante à la technique antérieure, en fournissant notamment une boule de jeu ayant un comportement améliorée mais une durée de vie sensiblement inchangée, cette boule pouvant être obtenue sans modification de l'outillage couramment utilisé (presse, outillage d'emboutissage). Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples mais qu'elle en embrasse au 10 contraire toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS 1. Coquille hémisphérique destinée à être assemblée à une coquille hémisphérique (1, 20, 40) identique pour former une boule de jeu (34, 5 43), par exemple une boule de pétanque, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins : - une première partie (10, 32, 42) formant au moins la couche extérieure de la coquille (1, 20, 40), réalisée en un premier métal ; - et une deuxième partie (11, 31, 41) réalisée en un deuxième 10 métal différent du premier métal. 2. Coquille hémisphérique selon la revendication 1, caractérisée en ce que, après des opérations de traitement thermique de type trempe et revenu, le premier métal possède une dureté importante, comprise entre 38 et 15 52 Hrc (dureté Rockwell) et le deuxième métal possède une dureté moindre, comprise entre 130 et 250 Hv (dureté Vickers). 3. Coquille hémisphérique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend deux couches hémisphériques, la couche 20 hémisphérique extérieure (10) étant constituée du premier métal et la couche hémisphérique intérieure (11) étant constituée du deuxième métal. 4. Coquille hémisphérique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une âme (31, 41) constituée du deuxième 25 métal, noyée dans le premier métal. 5. Coquille hémisphérique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le premier rnétal est un acier au carbone, allié ou inoxydable, de type martensitique. 6. Coquille hémisphérique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le deuxième métal est un acier inoxydable austénitique ou ferritique ou un acier doux, ou un alliage ferreux. 3.5 7. Boule de jeu, par exemple boule de pétanque, caractérisée en ce qu'elle comprend deux coquilles hémisphériques (1, 20, 40) selon l'une des 30revendications précédentes, les coquilles étant identiques et assemblées l'une à l'autre. 8. Procédé de réalisation d'une coquille hémisphérique (1, 20, 40) 5 selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - prévoir un lopin métallique (2, 21) sensiblement cylindrique comprenant au moins une première partie (3, 22) constituée du premier métal et une deuxième partie (4, 26) constituée au moins en partie du deuxième 10 métal ; - emboutir le lopin (2, 21) pour former la coquille hémisphérique (1, 20, 40). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le 15 lopin (2, 21) comprend un espace de réception pour au moins la deuxième partie (4, 26), ledit espace de réception étant sensiblement cylindrique, de même axe que celui du lopin (2, 21), et présentant un diamètre non nul inférieur ou égal au diamètre du lopin. 20 10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les première et deuxième parties (3, 4) du lopin (2) sont sensiblement cylindriques, de même axe et de même diamètre, et superposées. 11. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le 25 lopin (21) est obtenu à partir d'une pièce cylindrique de mêmes dimensions que le lopin, constituée du premier métal, dans laquelle est réalisée une réservation (23) sensiblement cylindrique de même axe que ladite pièce, afin de former la première partie (22) du lopin (21), au moins un insert (26) constitué du deuxième métal étant ensuite engagé dans la réservation (23). 30 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que dans la réservation (23) est engagé un insert (35) constitué du deuxième métal et un insert (36) constitué du premier métal recouvrant l'insert (35) constitué du deuxième métal. 35 13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que la réservation (23) est réalisée par usinage. 14. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que 5 la réservation (23) est réalisée par forgeage.