Brevet FR2937516A1 — publié le 20100430

Elément de brossage écologique et procédé de réalisation associé [1]. La présente invention concerne un élément de brossage écologique et le procédé de réalisation associé. L'invention a notamment pour but la réalisation d'un élément de brossage utilisant moins de matière polluante que ceux existants, à bas coût, et facile à empoiler. [2]. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine de la réalisation de balais utilisés pour nettoyer les intérieurs ou les extérieurs d'habitation, de brosses pour les cheveux, de brosses destinées au nettoyage des toilettes, des brosses pour animaux, cette liste n'étant évidemment pas exhaustive. [3]. Les éléments de brossage connus portent des poils insérés à l'intérieur par enfoncement. S'il y a lieu, ces éléments de brossage peuvent également comporter une tête de fixation destinée à recevoir un embout d'un manche pour assurer leur déplacement. [004]. On connaît ainsi des éléments de brossage réalisés entièrement en bois. Ces éléments sont particulièrement peu onéreux à réaliser ; toutefois, l'utilisation de bois implique la coupe des arbres, ce qui participe à la déforestation néfaste pour l'environnement. Ces éléments de brossage peuvent comporter une tête en matière plastique destinée à recevoir le manche du balai qui est enfoncée à force dans l'élément de brossage. [5]. On connaît également des éléments de brossage réalisés entièrement en matière plastique. Ces éléments de brossage ont l'avantage de pouvoir être facilement moulés et présentent un aspect extérieur séduisant pour le consommateur. Toutefois, le plastique utilisé issu généralement de la transformation du pétrole est un matériau cher et très polluant par nature. [6]. Il existe donc le besoin d'un élément de brossage moins polluant que ceux existants combinant les avantages de ces deux types d'éléments de brossage connus. [007]. L'invention comble ce besoin en proposant un élément de brossage original respectueux de l'environnement utilisant un tiers de bois en moins et huit à dix fois moins de plastique que les éléments de brossage existants. [008]. A cette fin, l'élément de brossage selon l'invention comporte un insert en bois destiné à recevoir les poils de l'élément de brossage et une coque en plastique surmoulée autour de l'insert recouvrant au moins en partie la surface extérieure de l'insert. L'utilisation combinée du bois et du plastique permet de limiter l'utilisation de chacun de ces matériaux. [009]. Le fait de choisir un insert en bois qui par nature est un matériau souple permet d'effectuer facilement l'opération d'empoilage qui consiste à enfoncer les poils à force à l'intérieur de l'insert. Tandis que l'utilisation d'une coque en matière plastique permet de réaliser des motifs décoratifs sur le contour extérieur de l'élément de brossage lors du surmoulage de la coque autour de l'insert. [10]. En variante, il serait inversement possible de choisir un insert en plastique emboîté à l'intérieur d'une coque en bois, mais l'opération d'empoilage réalisée sur le plastique deviendrait alors plus difficile. [11]. L'invention concerne donc un élément de brossage caractérisé en ce qu'il comporte : - un insert en bois présentant une zone destinée à recevoir des poils de l'élément de brossage, et - une coque en plastique surmoulée autour dudit insert, de sorte que la surface extérieure de l'insert est recouverte au moins en partie par la coque. [012]. Selon une réalisation, la surface extérieure de l'insert est recouverte par la coque à l'exception de la zone de l'insert destinée à recevoir les poils. [013]. Selon une réalisation, au moins 25% de la surface externe de l'insert est recouverte par la coque en matière plastique, de préférence au moins 60%. [14]. Selon une réalisation, il comporte en outre une tête venue de matière avec la coque destinée à coopérer avec un manche. [15]. Selon une réalisation l'insert comporte : - une base, et - un surplomb solidaire de la base, ce surplomb étant destiné à recevoir les poils de l'élément de brossage sur au moins une de ses faces externes, le contour extérieur du surplomb étant circonscrit à l'intérieur du contour extérieur de la base pour former rebord, - de sorte que la coque recouvre la base jusqu'au ras du contour extérieur du surplomb. [16]. Selon une réalisation, la base et le surplomb présentent une forme sensiblement parallélépipédique. [17]. Selon une réalisation, la coque comporte des motifs décoratifs sur sa surface externe. [18]. Selon une réalisation, la coque présente une fenêtre laissant apparaître sur un côté de l'insert une zone sur laquelle est gravée un motif et/ou un texte, tel que la marque du produit. [19]. Selon une réalisation, l'insert comporte une ouverture en contre- dépouille de forme légèrement évasée, le côté de plus petite dimension de l'ouverture débouchant du côté de la coque surmoulée, et le côté de plus grande dimension de l'ouverture débouchant du côté de la zone de l'insert portant les poils, ou inversement. [20]. L'invention concerne en outre un procédé de réalisation d'un élément de brossage selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes mises en oeuvre au moyen d'une presse à injection de matière plastique comportant un moule formé de deux demi-moules et un fourreau chauffant : 3 - positionner l'insert à l'intérieur d'un des demi-moules, de manière qu'il soit maintenu dans la cavité, - plaquer l'autre demi-moule contre le demi-moule à l'intérieur duquel l'insert est positionné afin de fermer le moule, - injecter une matière plastique liquide au moyen dudit fourreau à l'intérieur du moule, de manière que la matière plastique injectée puisse entourer au moins en partie la surface externe de l'insert, et - ouvrir le moule de manière à obtenir un élément de brossage comportant un insert et une coque surmoulée autour de l'insert. [021]. Selon une mise en oeuvre, la face de l'insert destinée à recevoir les poils est plaquée contre le fond de la cavité du demi-moule de manière à ne pas être recouverte de matière plastique lors de la phase d'injection, [22]. Selon une mise en oeuvre, la forme du moule est telle que, lors de la phase d'injection, au moins 25% de la surface externe de l'insert est recouverte par de la matière plastique formant la coque, de préférence au moins 60%. [23]. Selon une mise en oeuvre, l'insert utilisé comporte : - une base, et - un surplomb solidaire de la base, ce surplomb étant destiné à recevoir les poils de l'élément de brossage sur au moins une partie de ses faces externes, le contour extérieur du surplomb étant circonscrit à l'intérieur du contour extérieur de la base pour former rebord, - de sorte que la coque recouvre la base jusqu'au ras du contour extérieur du surplomb. [024]. Selon une mise en oeuvre, le moule présente des formes internes permettant la réalisation, lors de la phase d'injection de la matière plastique, de motifs décoratifs sur la surface externe et/ou la réalisation d'une ouverture laissant apparaître sur un côté de l'insert une zone sur laquelle il est possible de graver un motif et/ou un texte, tel que la marque du produit. [025]. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures sont données à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles montrent : [26]. Figures 1 a-1 c : des vues de dessus, de côté, et en coupe suivant la flèche A-A d'un insert utilisé pour la réalisation d'un élément de brossage selon l'invention ; [27]. Figure 2 : une représentation schématique d'une presse à injection utilisée pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; [28]. Figures 3a-3d : des représentations schématiques des étapes du procédé selon l'invention permettant de réaliser un élément de brossage selon l'invention ; [29]. Figures 4a-4d : des vues de dessus, de dessous, de côté et en coupe suivant les flèches A-A d'un élément de brossage selon l'invention obtenu à partir du procédé selon l'invention. [30]. Les éléments identiques conservent la même référence d'une figure à l'autre. [31]. Les Figures 1 montrent un insert 1 en bois comportant une base 3 de forme parallélépipédique et un surplomb 4 également de forme parallélépipédique plaqué contre la base 3 et solidaire de cette base 3. Le surplomb 4 destiné à recevoir sur sa face 4.2 opposée à la base 3 les poils du balai est de dimension inférieure à la base 3, le contour 4.1 extérieur du surplomb 4 étant circonscrit à l'intérieur du contour 3.1 extérieur de la base 3 comme montré sur la figure 1 a. Le contour 4.1 forme ainsi un rebord jusqu'auquel le plastique surmoulé va pouvoir recouvrir la base 3, au ras du surplomb 4. [032]. Dans un exemple le bois de l'insert 1 est choisi parmi les matériaux suivants utilisés seuls ou en combinaison : bois aggloméré, bois comportant des copeaux de plastique, bois des îles, sapin, ou tout autre type de bois. [33]. La base 3 et le surplomb 4 peuvent être réalisés à partir de deux pièces de bois indépendantes collées l'une avec l'autre, ou de préférence à partir d'une seule et même pièce de bois usinée. [34]. L'insert 1 comporte également une ouverture 7 dans son centre traversant la base 3 et le surplomb 4 pour autoriser le passage du plastique injecté autour de l'insert bois 1. [35]. Selon une réalisation, l'insert 1 présente une longueur a comprise environ entre 5 et 50 centimètres environ ou plus ; une largeur b comprise entre 2 et 15 centimètres environ ou plus, et une épaisseur c comprise entre 0.1 et 5 centimètres environ ou plus. L'écart d entre le contour extérieur de la base 3 et le contour extérieur du surplomb 4 formant le rebord de l'insert 1 est compris entre 0.1 et 3 centimètres environ ou plus. [36]. En variante, la base 3 et le surplomb 4 de l'insert 1 peuvent présenter d'autres formes, telles que des formes carré, arrondie ou ovales. [037]. La figure 2 montre une presse 8 à injection pour matière plastique comportant un moule 8.1 formé de deux demi-moules 9 et 10. [38]. Le premier demi-moule 9 comporte une cavité 9.1 destinée à recevoir l'insert 1 ainsi qu'un canal 9.2 d'alimentation de la matière plastique mettant en relation l'intérieur du moule avec l'extérieur. Il comporte un système mécanique de verrouillage de l'insert 1 (non représenté) constitué de deux tiroirs destinés à maintenir l'insert 1 en position par deux de ses côtés dans la cavité 9.1. [39]. Le deuxième demi-moule 10 comporte une cavité 10.1 destinée à réaliser le surmoulage, ainsi qu'une pièce 10.2 destinée à réaliser la tête de fixation avec ses différents pas de vis pour recevoir le manche. Dans l'exemple, la pièce 10.2 pleine et filetée est reliée à un élément mécanique de dévissage du filetage de la tête de fixation de l'embout du manche. [40]. Les dimensions des cavités 9.1 et 10.1 sont choisies, de sorte que lorsque les deux demi-moules 9 et 10 sont plaqués l'un contre l'autre, les cavités 9.1 et 10.1 délimitent un espace légèrement plus grand que la dimension de l'insert 1, afin que la matière plastique injectée puisse entourer au moins en partie la surface externe de l'insert 1. [041]. La presse 8 à injection comporte également un fourreau 13 chauffant destiné à injecter de la matière plastique à l'intérieur du moule 8.1 via le canal d'alimentation 9.2 et à travers l'ouverture 7. [42]. La presse 8 comporte également un mécanisme 14 apte à déplacer en translation le demi-moule 9 le long de rails 15 positionnés entre les deux demi-moules 9 et 10, afin de permettre une ouverture et une fermeture du moule 8.1. [43]. Dans une première étape du procédé selon l'invention montrée à la figure 3a, l'insert 1 est positionné à l'intérieur du demi-moule 9.1, la face 4.2 de l'insert 1 destinée à recevoir les poils étant plaquée contre le fond du moule 9.1 de manière à ne pas être recouverte de matière plastique lors de la phase d'injection ultérieure. L'ouverture 7 de l'insert est positionnée en face du canal d'alimentation 9.2. L'insert 1 est verrouillé en position par les tiroirs du mécanisme de verrouillage. [44]. Dans une deuxième étape montrée sur la figure 3b, le mécanisme 14 est actionné de manière à plaquer le demi-moule 10 contre le demi-moule 9 afin de fermer le moule 8.1. [45]. Dans une troisième étape montrée à la figure 3c, on approche le fourreau 13 de l'extrémité du canal 9.2 débouchant vers l'extérieur du moule, et on injecte le matériau plastique 17 sous forme liquide au moyen dudit fourreau 13 à l'intérieur du moule via le canal 9.2 et l'ouverture 7 de l'insert 1. [46]. Le matériau 17 plastique injecté peut être choisi parmi les matériaux suivants utilisés seuls ou en combinaison : du polypropylène, du polyéthylène, ou du plastique bio-dégradable, ou tout autre type de plastique. [047]. Le matériau plastique 17 remplit alors l'espace du moule 8.1 autour de l'insert 1 de manière à former une coque 19 recouvrant au moins une partie de la surface externe de l'insert 1. Selon une mise en oeuvre, le plastique injecté recouvre au moins 25% de la surface externe de l'insert 1, de préférence au moins 60%, et au plus 100%. Le matériau 17 entoure la base 3 et vient en butée contre le contour extérieur 4.1 du surplomb 4. Par ailleurs, une tête 20 destinée à recevoir le manche du balai comportant un filetage 20.1 se forme dans la partie surmoulée autour de l'élément de dévissage 10.2, au dessus de l'insert 1. [048]. Dans une quatrième étape montrée sur la figure 3d, on attend que la matière plastique se solidifie, puis on actionne le mécanisme 14 de manière à éloigner le demi-moule 10 du demi-moule 9 pour ouvrir le moule 8.1, et on dévisse la pièce 10.2 suivant un mouvement de rotation R de manière à éjecter l'élément de brossage 23 ainsi obtenu. [049]. L'élément de brossage 23 obtenu est montré sur les Figures 4. Il comporte la coque 19 surmoulée autour de l'insert 1. [50]. Ici, la coque 19 recouvre la quasi-totalité de l'insert 1 à l'exception de la zone de l'insert 1 opposée à la tête 20 destinée à recevoir les poils et forme une couche de plastique au dessus de l'insert 1 présentant une épaisseur e comprise environ entre 0.5 et 3 centimètres environ et plus. [51]. Cette élément 23 de brossage présente ainsi une longueur a' sensiblement égale à la longueur a de l'insert 1 augmentée de deux fois l'épaisseur e de la couche de plastique de la coque 19 ; une largeur b' sensiblement égale à la largeur b de l'insert 1 augmentée de deux fois l'épaisseur e de la couche de plastique de la coque 19 ; et une épaisseur c' sensiblement égale à l'épaisseur c de l'insert 1 augmentée de l'épaisseur e de la couche de plastique de la coque 19. [52]. La tête 20 située au dessus de l'insert 1 vient de matière avec la coque 19. Cette tête 20 comporte le filetage 20.1 bien visible sur la Figure 30 4d. Cette tête 20 est destinée à recevoir un embout de manche de balai permettant de déplacer l'élément de brossage 23. A l'endroit de la tête 20, l'élément 23 de brossage présente une hauteur h comprise sensiblement entre 5 et 15 centimètres environ ou plus. [53]. Selon une réalisation, les cavités des demi-moules 9, 10 présentent une forme permettant de réaliser des motifs 25 décoratifs sur la surface externe de la coque 19, tels que les motifs arrondis en forme d'ailes montrés sur la Figure 4a. [54]. En outre, comme montré sur la Figure 4c, les cavités des demi-moules 9, 10 peuvent présenter une forme permettant de réaliser une fenêtre 27 à l'intérieur de la coque 19 faisant apparaître sur un côté de l'insert 1 une zone 28 dans laquelle pourrait être gravé un motif ou un texte, tel que la mention � ECOBALAI � correspondant à la marque de l'élément de brossage ainsi réalisé. Cette fenêtre 27 peut correspondre par exemple à la surface de contact des tiroirs de verrouillage avec l'insert 1. [055]. L'opération d'empoilage (non représentée et bien connue de l'homme du métier) au cours de laquelle les poils sont enfoncés à force à l'intérieur de la face de l'insert 1 non recouverte de plastique est effectuée après que les opérations de moulage ont été terminées. [56]. En variante, on pourrait envisager de supprimer le surplomb 4 de l'insert 1 qui ne comporterait alors que la base 3, l'insert étant alors simplement parallélépipédique. L'empoilage est alors directement effectué dans la face de la base 3 opposée à la tête 20. [57]. En variante, l'ouverture 7 peut présenter une forme en contre-dépouille légèrement évasée, comme montré en traits discontinus 7' sur la Figure 4d, afin d'assurer une liaison entre la coque 23 et l'insert 1. De préférence, le côté 29 de plus petite dimension de l'ouverture 7' débouche du côté de la coque 19 surmoulée, et le côté 30 de plus grande dimension de l'ouverture 7' débouche du côté de l'insert 1 portant les poils, ou inversement. [058]. En variante, la coque 19 peut recouvrir la totalité de la surface de l'insert 1, y compris la zone recevant les poils, les poils étant alors enfoncés dans l'insert 1 par perçage du plastique de la coque 19 puis du bois de l'insert 1. [059]. En variante, l'élément 23 de brossage est dépourvu de tête 20 filetée, l'élément 23 de brossage étant alors utilisé sans manche. REVENDICATIONS1. Elément (23) de brossage caractérisé en ce qu'il comporte : - un insert (1) en bois présentant une zone (4.2) destinée à recevoir des poils de l'élément de brossage, et - une coque (19) en plastique surmoulée autour dudit insert (1), de sorte que la surface extérieure de l'insert (1) est recouverte au moins en partie par la coque (19). 2. Elément de brossage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface extérieure de l'insert est recouverte par la coque à l'exception de la zone (4.2) de l'insert (1) destinée à recevoir les poils. 3. Elément de brossage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que au moins 25% de la surface externe de l'insert (1) est recouverte par la coque (19) en matière plastique, de préférence au moins 60%. 4. Elément de brossage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une tête (20) venue de matière 20 avec la coque (19) destinée à coopérer avec un manche. 5. Elément de brossage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'insert (1) comporte : - une base (3), et 25 - un surplomb (4) solidaire de la base (3), ce surplomb (4) étant destiné à recevoir les poils de l'élément de brossage sur au moins une de ses faces externes, le contour extérieur du surplomb (4) étant circonscrit à l'intérieur du contour extérieur de la base (3) pour former rebord, - de sorte que la coque (19) recouvre la base (3) jusqu'au ras du 30 contour extérieur du surplomb (4). 6. Elément de brossage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la base (3) et le surplomb (4) présentent une forme sensiblement parallélépipédique. 7. Elément de brossage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la coque (19) comporte des motifs (25) décoratifs sur sa surface externe. 8. Elément de brossage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la coque (19) présente une fenêtre (27) laissant apparaître sur un côté de l'insert (1) une zone (28) sur laquelle est gravée un motif et/ou un texte, tel que la marque du produit. 10 9. Elément de brossage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'insert (1) comporte une ouverture (7') en contre-dépouille de forme légèrement évasée, le côté (29) de plus petite dimension de l'ouverture (7') débouchant du côté de la coque (19) surmoulée, et le côté 15 (30) de plus grande dimension de l'ouverture (7') débouchant du côté de la zone de l'insert (1) portant les poils, ou inversement. 10. Procédé de réalisation d'un élément de brossage défini selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes 20 suivantes mises en oeuvre au moyen d'une presse (8) à injection de matière plastique comportant un moule (8.1) formé de deux demi-moules (9, 10) et un fourreau (13) chauffant : - positionner l'insert (1) à l'intérieur d'un des demi-moules (9), de manière qu'il soit maintenu dans la cavité, 25 - plaquer l'autre demi-moule (10) contre le demi-moule (9) à l'intérieur duquel l'insert (1) est positionné afin de fermer le moule (8.1), - injecter une matière plastique (17) liquide au moyen dudit fourreau (13) à l'intérieur du moule (8.1), de manière que la matière plastique injectée puisse entourer au moins en partie la surface externe de l'insert (1), et 30 - ouvrir le moule (8.1) de manière à obtenir un élément de brossage comportant un insert (1) et une coque (19) surmoulée autour de l'insert (1). 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la face de l'insert (1) destinée à recevoir les poils est plaquée contre le fond de la 35 cavité (9.1) du demi-moule (9) de manière à ne pas être recouverte de5matière plastique lors de la phase d'injection, 12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la forme du moule (8) est telle que, lors de la phase d'injection, au moins 25% de la surface externe de l'insert (1) est recouverte par de la matière plastique formant la coque (19), de préférence au moins 60%. 13. Procédé selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que l'insert (1) utilisé comporte : - une base (3), et - un surplomb (4) solidaire de la base (3), ce surplomb (4) étant destiné à recevoir les poils de l'élément de brossage sur au moins une partie de ses faces externes, le contour extérieur du surplomb (4) étant circonscrit à l'intérieur du contour extérieur de la base (3) pour former rebord, - de sorte que la coque (19) recouvre la base (3) jusqu'au ras du contour extérieur du surplomb (4). 14. Procédé selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que le moule (8) présente des formes internes permettant la réalisation, lors de la phase d'injection de la matière plastique, de motifs décoratifs sur la surface externe et/ou la réalisation d'une ouverture (27) laissant apparaître sur un côté de l'insert (1) une zone (28) sur laquelle il est possible de graver un motif et/ou un texte, tel que la marque du produit.