Brevet FR3022153A1 — publié le 20151218

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'éléments filtrant pour filtre à air, notamment destiné pour un moteur à combustion. De plus, la présente invention propose un dispositif destiné à la fabrication d'éléments filtrant pour filtre à air, permettant la mise en oeuvre du procédé de fabrication de l'invention. Une des problématiques actuelles de l'industrie automobile est de minimiser l'encombrement des organes fonctionnels, notamment sous le capot moteur. Dans la chaine de conception des organes sous le capot moteur, les filtres à air sont généralement conçus dans la dernière phase de sorte que leur géométrie doit être adaptée à la géométrie du volume libre restant. Ainsi, les éléments filtrants conçus traditionnellement selon une forme parallélépipédique doivent de plus en plus souvent se conformer à des volumes aux géométries complexes, parfois curvilignes, non symétriques, etc... tout en proposant la même capacité de filtration que les filtres aux volumes traditionnels. Il existe donc un besoin de fabriquer des éléments filtrant selon une méthode et des moyens permettant d'obtenir des géométries complexes d'élément filtrant. Selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'éléments filtrant pour filtre à air, le procédé comprenant les étapes suivantes : a) Guider une nappe de média filtrant selon une direction d'avancement, la nappe comprenant deux bords longitudinaux et une pluralité de lignes de préformage transversales aux bords longitudinaux, b) Prévoir un premier galet d'écrasement et un second galet d'écrasement de la nappe, le premier galet et le second galet étant déplaçables de 25 façon indépendante dans une direction transversale à la direction d'avancement de la nappe et, c) Commander de manière indépendante le déplacement transversal du premier galet d'écrasement et le déplacement transversal du second galet d'écrasement de sorte qu'au cours de l'avancement de la nappe, le premier galet 30 d'écrasement forme une première série de zones embossées à l'intersection avec une ligne de préformage sur deux et que le second galet d'écrasement forme une deuxième série de zones embossées sur chaque ligne de préformage présentant une zone embossée de la première série, d) Prévoir une première buse de colle et une seconde buse de 35 colle, la première buse de colle et la seconde buse de colle étant déplaçables de façon indépendante dans une direction transversale à la direction d'avancement de la nappe, e) Déposer sur la nappe de média filtrant un premier cordon de colle reliant les zones embossées de la première série et un second cordon de colle 5 reliant les zones embossées de la deuxième série, f) Plisser la nappe de média filtrant selon chacune des lignes de préformage de manière à former une pièce plissée comprenant alternativement des plis hauts et des plis bas, les plis hauts successifs étant jointoyés par la première série de zones embossées formant un profil latéral d'au moins un élément filtrant et par la 10 seconde série de zones embossées et la succession des plis bas formant respectivement un premier plan et un second plan parallèles au plan de la nappe guidée à l'étape a), g) Réaliser une découpe de séparation de la pièce plissée dans une direction transversale à la direction d'avancement, pour séparer de façon unitaire des 15 éléments filtrant. L'invention permet ainsi de réaliser des éléments filtrant dont les profils latéraux sont paramétrables indépendamment l'un de l'autre et qui peuvent prendre des géométries variées. Selon un mode particulier de réalisation de ce procédé de fabrication, il 20 est envisage que le premier et le second galets d'écrasement soient positionnés sur la même ligne transversale à la direction d'avancement de la nappe, cette disposition simplifiant la mise en oeuvre du procédé. De plus, il est prévu que le procédé comprenne une étape de réalisation d'une découpe de détourage de la pièce plissée en suivant le profil latéral de sorte à 25 détourer au moins un élément filtrant. De préférence, la nappe de média filtrant est en matériau synthétique. Il peut être prévu que, avant l'étape c) le procédé comprenne une étape ii) consistant à chauffer localement la première série de zones embossées et les zones embossées de la deuxième série de la nappe de média filtrant. 30 Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un dispositif destiné à la fabrication d'éléments filtrant, le dispositif comprenant un dispositif de guidage configuré pour guider une nappe de média filtrant comportant une pluralité de lignes de préformage selon une direction d'avancement, - un premier galet d'écrasement et un second galet d'écrasement 35 déplaçables de façon indépendante et transversalement à la direction d'avancement, le premier galet d'écrasement et le second galet d'écrasement étant configurés respectivement pour former une première série de zones embossées à l'intersection avec une ligne de préformage sur deux et de sorte que le second galet d'écrasement forme une deuxième série de zones embossées sur chaque ligne de préformage présentant une zone embossée de la première série, - un premier organe de dépôt d'un premier cordon de colle et un second organe de dépôt d'un second cordon de colle, configurés pour déposer respectivement un premier cordon de colle sur au moins la première série de zones embossées de la nappe et un second cordon de colle sur au moins la deuxième série de zones embossées de la nappe, - au moins une vis sans fin configurée pour plisser la nappe de média filtrant le long de chaque ligne de préformage, - une unité de commande du premier galet d'écrasement et du second galet d'écrasement configurée pour piloter de façon indépendante le déplacement transversal du galet d'écrasement et le déplacement transversal du second galet selon respectivement un premier profil latéral d'au moins un élément filtrant et un second profil latéral d'au moins un élément filtrant. De plus, en outre en amont des premiers et seconds galets d'écrasement dans la direction d'avancement de la nappe, deux rouleaux de marquage sont configurés pour former la pluralité de lignes de préformage. Le dispositif comprend, en outre, un premier organe de chauffage et un deuxième organe de chauffage disposés en amont des premiers et seconds galets d'écrasement selon la direction d'avancement de la nappe, le premier organe de chauffage et le deuxième organe de chauffage étant configurés pour être déplaçables de manière indépendante et transversalement à la direction d'avancement et pour chauffer localement la première série et la deuxième série de zones embossées selon respectivement le premier profil latéral et le deuxième profil latéral. Il est prévu que l'unité de commande soit configurée pour piloter le déplacement simultané des premier et deuxième organes de chauffage, des premier et second galets d'écrasement et des premiers et seconds organes de dépôt des premiers et seconds cordons de colle selon respectivement le premier profil latéral et le second profil latéral. Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence aux figures ci-annexées représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation d'un procédé de fabrication d'un élément filtrant selon l'invention. La figure 1 est une vue en perspective représentant de manière schématique la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Les figures 2 et 3 montrent en vue de dessus, de manière schématique, un élément filtrant en cours de fabrication. La figure 1 représente un dispositif de fabrication d'un élément filtrant selon l'invention et le déroulement du procédé de fabrication d'un filtre notamment pour véhicule automobile. Le dispositif 1 sur lequel est mis en oeuvre le procédé selon l'invention présente une série de postes permettant de mettre en forme une nappe 2 d'un média filtrant en matière synthétique non tissée pour lui donner, comme on va le voir, une forme quelconque. La matière initiale qui va constituer l'élément filtrant 19 est une nappe 2 de média filtrant. Il s'agit préférentiellement de matériau fibreux synthétique non tissé. La nappe 2 de média filtrant est conditionnée en rouleau qui est déroulé en amont du dispositif selon l'invention. La nappe 2 de média filtrant se présente sous la forme d'une laize possédant deux bords longitudinaux. La nappe 2 de média filtrant est entrainée dans une direction d'avancement par deux rouleaux de marquage 3 superposés. En plus d'assurer la traction de la nappe 2 de média filtrant, les rouleaux 3 sont pourvus de nervures 4 qui forment, dans le média filtrant, des lignes de préformage 6 transversales selon un pas régulier. Par ligne de préformage, on entend un façonnage du média filtrant qui consiste à refouler la matière constituant le média sur une ligne de pliure pour faciliter son pliage ultérieur. Bien que ce ne soit pas représenté sur la figure 1, il est prévu qu'un chauffage soit exercé sur la nappe 2 de média filtrant. En aval du point de chauffage, comme on peut le voir sur la figure 1, le 25 dispositif est doté de deux galets d'écrasement 7a et 7b; ces derniers possèdent des surépaisseurs 9 disposées selon un pas régulier. La figure 1 montre une forme de réalisation de l'invention dans laquelle les premier et deuxième galets d'entrainement sont décalés dans le sens longitudinal tandis que les figures 2 et 3 montrent des formes de réalisation dans laquelle les 30 premier et deuxième galets d'entrainement sont alignés sur une même ligne transversale Les galets d'écrasement 7a et 7b viennent former une première et une deuxième séries de zones embossées 10a et 10b à l'intersection d'une ligne de préformage 6 sur deux. Par zone embossée, on entend une zone qui a subi une 35 déformation permanente créée par les surépaisseurs 9. Le premier et le second galet d'écrasement 7a et 7b sont commandés de manière indépendante par un système de vérins ou vis sans fin électrique, hydraulique ou pneumatique qui permet de les positionner sur une cote transversale de la nappe 2 de média filtrant comme le montrent les flèches transversales des figures 1 à 3. Pour cela, le dispositif 1 comprend une unité de commande comprenant notamment une interface de pilotage et une unité de calcul qui permet de piloter notamment la position transversale des galets d'écrasement 7a et 7b mais également la vitesse de rotation des rouleaux 3 ainsi que les autres équipements du dispositif. Directement en aval de chacun des galets d'écrasement 7a et 7b, on note la présence de buses de colle 12. Le dispositif 1 comprend donc une première buse de colle 12a et une seconde buse de colle 12b et de manière analogue au système de pilotage des galets d'écrasement 7a et 7b, le dispositif 1 permet de positionner chacune des buses de colle 12a et 12b à une cote transversale à la nappe 2 de média filtrant. Les premières et secondes buses de colle 12a et 12b peuvent être liées respectivement aux premiers et seconds galets d'écrasement 7a et 7b et appartenir au même appareillage de pilotage. Ainsi, comme on peut le voir sur la figure 1, les cordons de colle 14a 20 et 14b qui sont déposés par la première et la seconde buse de colle 12 présentent des directions divergentes par rapport aux bords longitudinaux de la nappe 2 de média filtrant. Le premier cordon de colle 14a relie les zones embossées 10a de la première série de zones embossées et le second cordon de colle 14b relient les zones 25 embossées 10b de la deuxième série. Toute géométrie peut être donnée aux deux séries de zones embossées 10a et 10b et aux deux cordons de colle 14a et 14b qui les relient. La nappe 2 de média filtrant qui, jusqu'à maintenant, se présente sous une forme plane va subir une opération de mise en accordéon qui est réalisée par 30 deux vis sans fin 15 pour former une pièce plissée 5 à partir de laquelle plusieurs éléments filtrants 19 seront séparés et détourés. Le plissage de la nappe 2 de média filtrant s'effectue selon chacune des lignes de préformage 6 de manière à obtenir alternativement des plis hauts et des plis bas. Les plis hauts successifs sont jointoyés par la première série de zones 35 embossées 10 pour former un profil latéral 17 d'au moins un élément filtrant 19 et par la seconde série de zones embossées 10; la succession des plis bas forme respectivement un premier plan et un second plan parallèles au plan de la nappe 2. Par convention sur la figure 1, les lignes de préformage 6 qui vont se trouver sur la face supérieure de l'élément filtrant 19 sont représentées en traits 5 continus tandis que les lignes de préformage 6 qui vont former les plis qui se trouvent sur la face inférieure de l'élément filtrant 19 sont représentées en lignes pointillées. De façon originale et spécifique à l'invention, on constate que, au cours de la formation de plis, les zones embossées 10 formées par les premiers et seconds galets d'écrasement 7a et 7b vont former des ponts de matière sur la face supérieure 10 de l'élément filtrant 19 et vont présenter des profils latéraux 17 entièrement paramétrables puisque ces profils 17 sont formés par le pilotage des galets d'écrasement 7 et des buses de colle 12. Dans l'exemple montré aux figues 2 et 3, on voit que les galets d'écrasement 7a et 7b et les buses de colle 12a et 12b ont formé des ponts de matière 15 et un cordon de colle 14 qui confèrent à l'élément filtrant 19 des profils latéraux 17 ayant un contour sensiblement en hyperbole. Il s'agit là bien entendu d'un exemple de réalisation parmi d'autres, sachant que toute autre forme notamment curviligne peut être obtenue. La pièce plissée 5 qui est donc obtenue de manière continue est ensuite 20 découpée pour former des éléments filtrant 19 unitaires qui pourront être utilisés dans les véhicules. L'opération de découpe se fait en deux temps qui consistent à réaliser et à réaliser une découpe de séparation de la pièce plissée définissant plusieurs éléments filtrants 19 pour séparer de façon unitaire chacun des éléments filtrants et une 25 découpe de détourage de la pièce plissée, en suivant le bord extérieur des cordons de colle 14 ou autrement dit le long des profils latéraux 17. Ces deux opérations peuvent être réalisées simultanément ou successivement dans l'ordre qui vient d'être décrit ou dans l'ordre inverse. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation 30 décrite ci-dessus mais elle en embrasse au contraire toutes les formes de réalisation. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'éléments filtrant (19) pour filtre à air, le procédé comprenant les étapes suivantes : a) Guider une nappe (2) de média filtrant selon une direction d'avancement, la nappe (2) comprenant deux bords longitudinaux et une pluralité de lignes de préformage (6) transversales aux bords longitudinaux, b) Prévoir un premier galet d'écrasement (7a) et un second galet d'écrasement (7) de la nappe (2), le premier galet (7a) et le second galet (7b) étant 10 déplaçables de façon indépendante dans une direction transversale à la direction d'avancement de la nappe (2) et, c) Commander de manière indépendante le déplacement transversal du premier galet d'écrasement (7a) et le déplacement transversal du second galet d'écrasement (7b) de sorte qu'au cours de l'avancement de la nappe (2), 15 le premier galet d'écrasement (7a) forme une première série de zones embossées (10) à l'intersection avec une ligne de préformage (6) sur deux et que le second galet d'écrasement (7b) forme une deuxième série de zones embossées (10) sur chaque ligne de préformage (6) présentant une zone embossée (10) de la première série, d) Prévoir une première buse de colle (12a) et une seconde buse 20 de colle (12b), la première buse de colle (12a) et la seconde buse de colle (12b) étant déplaçables de façon indépendante dans une direction transversale à la direction d'avancement de la nappe (2), e) Déposer sur la nappe (2) de média filtrant un premier cordon de colle (14a) reliant les zones embossées (10) de la première série et un second cordon 25 de colle (14) reliant les zones embossées (10) de la deuxième série, f) Plisser la nappe (2) de média filtrant selon chacune des lignes de préformage (6) de manière à former une pièce plissée (5) comprenant alternativement des plis hauts et des plis bas, les plis hauts successifs étant jointoyés par la première série de zones embossées (10) formant un profil latéral (17) d'au 30 moins un élément filtrant (19) et par la seconde série de zones embossées (10) et la succession des plis bas formant respectivement un premier plan et un second plan parallèles au plan de la nappe (2) guidée à l'étape a), g) Réaliser une découpe de séparation de la pièce plissée (5) dans une direction transversale à la direction d'avancement, pour de séparer de façon 35 unitaire des éléments filtrant (19). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier galet d'écrasement (7a) et le second galet d'écrasement (7) sont positionnés sur une même ligne transversale à la direction d'avancement de la nappe. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le procédé comprend l'étape de réaliser une découpe de détourage de la pièce plissée (5) en suivant le profil latéral (17) de sorte à détourer au moins un élément filtrant (19). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la nappe (2) de média filtrant est en matériau synthétique. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant avant l'étape c) une étape ii) consistant à chauffer localement les zones embossées (10) de la première et de la seconde série de la nappe (2) de média filtrant. 6. Dispositif destiné à la fabrication d'un élément filtrant (19), le dispositif comprenant un dispositif de guidage configuré pour guider une nappe (2) de média filtrant comportant une pluralité de ramages selon une direction d'avancement, - un premier galet d'écrasement (7a) et un second galet d'écrasement (7) déplaçables de façon indépendante et transversalement à la direction d'avancement, le premier galet d'écrasement (7a) et le second galet d'écrasement (7) étant configurés respectivement pour former une première série de zones embossées (10) à l'intersection avec une ligne de préformage (6) sur deux et de sorte que le second galet d'écrasement (7) forme une deuxième série de zones embossées (10) sur chaque ligne de préformage (6) présentant une zone embossée (10) de la première série, - un premier organe de dépôt d'un premier cordon de colle (14a) et un second organe de dépôt d'un second cordon de colle (14b), configurés pour déposer respectivement un premier cordon de colle (14a) sur au moins la première série de zones embossées (10) de la nappe (2) et un second cordon de colle (14b) sur au moins la deuxième série de zones embossées (10) de la nappe (2), - au moins une vis sans fin (15) configurée pour plisser la nappe (2) de média filtrant le long de chaque ligne de préformage (6), - une unité de commande du premier galet d'écrasement (7a) et du second galet d'écrasement (7b) configurée pour piloter de façon indépendante ledéplacement transversal du premier galet d'écrasement (7a) et le déplacement transversal du second galet d'écrasement (7b) selon respectivement un premier profil latéral (17a) d'au moins un élément filtrant (19) et un second profil latéral (17b) d'au moins un élément filtrant (19). 7. Dispositif selon la revendication 6, comprenant en outre en amont des premier et second galets d'écrasement (7a,7b) dans la direction d'avancement de la nappe (2), deux rouleaux de marquage (3) superposés configurés pour former la pluralité de lignes de préformage (6). 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, comprenant en outre un premier organe de chauffage et un deuxième organe de chauffage disposés en amont des premiers et seconds galets d'écrasement (7a,7b) selon la direction d'avancement de la nappe (2), le premier organe de chauffage et le deuxième organe de chauffage étant configurés pour être déplaçables de manière indépendante et transversalement à la direction d'avancement et pour chauffer localement la première série de zones embossées (10) et la seconde série de zones embossées (10) selon respectivement le premier profil latéral (17a) et le deuxième profil latéral (17b). 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8 dans lequel l'unité de commande est configurée pour piloter le déplacement simultané des premiers et deuxièmes organes de chauffage, des premiers et seconds galets d'écrasement (7a,7b) et des premières et secondes buses (12) de dépôt des premiers et seconds cordons de colle (14a,14b) selon respectivement le premier profil latéral et le deuxième profil latéral .