Brevet FR3046447A1 — publié le 20170707

SOUFFLET REALISE EN PARTICULIER PAR UN PROCEDE DE FABRICATION PAR IMPRESSION 3D DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un soufflet réalisé en particulier par un procédé de fabrication par impression 3D. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Un soufflet comporte classiquement une première extrémité cylindrique et une deuxième extrémité cylindrique et, entre les deux extrémités, une paroi cylindrique ondulée. Le soufflet est emmanché par ses deux extrémités sur deux éléments distincts et permet de garantir une étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur du soufflet. Un soufflet peut être constitué de différents matériaux, et en particulier en métal. Un tel soufflet est fabriqué par hydroformage et écrasé pour obtenir les ondulations de la paroi. L'hydroformage est une technologie qui nécessite des équipements lourds et complexes comme en particulier des systèmes hydrauliques pressurisés et qui s'avèrent donc coûteux. Il est donc nécessaire de mettre en oeuvre de nouvelles technologies permettant de simplifier les équipements et donc les coûts de fabrication. L'impression 3D par ajout de couche, également connue sous le terme anglais ALM pour « Additive Layer Manufacturing » permet de réaliser rapidement des pièces de bonne qualité. EXPOSE DE L'INVENTION Un objet de la présente invention est de proposer un soufflet dont la forme est optimisée pour une fabrication par impression 3D par ajout de couche. A cet effet, est proposé un soufflet comportant : - une première extrémité, - une deuxième extrémité, et - entre la première extrémité et la deuxième extrémité, une paroi latérale de forme sensiblement cylindrique comportant : - au moins deux troncs de cône extérieurs s'étendant vers l'extérieur de la paroi latérale et dont une petite base est orientée vers la première extrémité et dont une grande base est orientée vers la deuxième extrémité, 3046447 2 - au moins deux troncs de cône intérieurs s'étendant vers l'intérieur de la paroi latérale et dont une petite base est orientée vers la deuxième extrémité et dont une grande base est orientée vers la première extrémité, où chaque tronc de cône extérieur est intercalé entre deux troncs de cône intérieurs et où chaque tronc de cône intérieur 5 est intercalé entre deux troncs de cône extérieurs, et - en progressant de la première extrémité vers la deuxième extrémité, la paroi latérale comporte entre un tronc de cône extérieur et un tronc de cône intérieur, une première zone de jonction, et entre un tronc de cône intérieur et un tronc de cône extérieur, une deuxième zone de j onction. 10 Un tel soufflet peut ainsi être réalisé facilement par un procédé de fabrication 3D qui ne nécessite pas d'installation lourde et présente une souplesse axiale, radiale et angulaire. Avantageusement, la première zone de jonction comporte : - une première jupe sous la forme d'un tronc de cône dont une grande base est 15 solidaire de la grande base du cône extérieur et dont une petite base est orientée vers la deuxième extrémité, et - une deuxième jupe sous la forme d'un tronc de cône dont une grande base est solidaire de la petite base de la première jupe, et dont une petite base est solidaire de la grande base du tronc de cône intérieur. 20 Avantageusement, la petite base du cône extérieur se positionne au niveau de la jonction entre la deuxième jupe et la première jupe de la première zone de jonction située juste après ledit cône extérieur dans la direction de la première extrémité. Avantageusement, la deuxième zone de jonction comporte : - une première jupe sous la forme d'un tronc de cône dont une grande base est 25 solidaire de la petite base du cône extérieur et dont une petite base est orientée vers la deuxième extrémité, et - une deuxième jupe sous la forme d'un tronc de cône dont une grande base est solidaire de la petite base de la première jupe, et dont une petite base est solidaire de la petite base du tronc de cône intérieur. 30 Avantageusement, la grande base du cône intérieur se positionne au niveau de la jonction entre la deuxième jupe et la première jupe de la deuxième zone de jonction située juste après ledit cône intérieur dans la direction de la première extrémité. Avantageusement, les jonctions entre, d'une part, une deuxième jupe de la première zone de jonction et une grande base du tronc de cône intérieur, et, d'autre 3046447 3 part, une première jupe de la deuxième zone de jonction et la petite base du cône extérieur, sont toutes disposées sur un même cylindre. Avantageusement, les troncs de cône constituant les premières jupes sont parallèles au tronc de cône intérieur, et les troncs de cône constituant les deuxièmes 5 jupes sont parallèles au tronc de cône extérieur. Avantageusement, tous les troncs de cône intérieurs sont identiques. Avantageusement, tous les troncs de cône extérieurs sont identiques. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, 10 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 est une vue en perspective d'un soufflet selon l'invention, la Fig. 2 est une vue en coupe du soufflet de la Fig. 1 par un plan axial, 15 la Fig. 3 montre une coupe du soufflet de la Fig. 1 lors de sa fabrication, et la Fig. 4 montre un agrandissement d'une portion du soufflet. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION La Fig. 1 montre un soufflet 100 qui comporte une première extrémité 102 et une deuxième extrémité 104. Entre la première extrémité 102 et la deuxième extrémité 20 104, le soufflet 100 comporte une paroi latérale 106 solidaire par une extrémité à la première extrémité 102 et par une autre extrémité à la deuxième extrémité 104. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la Fig. 1, le soufflet 100 présente une section circulaire et il est cylindrique le long d'un axe central 10, mais il peut prendre une autre forme comme par exemple si sa section est elliptique ou 25 rectangulaire. La première extrémité 102 et la deuxième extrémité 104 prennent ici la forme d'un cylindre coaxial avec l'axe central 10, mais ces formes peuvent être différentes selon les besoins. La paroi latérale 106 est de forme sensiblement cylindrique. La Fig. 2 montre une coupe axiale du soufflet 100. 30 La paroi latérale 106 comporte : - au moins deux troncs de cône extérieurs 202 coaxiaux avec l'axe central 10, s'étendant vers l'extérieur de la paroi latérale 106 et dont la petite base 204 est 3046447 4 orientée vers la première extrémité 102 et dont la grande base 206 est orientée vers la deuxième extrémité 104, - au moins deux troncs de cône intérieurs 208 coaxiaux avec l'axe central 10, s'étendant vers l'intérieur de la paroi latérale 106, et dont la petite base 212 est 5 orientée vers la deuxième extrémité 104 et dont la grande base 210 est orientée vers la première extrémité 102. Chaque tronc de cône extérieur 202 est intercalé entre deux troncs de cône intérieurs 208 et chaque tronc de cône intérieur 208 est intercalé entre deux troncs de cône extérieurs 202, à l'exception des troncs de cône qui sont aux extrémités de la 10 paroi latérale 106 et qui sont solidaires d'un de leurs côtés de la première extrémité 102 ou de la deuxième extrémité 104. En progressant de la première extrémité 102 vers la deuxième extrémité 104, la paroi latérale 106 comporte entre un tronc de cône extérieur 202 et un tronc de cône intérieur 208, une première zone de jonction 214, et entre un tronc de cône intérieur 15 208 et un tronc de cône extérieur 202, une deuxième zone de jonction 216. La première zone de jonction 214 comporte : - une première jupe 220 sous la forme d'un tronc de cône dont la grande base est solidaire de la grande base 206 du cône extérieur 202 et dont la petite base est orientée vers la deuxième extrémité 104, et 20 - une deuxième jupe 222 sous la forme d'un tronc de cône dont la grande base est solidaire de la petite base de la première jupe 220, et dont la petite base est orientée vers la première extrémité 102 et solidaire de la grande base 210 du tronc de cône intérieur 208. La deuxième zone de jonction 216 comporte : 25 - une première jupe 226 sous la forme d'un tronc de cône dont la grande base est solidaire de la petite base 204 du cône extérieur 202 et dont la petite base est orientée vers la deuxième extrémité 104, et - une deuxième jupe 224 sous la forme d'un tronc de cône dont la grande base est solidaire de la petite base de la première jupe 226, et dont la petite base est orientée 30 vers la première extrémité 102 et solidaire de la petite base 212 du tronc de cône intérieur 208. Chaque tronc de cône est creux, c'est-à-dire qu'il prend la forme d'un film d'une certaine épaisseur. Chaque tronc de cône est classiquement défini par une droite génératrice, passant par un point fixe appelé sommet et un point variable décrivant une 3046447 5 courbe directrice. Un tel soufflet 100 est souple axialement, radialement et angulairement. La Fig. 3 montre une coupe axiale du soufflet 100 lors de sa fabrication par impression 3D par ajout de couches en progressant de la deuxième extrémité 104 vers 5 la première extrémité 102. A cette fin, une machine d'impression 3D est utilisée. La machine d'impression 3D comporte entre autres un plateau 300 qui sert de base de départ pour la première couche de matériau déposer, et une tête 302 qui, selon la technologie utilisée peut être une buse par laquelle sort le matériau à déposer, ou un laser qui solidifie le matériau à déposer. Le matériau utilisé peut être aussi bien un 10 métal qu'un matériau plastique. Afin d'assurer le soutien des troncs de cône 202, 208, 220, 222, 224, 226 au fur et à mesure de la dépose de couches successives, la machine d'impression 3D fabrique également des étais 304 qui s'appuient sur le plateau 300. La jonction entre la première jupe 220 et la deuxième jupe 222 de chaque première zone de jonction 214, 15 et la jonction entre la première jupe 226 et la deuxième jupe 224 de chaque deuxième zone de jonction 216 sont supportées par un des étais 304. L'orientation particulière des différents troncs de cône constituant la paroi latérale 106 permet la mise en place de tels étais 304, sans qu'il y ait d'interaction entre les étais 304 et le soufflet 100. Il est ainsi possible de fabriquer des soufflets 100 20 dont les angles des troncs de cône nécessitent un soutien lors de la fabrication par impression 3D. Les étais 304 constituent également des radiateurs qui permettent l'évacuation de la chaleur lors de la fabrication du soufflet 100. A la fin de la fabrication du soufflet 100, les étais 304 sont facilement retirés par découpe car ils ne sont pas dans 25 les plis du soufflet 100 mais à la périphérie. Les jonctions entre, d'une part, une deuxième jupe 222 de la première zone de jonction 214 et une grande base 210 du tronc de cône intérieur 208, et, d'autre part, une première jupe 226 de la deuxième zone de jonction 216 et la petite base 204 du cône extérieur 202, sont toutes disposées sur un même cylindre coaxial avec l'axe 30 central 10. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, les troncs de cône constituant les premières jupes 220 et 226 sont ici parallèles au tronc de cône intérieur 208, et les troncs de cône constituant les deuxièmes jupes 222 et 224 sont ici parallèles au tronc de cône extérieur 202. 3046447 6 Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, tous les troncs de cône intérieurs 208 sont identiques. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, tous les troncs de cône extérieurs 202 sont identiques. 5 Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, la petite base 204 du cône extérieur 202 se positionne, parallèlement à l'axe central 10, au niveau de la jonction entre la deuxième jupe 222 et la première jupe 220 de la première zone de jonction 214 située juste après ledit cône extérieur 202 dans la direction de la première extrémité 102. 10 Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, la grande base 210 du cône intérieur 208 se positionne, parallèlement à l'axe central 10, au niveau de la jonction entre la deuxième jupe 224 et la première jupe 226 de la deuxième zone de jonction 216 située juste après ledit cône intérieur 208 dans la direction de la première extrémité 102. 15 La Fig. 4 montre un mode de réalisation particulier de l'invention où l'épaisseur e' de la peau du soufflet est comprise entre 0,25 mm et 0,5 mm et de préférence égale à 0,25 mm. La longueur de la deuxième jupe 224 de la deuxième zone de jonction 216 est notée Ll et est comprise entre 1 mm et 6 mm et de préférence égale à 2 mm. 20 La longueur du flanc du cône extérieur 202 est notée L2 et est comprise entre 4 mm et 15 mm et de préférence égale à 5,5 mm. La longueur de la première jupe 220 de la première zone de jonction 214 est notée L3 et est comprise entre 1 mm et 5 mm et de préférence égale à 2 mm. La distance entre la deuxième jupe 224 de la deuxième zone de jonction 216 et 25 le flanc du cône extérieur 202 est notée L4 et est comprise entre 3 mm et 12 mm et de préférence égale à 3,8 mm. L'angle entre la première jupe 226 de la deuxième zone de jonction 216 et le flanc du cône extérieur 202 est noté A et est compris entre 45° et 90° et de préférence égal à 80°. 30 Les rayons intérieurs de courbure sont notés r et compris entre 0 mm et 2,75 mm et de préférence égaux à 0,25 mm. Les rayons extérieurs de courbure sont notés R et compris entre 0,5 mm et 2,5 mm et de préférence égaux à 0,75 mm. REVENDICATIONS1) Soufflet (100) comportant : - une première extrémité (102), - une deuxième extrémité (104), et - entre la première extrémité (102) et la deuxième extrémité (104), une paroi latérale (106) de forme sensiblement cylindrique comportant : - au moins deux troncs de cône extérieurs (202) s'étendant vers l'extérieur de la paroi latérale (106) et dont une petite base (204) est orientée vers la première extrémité (102) et dont une grande base (206) est orientée vers la deuxième extrémité (104), - au moins deux troncs de cône intérieurs (208) s'étendant vers l'intérieur de la paroi latérale (106) et dont une petite base (212) est orientée vers la deuxième extrémité (104) et dont une grande base (210) est orientée vers la première extrémité (102), où chaque tronc de cône extérieur (202) est intercalé entre deux troncs de cône intérieurs (208) et où chaque tronc de cône intérieur (208) est intercalé entre deux troncs de cône extérieurs (202), et - en progressant de la première extrémité (102) vers la deuxième extrémité (104), la paroi latérale (106) comporte entre un tronc de cône extérieur (202) et un tronc de cône intérieur (208), une première zone de jonction (214), et entre un tronc de cône intérieur (208) et un tronc de cône extérieur (202), une deuxième zone de jonction (216). 2) Soufflet (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première zone de jonction (214) comporte : - une première jupe (220) sous la forme d'un tronc de cône dont une grande base est solidaire de la grande base (206) du cône extérieur (202) et dont une petite base est orientée vers la deuxième extrémité (104), et - une deuxième jupe (222) sous la forme d'un tronc de cône dont une grande base est solidaire de la petite base de la première jupe (220), et dont une petite base est solidaire de la grande base (210) du tronc de cône intérieur (208). 3) Soufflet (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la petite base (204) du cône extérieur (202) se positionne au niveau de la jonction entre la deuxième 3046447 8 jupe (222) et la première jupe (220) de la première zone de jonction (214) située juste après ledit cône extérieur (202) dans la direction de la première extrémité (102). 4) Soufflet (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la deuxième zone de jonction (216) comporte : 5 - une première jupe (226) sous la forme d'un tronc de cône dont une grande base est solidaire de la petite base (204) du cône extérieur (202) et dont une petite base est orientée vers la deuxième extrémité (104), et - une deuxième jupe (224) sous la forme d'un tronc de cône dont une grande base est solidaire de la petite base de la première jupe (226), et dont une petite base est 10 solidaire de la petite base (212) du tronc de cône intérieur (208). 5) Soufflet (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la grande base (210) du cône intérieur (208) se positionne au niveau de la jonction entre la deuxième jupe (224) et la première jupe (226) de la deuxième zone de jonction (216) située juste après ledit cône intérieur (208) dans la direction de la première extrémité (102). 15 6) Soufflet (100) selon l'une des revendications 2 ou 3 et l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les jonctions entre, d'une part, une deuxième jupe (222) de la première zone de jonction (214) et une grande base (210) du tronc de cône intérieur (208), et, d'autre part, une première jupe (226) de la deuxième zone de jonction (216) et la petite base (204) du cône extérieur (202), sont toutes disposées sur 20 un même cylindre. 7) Soufflet (100) selon l'une des revendications 2 ou 3 et l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les troncs de cône constituant les premières jupes (220, 226) sont parallèles au tronc de cône intérieur (208), et les troncs de cône constituant les deuxièmes jupes (222, 224) sont parallèles au tronc de cône extérieur (202). 25 8) Soufflet (100) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que tous les troncs de cône intérieurs (208) sont identiques 9) Soufflet (100) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que tous les troncs de cône extérieurs (202) sont identiques.