Brevet FR3085460A1 — publié le 20200306

La présente invention concerne un procédé de fermeture de l'extrémité d'une pièce tubulaire en une matière élastiquement déformable et d'assemblage bout-à-bout d'au moins deux de telles pièces tubulaires. La ou les pièces tubulaires en question peuvent notamment être tout type de pièces tubulaires creuses d'une structure gonflable, en particulier les boudins d'une embarcation telle qu'un kayak, ou la structure gonflable d'une tente ou d'un sas de tente, ou de tout type de volume en 3D ; le matériau élastiquement déformable en question est celui dont sont couramment constitués de telles structures gonflables, en particulier un film en matière synthétique, notamment recouvert d'une housse textile ou d'un tissu enduit d'un produit thermoplastique. Cette ou ces pièces tubulaires peuvent présenter tout type de forme et de section transversale, notamment une section transversale circulaire. Les structures gonflables formées de boudins assemblés bout-à-bout sont répandues, notamment s'agissant de kayaks gonflables ou autre embarcations similaires (canoés, canots gonflables, annexes de bateau de plaisance) ou de structures en volume (tente, sas, charpente, etc.). Un boudin d'une telle structure gonflable est réalisé par confection d'une pièce plane en une matière souple qui est coupée selon les dimensions désirées, puis dont deux bords opposés sont assemblés pour former le boudin et dont les extrémités sont fermées afin de créer le volume apte à retenir un gaz mis sous pression. L'assemblage étanche des zones assemblées de la matière peut se faire par collage, par couture puis ajout d'une bande ou d'un polymère d'étanchéité, ou par soudure (haute fréquence, thermique, par impulsions, par ultrasons, etc.). Le mode de confection le plus répandu est le collage bien que cette technique d'assemblage soit la plus problématique, du fait qu'il ne nécessite peu ou pas d'investissements, qu'il s'agisse d'une activité hautement manuelle, adaptée au pays à bas coûts de main d'oeuvre et qu'il autorise un repositionnement des éléments assemblés avant que la colle ne polymérise. Il présente cependant des inconvénients en termes de respect de l'environnement et de respect des normes dites "REACH" qui protègent l'environnement, de respect des normes de conditions de travail des personnels, de reproductibilité des produits, de vieillissement des assemblages 2 (jaunissement, perte d'adhérence, etc...), de cycle de vie complet des articles (multiplication des composants, recyclage). La technique d'assemblage par soudure permet d'éviter ces inconvénients. Le mode de soudure le plus simple à mettre en oeuvre est dénommé "pelage" ; il 5 consiste à placer l'une contre l'autre les deux parties à assembler puis à souder ces deux parties ensemble. La résistance mécanique d'une soudure en pelage est cependant bien inférieure à celle d'une soudure dite "en cisaillement". Ce mode de soudure en cisaillement consiste à placer les bords à assembler en chevauchement l'un de l'autre puis sont assemblés par la soudure de l'un à l'autre. Ce 10 procédé de cisaillement a cependant pour inconvénient de créer nécessairement une surépaisseur de matière au niveau de la zone de chevauchement, qui est complexe à gérer lorsqu'il s'agit de raccorder deux boudins entre eux. En effet, il est bien connu que les surépaisseurs de matière créent des interstices de fuite du gaz de gonflage. Le procédé selon l'invention a pour objectif de remédier à ces inconvénients. 15 À cet effet, ce procédé comprend les étapes suivantes : - engagement forcé dans une première pièce tubulaire d'une première pièce de déformation ayant un pourtour de même forme que la section transversale de la pièce tubulaire mais ayant une dimension supérieure à cette section transversale, de façon que cet engagement réalise un étirement de la matière de la première pièce tubulaire 20 selon le pourtour transversal de cette pièce tubulaire ; cet engagement forcé se fait jusqu'à un emplacement de la première pièce tubulaire situé en retrait de l'extrémité à assembler de la pièce, de façon que ledit étirement forme, par rappel élastique de la matière de la pièce tubulaire, un premier rabat d'une portion de cette extrémité vers l'intérieur de la pièce tubulaire ; 25 - engagement forcé dans au moins une deuxième pièce tubulaire d'une deuxième pièce de déformation afin de former un deuxième rabat d'assemblage de façon identique à la façon dont est formé le premier rabat d'assemblage sur la première pièce tubulaire, et - réalisation d'une liaison étanche du premier rabat et du deuxième rabat à une 30 pièce transversale de fermeture/assemblage, ayant une dimension au moins égale à la section de la première pièce tubulaire, cette pièce transversale venant fermer les extrémités à assembler de la première pièce tubulaire et de la deuxième pièce 3 tubulaire et venant assembler la première pièce tubulaire à la deuxième pièce tubulaire. Le procédé selon l'invention exploite ainsi la tendance au rappel élastique vers l'intérieur qu'a une portion d'extrémité d'une pièce tubulaire lorsqu'une pièce de 5 déformation telle que précitée est engagée de façon forcée dans la pièce tubulaire, afin que cette portion d'extrémité forme un rabat d'assemblage auquel peut être liée ladite pièce transversale. Ce procédé permet de réaliser une fermeture de l'extrémité d'une pièce tubulaire et l'assemblage de cette extrémité à une autre pièce tubulaire de façon relativement 10 simple à mettre en oeuvre, à un coût économiquement acceptable, et qui remédie d'une façon générale aux inconvénients des techniques antérieures précitées, en particulier qui permet une liaison étanche "en cisaillement". Ladite liaison étanche pourrait être réalisée par collage ; de la colle peut ainsi être déposée sur les rabats et/ou sur la pièce transversale, et les pièces de 15 déformation peuvent alors être utilisées comme des surfaces d'appui pour réaliser un pressage de cette pièce transversale contre ces rabats. Ladite liaison étanche peut également être réalisée par soudure ; les pièces de déformation peuvent alors être des électrodes appliquées contre la pièce transversale de fermeture, au droit des rabats. 20 La pièce transversale de fermeture/assemblage peut être dépourvue de tout passage au travers d'elle, afin de constituer si nécessaire une cloison étanche entre les deux pièces tubulaires. Elle peut également comprendre au moins un tel passage s'il est nécessaire de réaliser une communication fluidique entre les deux pièces tubulaires. 25 Ladite deuxième pièce tubulaire peut être une unique deuxième pièce tubulaire, présentant une section identique ou proche de celle de ladite première pièce tubulaire ; dans ce cas, la réalisation de la liaison étanche comprend le fait d'assembler simultanément le premier rabat et le deuxième rabat à ladite pièce transversale. Alternativement, une pluralité de dites deuxièmes pièces tubulaires peut être 30 assemblée à ladite première pièce tubulaire, auquel cas ces deuxièmes pièces tubulaires ont chacune une section inférieure à celle de la première pièce tubulaire ; dans ce cas, la réalisation de la liaison étanche comprend le fait d'assembler la pièce 4 transversale au premier rabat puis d'assembler les deuxièmes rabats des deuxièmes pièces tubulaires à la pièce transversale. Selon une possibilité, les bords d'extrémité à assembler de ladite première pièce tubulaire et/ou de ladite ou desdites deuxièmes pièces tubulaires ne sont pas 5 perpendiculaires à un axe longitudinal de la première pièce tubulaire ou à un axe longitudinal de la ou des deuxièmes pièces tubulaires, respectivement ; le procédé comprend alors les étapes consistant : - à couper ces bords d'extrémité de façon non perpendiculaire à l'axe longitudinal des pièces tubulaires, selon des angles complémentaires de ladite première pièce 10 tubulaire à chaque deuxième pièce tubulaire ; et - à assembler ladite première pièce tubulaire à au moins une dite deuxième pièce tubulaire, dans le prolongement l'une de l'autre, la pièce transversale de fermeture/assemblage étant ainsi oblique par rapport aux axes longitudinaux de ces pièces tubulaires. 15 Un tel assemblage permet d'augmenter la surface de la pièce transversale de fermeture, laquelle est alors oblique. Dans ce même cas de bords d'extrémité à assembler non perpendiculaires à l'axe longitudinal des pièces tubulaires, le procédé selon l'invention peut comprendre l'étape consistant à assembler une dite première pièce tubulaire à au moins une dite 20 deuxième pièce tubulaire de telle sorte que l'axe longitudinal de ladite première pièce tubulaire fasse un angle différent de 180° par rapport à l'axe longitudinal d'une ou plusieurs dites deuxièmes pièces tubulaires. La configuration d'assemblage que met en oeuvre le procédé selon l'invention permet de facilement réaliser un tel assemblage de pièces tubulaires formant entre 25 elles un tel angle différent de 180°. L'invention sera bien comprise, et d'autres avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, qui représente, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes de mise en oeuvre du procédé concerné. 30 La figure 1 est une vue de côté d'une première pièce tubulaire dont une extrémité est à fermer et assembler à une deuxième pièce tubulaire, et d'une électrode de 5 soudage, l'électrode étant placée en dehors de la pièce tubulaire, du côté de cette pièce tubulaire opposée à l'extrémité à fermer ; la figure 2 est une vue de la pièce tubulaire et de l'électrode similaire à la figure 1, après que l'électrode ait été insérée de façon forcée dans la pièce tubulaire, jusqu'à 5 une position légèrement en retrait de l'extrémité à fermer ; cette figure montre également, également vue de côté, une pièce transversale de fermeture/assemblage de ladite extrémité de la pièce tubulaire ; la figure 3 est une vue de la pièce tubulaire, de l'électrode et de la pièce transversale similaire à la figure 2, et d'une deuxième pièce tubulaire contenant une 10 deuxième électrode de soudage insérée en elle, cette deuxième pièce tubulaire et cette deuxième électrode étant en tous points similaires à la première pièce tubulaire et à la première électrode ; la figure 4 est une vue des pièces tubulaires, des électrodes et de la pièce transversale similaire à la figure 3, après assemblage simultané d'une extrémité de 15 ladite deuxième pièce tubulaire à la pièce transversale et de cette pièce transversale à la première pièce tubulaire ; la figure 5 est une vue de côté de deux dites deuxièmes pièces tubulaires, de plus faible diamètre, reliées à ladite pièce transversale ; la figure 5A est une vue similaire à la figure 5 d'une autre mise en oeuvre ; 20 la figure 6 est une vue de côté d'une première pièce tubulaire à bord d'extrémité coupé en biais et d'une deuxième pièce tubulaire à bord d'extrémité coupé en biais dont l'inclinaison est complémentaire de celle du bord d'extrémité de la première pièce tubulaire, les deux pièces tubulaires étant assemblées simultanément l'une à l'autre par l'intermédiaire d'une pièce transversale telle que précitée, s'étendant de façon 25 oblique ; la figure 7 est une vue d'une dite première pièce tubulaire assemblée selon le même procédé à une dite deuxième pièce tubulaire de telle sorte que les deux pièces tubulaires forment entre elles un angle différent de 180° ; et la figure 8 est une vue d'une pièce tubulaire et d'une électrode similaire à la 30 figure 1, alors que la pièce tubulaire n'est que partiellement formée de façon tubulaire au niveau d'une extrémité de cette pièce à fermer et à assembler à une autre pièce tubulaire. 6 La figure 1 représente une première pièce tubulaire 1 notamment destiné à constituer un élément structurel de type boudin d'une embarcation gonflable telle qu'un kayak, un canoë ou similaire, ou une charpente d'un volume 3D tel qu'une tente ou un sas d'entrée dans un tel volume, etc.). Cette pièce tubulaire 1 est en une matière 5 synthétique couramment utilisée dans ce type d'application, à savoir un film de matière plastique soudable notamment par hautes fréquences et légèrement étirable élastiquement dans son plan, donc en particulier, lorsque la pièce tubulaire 1 est constituée, selon le pourtour de cette pièce. La pièce tubulaire 1 peut présenter tous types de sections transversales mais est 10 en particulier, de façon la plus courante, de section transversale circulaire. La pièce tubulaire 1 présente une extrémité longitudinale 1A destinée à être raccordée à une deuxième pièce tubulaire 10 et une extrémité longitudinale 1B opposée à l'extrémité 1A. L'électrode de soudage 2 représentée sur la figure 1 présente une section 15 transversale de même forme que celle de la pièce tubulaire 1, donc en particulier de section transversale circulaire, mais a une dimension supérieure à celle de la pièce tubulaire 1, par exemple supérieure de 5% en diamètre. Cette électrode 2 est engagée de façon forcée à l'intérieur de la pièce tubulaire 1, soit, alors que le boudin est constitué sous sa forme tubulaire, par l'extrémité 1B si la déformabilité élastique de la 20 matière constituant la pièce 1 permet une telle introduction et un coulissement de l'électrode 2 de façon forcée jusqu'à la position montrée sur la figure 2, dans laquelle elle est placée légèrement en retrait du bord de l'extrémité 1A. Alternativement, si la déformabilité élastique de la matière constituant la pièce 1 ne permet pas une telle introduction et un tel coulissement, et comme visible sur la 25 figure 8, la pièce 1 peut n'être que partiellement formée de façon tubulaire au niveau de l'extrémité 1A, afin que l'électrode 2 puisse être engagée dans la pièce 1 en une position légèrement en retrait de cette extrémité 1A. Dans cette position, l'étirement circonférentiel de la matière constituant la pièce tubulaire 1 fait qu'une portion d'extrémité de la pièce 1 tend, par rappel élastique de 30 cette matière, à se rabattre radialement vers l'intérieur de la pièce 1, et que cette portion d'extrémité forme ainsi un rabat circonférentiel 4. 7 La pièce transversale 3 est destinée à réaliser la fermeture de l'extrémité 1A de la pièce tubulaire 1 et de l'extrémité correspondante de la deuxième pièce tubulaire 10 et l'assemblage de ces deux extrémités. Elle peut présenter la forme d'un disque dont le diamètre est adapté à la section de la pièce tubulaire 1, de telle sorte que cette pièce 5 transversale 3 soit apte à venir en application contre le rabat 4. La contre-électrode 5 est dimensionnée, par rapport à la section de la deuxième pièce tubulaire 10, de la même façon que l'électrode 2 est dimensionnée par rapport à la pièce tubulaire 1, afin que l'engagement de cet contre-électrode 5 à l'intérieur de la pièce 10 réalise l'aménagement d'un rabat 14 comme décrit précédemment ; la 10 contre-électrode 5 est alors utilisée pour simultanément appliquer le rabat 14 contre la pièce transversale 3 et la pièce transversale 3 contre le rabat 4 afin de réaliser simultanément le soudage de la pièce transversale 3 aux rabats 4 et 14. Une fois les pièces tubulaires 1 et 10 assemblées l'une à l'autre, comme visible sur la figure 4, les électrodes 2 et 5 sont retirées de ces pièces 1, 10 par coulissement 15 à l'intérieur des pièces respectives. En cas d'élasticité insuffisante des matériaux constituant les pièces tubulaires 1 et 10, les électrodes 2 et 5 peuvent présenter une structure démontable permettant que ces électrodes 2 et 5 puissent être démontées dans les pièces 1 et 10 afin de pouvoir être extraites de ces dernières. La figure 5 montre que deux deuxièmes pièces tubulaires 10 de plus faible 20 diamètre que la pièce 1, ou plus de deux de ces pièces 10, peuvent être assemblées à une même pièce tubulaire 1, également par aménagement d'un rabat en elles au moyen d'électrodes de diamètres appropriés, puis par soudage de ces rabats à la pièce transversale 3. Dans ce cas, la pièce transversale 3 est généralement d'abord soudée au rabat 4 puis les pièces tubulaires 10 sont soudées à cette pièce 25 transversale 3. Les pièces tubulaires 1, 10 et 10 peuvent également être soudées et assemblées simultanément comme visible sur la figure 5Asi une contre-électrode annulaire 5A, dont le diamètre extérieur correspond au périmètre de la pièce tubulaire 1, et dont l'espace intérieur est dimensionné pour laisser passer les pièces 10, est utilisée autour 30 de ces pièces 10. Cette contre-électrode 5A est représentée en coupe sur la figure 5A. La figure 6 montre que deux pièces tubulaires 1 et 10 peuvent présenter des bords d'extrémité coupés selon des angles non perpendiculaire à la direction 8 longitudinale de ces pièces tubulaires 1, 10, et qui sont aménagés selon des angles complémentaires d'une pièce 1, 10 à l'autre. Dans un tel cas, la pièce transversale 3 présente la forme d'une ellipse et est reliée de façon oblique à la première pièce tubulaire 1 puis à la deuxième pièce tubulaire 10, de la même manière que décrit 5 précédemment. La figure 7 montre que deux pièces tubulaires 1 et 10 peuvent être assemblées autrement que dans le prolongement longitudinal l'une de l'autre, et donc de façon à former entre elles un angle différent de 180°. L'angulation entre les deux pièces est obtenue simplement en coupant les bords d'extrémité des pièces 1, 10 selon les 10 angles appropriés pour former cette angulation. Le procédé selon l'invention exploite ainsi la tendance au rappel élastique vers l'intérieur qu'a une portion d'extrémité d'une pièce tubulaire lorsqu'une électrode / contre-électrode 2, 5, ou autre pièce de déformation de section appropriée, est engagée de façon forcée dans la pièce tubulaire, afin que cette portion d'extrémité 15 forme un rabat d'assemblage auquel peut être reliée ladite pièce transversale. Ce procédé permet de réaliser une fermeture de l'extrémité de la pièce tubulaire de façon relativement simple à mettre en oeuvre, à un coût économiquement acceptable, et remédie d'une REVENDICATIONS1. Procédé de fermeture de l'extrémité d'une pièce tubulaire (1) en une matière étirable élastiquement selon le pourtour de la pièce tubulaire (1) et d'assemblage bout-à-bout d'au moins deux de telles pièces tubulaires (1, 10), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - engagement forcé dans une première pièce tubulaire (1) d'une première pièce de déformation (2) ayant un pourtour de même forme que la section transversale de la pièce tubulaire (1) mais ayant une dimension supérieure à cette section transversale, de façon que cet engagement réalise un étirement de la matière de la pièce tubulaire (1) selon le pourtour transversal de cette pièce tubulaire (1) ; cet engagement forcé se fait jusqu'à un emplacement de la pièce tubulaire (1) situé en retrait de l'extrémité à assembler de la pièce, de façon que ledit étirement forme, par rappel élastique de la matière de la pièce tubulaire (1), un rabat (4) d'une portion de cette extrémité vers l'intérieur de la pièce tubulaire (1) ; - engagement forcé dans au moins une deuxième pièce tubulaire (10) d'une deuxième pièce de déformation (5) afin de former un deuxième rabat d'assemblage (14) de façon identique à la façon dont est formé le premier rabat (4) d'assemblage sur la première pièce tubulaire (1), et - réalisation d'une liaison étanche du premier rabat (4) et du deuxième rabat (14) à une pièce transversale (3) de fermeture/assemblage ayant une dimension au moins égale à la section de la première pièce tubulaire (1), cette pièce transversale (3) venant fermer les extrémités à assembler de la première pièce tubulaire (1) et de la deuxième pièce tubulaire (10) et venant assembler la première pièce tubulaire (1) à la deuxième pièce tubulaire (10). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite liaison étanche est réalisée par collage et en ce que le procédé comprend les étapes suivantes - dépôt de colle sur les rabats (4, 14) et/ou sur la pièce transversale (3), et - utilisation des pièces de déformation (2, 5) comme surfaces d'appui pour réaliser un pressage de cette pièce transversale (3) contre ces rabats (4, 14). 10 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite liaison étanche est réalisée par soudure et en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - prévoir les pièces de déformation sous la forme d'électrodes (2, 5), et - appliquer les électrodes (2, 5) contre la pièce transversale (3) de fermeture, au 5 droit des rabats (4, 14). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce transversale (3) de fermeture/assemblage est dépourvue de tout passage au travers d'elle. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la 10 pièce transversale (3) de fermeture/assemblage comprend au moins un passage au travers d'elle. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite deuxième pièce tubulaire est une unique deuxième pièce tubulaire, présentant une section identique ou proche de celle de ladite première pièce tubulaire, et en ce que la 15 réalisation de la liaison étanche comprend le fait d'assembler simultanément le premier rabat (4) et le deuxième rabat (14) à ladite pièce transversale (3). 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une pluralité de dites deuxièmes pièces tubulaires (10) est assemblée à ladite première pièce tubulaire (1), en ce que ces deuxièmes pièces tubulaires (10) ont chacune une 20 section inférieure à celle de la première pièce tubulaire (1), et en ce que la réalisation de la liaison étanche comprend le fait d'assembler la pièce transversale (3) au premier rabat (4) puis d'assembler les deuxièmes rabats (14) des deuxièmes pièces tubulaires (10) à la pièce transversale (3), ou comprend le fait d'assembler simultanément la pièce transversale (3) au premier rabat (4) et les rabats des 25 deuxièmes pièces tubulaires (10) à la pièce transversale (3) si une contre-électrode correspondant au périmètre de la pièce tubulaire 1, et évidée en son centre pour laisser passer les pièces 10, est utilisée autour de ces pièces 10. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant : 11 - à couper les bords d'extrémité à assembler de ladite première pièce tubulaire (1) et/ou de ladite ou desdites deuxièmes pièces tubulaires (10) selon des angles complémentaires de ladite première pièce tubulaire (1) à chaque deuxième pièce tubulaire (10) ; et 5 -à assembler ladite première pièce tubulaire (1) à au moins une dite deuxième pièce tubulaire (10), dans le prolongement l'une de l'autre, la pièce transversale (3) de fermeture/assemblage étant ainsi oblique par rapport aux axes longitudinaux de ces pièces tubulaires (1, 10). 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il 10 comprend les étapes consistant : - à couper les bords d'extrémité à assembler de ladite première pièce tubulaire (1) et/ou de ladite ou desdites deuxièmes pièces tubulaires (10) de façon non perpendiculaire à un axe longitudinal de la première pièce tubulaire (1) ou à un axe longitudinal de la ou des deuxièmes pièces tubulaires (10), respectivement ; et 15 - à assembler une dite première pièce tubulaire (1) à au moins une dite deuxième pièce tubulaire (10) de telle sorte que ladite première pièce tubulaire (1) fasse un angle différent de 180° par rapport à une ou plusieurs dites deuxièmes pièces (10).