FR2665106A1 - Piece en matiere plastique armee et son procede de fabrication. - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à la réalisation d'une pièce comprenant une paroi (2) en matière plastique reliée en bordure, par des ponts de matière (8), à une couche (6) de matière plastique d'enrobage d'une armature (4). Les ponts (8) comportent au moins une zone de déformation privilégiée qu'on laisse librement se déformer lors du retrait naturel de la matière plastique constituant la pièce. De préférence ces zones de déformation forment charnières pour l'articulation en rotation des ponts par rapport à la paroi (2) ou par rapport à l'armature (4). L'invention s'applique particulièrement à la réalisation de pièces moulées renforcées d'une armature, telles qu'un plateau support de fromage en cours de maturation.
Description
L'invention concerne tout d'abord un procédé de fabrication d'une pièce comprenant une paroi en matière plastique reliée, sur un bord au moins, à une couche également en matière plastique d'enrobage d'une armature mécaniquement résistante.
L'invention concerne également la pièce en ellemême.
Pratiquement l'ensemble des fabricants de pièces en matière plastique, par exemple en polypropylène, sont aujourd'hui confrontés à des problèmes de criques ou de vrillage des pièces lorsque celles-ci sont armées d'une armature, (en général métallique), le retrait naturel de la matière plastique utilisée créant des efforts de contraction délicats à contrôler et souvent dommageables pour les pièces.
L'invention a en particulier pour objet d'apporter une solution à ces problèmes de rupture ou de vrillage, en particulier dans le cas où les pièces se présentent sous la forme d'un plateau avec une paroi centrale en matière plastique entourée sur toute sa périphérie par un cadre métallique enrobé de matière plastique.
A cet effet, le procédé de fabrication objet de l'invention se caractérise en particulier en ce qu'on prévoit de relier la paroi de la pièce et la couche d'enrobage de l'armature par au moins un pont de matière plastique où l'on ménage au moins une zone de déformation privilégiée qu'on laisse se déformer lors du retrait naturel de la matière plastique constituant la pièce.
De préférence, selon une autre caractéristique de l'invention, ce procédé est tel que
a) alors que la matière plastique utilisée est dans un état fluide, on enrobe avec cette matière ladite armature, on réalise ladite paroi de la pièce et ledit pont de liaison entre cette dernière et la couche d'enrobage de l'armature avec sa (ses) zone(s) de déformation que l'on forme à la manière de charnière(s) d'articulation en rotation de ladite paroi par rapport au pont et/ou de ce dernier par rapport à l'armature, en prévoyant en outre de former ledit pont de manière qu'il présente, avant que la matière plastique ne se contracte naturellement, une inclinaison par rapport à la paroi de cette pièce,
b) et on laisse ensuite la matière plastique se contracter naturellement pour que ce retrait entraîne une diminution de l'inclinaison, par rapport à ladite paroi, du pont de liaison avec contraction de ce dernier.
a) alors que la matière plastique utilisée est dans un état fluide, on enrobe avec cette matière ladite armature, on réalise ladite paroi de la pièce et ledit pont de liaison entre cette dernière et la couche d'enrobage de l'armature avec sa (ses) zone(s) de déformation que l'on forme à la manière de charnière(s) d'articulation en rotation de ladite paroi par rapport au pont et/ou de ce dernier par rapport à l'armature, en prévoyant en outre de former ledit pont de manière qu'il présente, avant que la matière plastique ne se contracte naturellement, une inclinaison par rapport à la paroi de cette pièce,
b) et on laisse ensuite la matière plastique se contracter naturellement pour que ce retrait entraîne une diminution de l'inclinaison, par rapport à ladite paroi, du pont de liaison avec contraction de ce dernier.
Quant à la pièce en elle-même obtenue conformément à l'invention, elle comprendra donc en particulier au moins une bande de matière plastique formant moyen de liaison, sur au moins un bord, entre la paroi en matière plastique de la pièce et la couche de matière d'enrobage de l'armature, cette bande présentant au moins une zone de déformation privilégiée qui est donc déformée lors du retrait naturel de la matière plastique constituant la pièce.
Avantageusement, cette zone de déformation comprendra au moins une gorge transversale formée à l'endroit de la jonction entre ladite paroi de la pièce et le pont de liaison et/ou entre ce dernier et la couche d'enrobage de l'armature, cette gorge formant ainsi charnière pour faciliter, lors du retrait naturel de la matière plastique, une articulation en rotation dudit pont par rapport à la paroi de la pièce et/ou par rapport à l'armature.
Dans un mode préféré de réalisation, et en particulier dans le cas de la fabrication d'un plateau, le pont de liaison entre la paroi (alors centrale) du plateau et la couche d'enrobage de l'armature périphérique se présentera sous la forme de séries de languettes séparées les unes des autres par des ouvertures.
Ainsi, on va pouvoir contrôler le retrait de la matière plastique lors de sa solidification en concentrant une partie importante des efforts de contraction à l'endroit du ou des pont(s) de liaison paroi/couche d'enrobage de l'armature, la déformation, avec de préférence articulation en rotation de ce (ces) dernier(s), limitant largement les problèmes de vrillage ainsi que l'apparition de criques.
L'invention, ses caractéristiques et avantages apparaîtront encore plus clairement de la description qui va suivre faite en référence aux dessins d'accompagnement donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels
- la figure 1 montre une vue de face d'une pièce présentant les caractéristiques de l'invention,
- la figure 2 est une demi-coupe agrandie de la pièce de la figure 1 dans le sens de la ligne Il-Il de cette même figure 1,
- et les figures 3 et 4 illustrent également, en demi-vu#de ae coupe identiques à celle de la figure 2, deux étapes successives de réalisation de la pièce de la figure 1.
- la figure 1 montre une vue de face d'une pièce présentant les caractéristiques de l'invention,
- la figure 2 est une demi-coupe agrandie de la pièce de la figure 1 dans le sens de la ligne Il-Il de cette même figure 1,
- et les figures 3 et 4 illustrent également, en demi-vu#de ae coupe identiques à celle de la figure 2, deux étapes successives de réalisation de la pièce de la figure 1.
Sur les figures 1 et 2 tout d'abord, on a représenté un plateau par exemple destiné à recevoir en appui sur lui un fromage relativement lourd et volumineux, tel que de l'Emmenthal en cours de maturation.
Le plateau 1 comprend une paroi centrale 2 sensiblement plane en matière plastique (telle par exemple du polypropylène), entourée en l'espèce sur toute sa périphérie par une armature 4 de renfort ou de rigidification, telle qu'un cadre métallique à section sensiblement circulaire.
Pour sa protection et sa liaison avec la paroi 2, l'armature 4 est enrobée d'une couche 6 de la même matière plastique que celle de la paroi 2 et est physiquement reliée à cette dernière par une série de ponts 8 réalisés également dans la même matière plastique. Chaque pont est séparé du suivant par une ouverture 9.
Sur la figure 1, on remarquera que compte-tenu de la forme en plateau circulaire de la pièce 1, tous les ponts 8 sont identiques et sensiblement régulièrement répartis sur tout le pourtour de la paroi 2 dans le plan général 3 de laquelle ils s'étendent, la pièce 1 ayant été représentée sur les figures dans son état "prêt à l'emploi", c'est-à-dire notamment après que le retrait naturel de la matière plastique qui la constitue se soit produit.
Sur la figure 2, on a repéré 10 l'axe sensiblement commun de la pièce 2 et du pont 8 de matière illustré.
Sur les figures, il apparaît en outre clairement que dans une direction radiale, la longueur radiale 1des ponts 8 est très nettement inférieure au rayon R de la paroi centrale 2. A titre d'exemple, on peut notamment envisager un rapport de l'ordre de 1 à 20.
A ses extrémités radiales, chaque pont présente des gorges ou bandes transversales de moindre épaisseur 12, 14 plus aisément déformables.
Comme cela sera décrit plus en détail ci-après, les gorges 12, 14 ont en particulier pour rôle de servir de zones privilégiées d'articulation en rotation des ponts, lors du retrait de la matière plastique en cours de fabrication de la pièce, ceci dans une succession de plans sensiblement perpendiculaires à celui de la paroi 2, permettant ainsi un déplacement relatif en rapprochement de cette paroi et de l'armature 4.
En concentrant ainsi une partie importante des efforts naturels de contraction de la matière à l'endroit des ponts 8 qui vont se déformer de façon contrôlée ou dirigée sous la tension de cette matière, on va pouvoir absorber, selon les essais effectués, entre 40 et 70 % environ du retrait, ceci de façon régulière et équilibrée sur tout le pourtour de la pièce.
On a par ailleurs constaté l'absence pratiquement totale de problèmes de fissuration de matière ou de vrillage, problèmes qui seraient sans aucun doute survenus si cette concentration et cette absorption judicieuse d'efforts n'avaient pas été prévues.
Sur la figure 2 en particulier, on remarquera encore qu'il est apparu préférable, pour limiter encore les risques de vrillage, de rigidifier de façon complémentaire le plateau en prévoyant de prolonger la couche 6 d'enrobage de l'armature, du côté opposé aux ponts de liaison 8, par une nervure axiale périphérique 16 pouvant être bordée extérieurement sur toute la périphérie du plateau par une nervure transversale 18.
Etant donné que le plateau illustré sur les figures est en particulier destiné à être utilisé en tant que plateau support de fromage en cours de maturation, on a jugé préférable de ménager dans la paroi 2, d'endroits en endroits, des moyens 20 de circulation d'air formés en creux dans cette paroi pour l'aération du produit qui serait posé sur le plateau.
Comme on le voit plus clairement sur la figure 2, ces moyens d'aération pourront consister en des orifices traversant cette paroi 2.
La répartition de ces orifices sera fonction du niveau d'aération désiré, l'aspect relatif à la tenue mécanique de la paroi devant bien entendu être également pris en considération.
Eventuellement, d'autres moyens de circulation d'air pourraient être envisagés, tels que par exemple des gorges ou des cannelures permettant de laisser un espace libre entre la face du fromage (ou de tout autre produit devant être aéré) venant en appui sur la paroi 2 et cette même paroi.
Intéressons-nous maintenant aux figures 3 et 4 à partir desquelles on va présenter brièvement le procédé de fabrication mis en oeuvre dans l'invention, ces figures illustrant schématiquement les deux principales étapes de fabrication d'une pièce, telle que le plateau des figures 1 et 2.
Sur la figure 3 tout d'abord, on peut voir que le plateau 1 a été représenté tel qu'il se trouve à l'intérieur du moule utilisé pour sa fabrication (non illustré) lorsque l'on vient couler, notamment par injection, la matière plastique, après avoir bien entendu pris soin de placer correctement dans le moule l'armature de raidissement 4.
Dans cette première phase de fabrication, on va donc venir remplir de matière plastique (liquide ou souple à sa température de mise en oeuvre) l'empreinte du moule alors fermé pour réaliser la paroi 2, la couche 6 d'enrobage de l'armature et la série de liaisons 8 avec leur(s) gorge(s).
Pour éviter la formation de criques et autres problèmes de vrillage, on a donc choisi dans l'invention de contrôler la mise sous tension qui survient naturellement au sein de la matière plastique lorsque celle-ci se solidifie avec diminution de volume, en tirant parti de ce retrait pour concentrer les efforts de tension à l'endroit des liaisons paroi/armature en assurant une déformation avec déplacement des bandes de jonction 8.
Dans l'exemple illustré, on a plus particulièrement choisi de réaliser les bandes 8 en leur donnant d'origine, lorsque la matière plastique encore fluide remplit leur empreinte dans le moule, un angle d'inclinaison a par rapport à la surface générale de la paroi 2, laquelle est alors décalée par rapport à son armature périphérique (voir figure 3).
Le moule est alors bien entendu fermé.
Par contre, dès cette opération terminée et surtout avant que la matière plastique ne se solidifie en se contractant, on va venir ouvrir le moule et de préférence démouler la pièce pour laisser se déformer librement les liaisons 8.
On constate alors progressivement un alignement de la paroi 2 et de son armature (voir figure 4), l'angle a initial donné à chaque liaison ayant tendance à diminuer au fur et à mesure du retrait.
Comme on le voit clairement sur la figure 4, on va ainsi pouvoir obtenir, en fin de retrait, une pièce sous tension raisonnable sensiblement plane, l'angle d'inclinaison d'origine ayant pratiquement disparu.
On comprendra que cet angle initial variera notamment en fonction de la matière plastique utilisée et de la dimension de la pièce à fabriquer.
On choisira en général un angle compris entre 30 et 600.
En pratique, cet angle sera d'origine ajusté pour que l'on obtienne après retrait un compromis entre la planéité sous charge de la paroi du plateau et l'effort de tension alors exercé essentiellement sur l'armature.
Au vu des figures 3 et 4, on comprendra l'utilité de prévoir aux extrémités de chaque liaison 8 des charnières d'articulation opposées 12', 14' formées en fonction du sens de rotation choisi de la pièce, sens schématisé sur la figure 3 par la flèche 24.
Plus précisément, dans l'exemple illustré, la première charnière 12' entre la paroi 2 et la bande de liaison considérée a été formée du côté de la face "supérieure" 22 de la pièce, la seconde charnière 14' ayant ici été formée sur la face opposée "inférieure" 32 à l'endroit de la jonction liaison 8/couche 6. Par souci de clarté, on a indiqué par les termes
SUP et INF les côtés choisis arbitrairement sur la figure 3 comme supérieur et inférieur.
SUP et INF les côtés choisis arbitrairement sur la figure 3 comme supérieur et inférieur.
A la différence des figures 1 et 2 où les zones de moindre épaisseur 12 et 14 sont formées par un retrécissement sensiblement symétrique de matière sur les deux faces opposés de la pièce, les charnières 12' et 14' ont été réalisées sous la forme de gorges formées sur une face ou l'autre de la pièce, comme on le voit clairement sur la figure 4.
Bien entendu, toutes les solutions intermédiaires pourraient malgré tout être envisagées, comme par exemple celles prévoyant une charnière unique ou une double charnière formée sur une même face aux deux extrémités de chaque languette 8.
Il doit être également tout à fait clair que de nombreuse variantes de réalisation d'une pièce conforme à l'invention pourraient être imaginées. En particulier, on pourrait prévoir de relier la paroi 2 et la couche 6 d'enrobage de l'armature par une bande formant un pont continu de matière, pouvant si nécessaire présenter une épaisseur inférieure à celle de la paroi 2. On pourrait également imaginer de réaliser des plateaux rectangulaires ou de toute autre forme.
L'invention pourrait également être appliquée à la réalisation d'une paroi qui ne serait reliée que sur l'un de ses bords de côté à une armature de raidissement enrobée soit par une bande continue avantageusement articulée en rotation, soit par une série de languettes déformables séparées par des ouvertures.
Claims (11)
1. Procédé de fabrication d'une pièce comprenant une paroi (2) en matière plastique reliée, sur un bord au moins, à une couche (6) de matière plastique d'enrobage d'une armature (4) mécaniquement résistante, dans lequel procédé on relie la paroi de la pièce et ladite couche d'enrobage par au moins un pont (8) de matière plastique où l'on réserve au moins une zone (12, 14, 12', 14') de déformation priviligiée qu'on laisse librement se déformer lors du retrait naturel de la matière plastique constituant ladite pièce.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que
a) alors que la matière plastique utilisée est dans un état fluide, on enrobe avec cette matière ladite armature (4), on réalise ladite paroi (2) et ledit pont (8) de liaison entre cette paroi et la couche (6) d'enrobage de l'armature avec sa ou ses zone(s) de déformation que l'on forme à la manière de charnière d'articulation en rotation entre le pont et la paroi (2) et/ou entre ce même pont et la couche (6) d'enrobage de l'armature, en réalisant ledit pont de manière qu'il présente, avant que la matière plastique ne se rétracte naturellement, une inclinaison (a) par rapport à ladite paroi,
b) et on laisse ensuite la matière plastique se contracter naturellement pour que ce retrait entraîne une diminution de l'inclinaison dudit pont (8) de liaison par rapport à ladite paroi.
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que
- alors que la matière plastique utilisée est dans son état fluide, on injecte cette matière plastique dans un moule fermé où a été placée l'armature (4), de manière à former ladite paroi (2) de la pièce, le pont (8) de liaison avec sa dite zone de déformation privilégiée, et la couche (6) d'enrobage de ladite armature,
- et, avant la fin du retrait naturel de cette matière plastique, on ouvre le moule et on démoule la pièce.
4. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite paroi (2) étant réalisée sensiblement plane, on ajuste d'origine1 avant que la matière plastique ne se rétracte, l'angle (a) d'inclinaison dudit pont pour conserver après retrait sa planéité à ladite paroi.
5. Pièce comprenant une paroi (2) en matière plastique reliée par des moyens (8) de liaison, sur au moins un bord, à une couche (6) de matière plastique d'enrobage d'une armature (4) mécaniquement résistante, ces moyens de liaison comprenant au moins une bande (8) de matière plastique formant pont de matière et présentant au moins une zone (12, 14; 12', 14') de déformation privilégiée adaptée pour se déformer lors du retrait naturel de la matière plastique constituant la pièce.
6. Pièce selon la revendication 5 caractérisée en ce que ladite zone de déformation du pont (8) de liaison entre la paroi (2) de la pièce et la couche (6) d'enrobage de l'armature comprend au moins une gorge (12, 14, 12', 14') formée à l'endroit de la jonction entre ladite paroi (2) et le pont (8) et/ou entre ce dernier et la couche (6) d'enrobage de l'armature, cette gorge étant formée à la manière d'une charnière pour faciliter, lors du retrait naturel de la matière plastique, une articulation en rotation dudit pont (8) par rapport à la paroi (2) de la pièce et/ou par rapport à l'armature (4).
7. Pièce selon la revendication 6 caractérisée en ce qu'elle présente deux faces opposées (22, 32), et deux dites gorges (12, 14 ; 12', 14') sont prévues pour s'ouvrir d'un côté, sur l'une desdites faces à l'endroit de la jonction entre le pont (8) et la paroi (2) et, du côté opposé, sur l'autre face à l'endroit de la jonction entre ce même pont et la couche (6) d'enrobage de l'armature.
8. Pièce selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme générale d'un plateau comprenant en partie centrale ladite paroi (2) qui est sensiblement plane et est entourée sur toute sa périphérie par ladite armature (4) qui présente la forme d'un cadre.
9. Pièce selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 caractérisée en ce que ledit pont (8) de liaison entre la paroi (2) et la couche (6) d'enrobage de l'armature se présente sous la forme de séries de languettes séparées les unes des autres par des ouvertures (9).
10. Pièce selon l'une quelconque des revendications 5 à 9 caractérisée en ce que ladite couche (6) d'enrobage de l'armature se prolonge du côté opposé à la bande (8) de liaison par au moins une nervure (16, 18) de rigidification.
11. Pièce selon l'une quelconque des revendications 5 à 10 caractérisée en ce que ladite paroi (2) est pourvue de moyens (20) de circulation d'air ménagés en creux dans cette paroi pour l'aération d'un produit posé sur elle.
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| FR9009573A FR2665106B1 (fr) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Piece en matiere plastique armee et son procede de fabrication. |
| EP19910402089 EP0468893B1 (fr) | 1990-07-26 | 1991-07-25 | Pièce en matière plastique armée, son procédé de fabrication et utilisation de cette pièce en tant que plateau-support de fromage en cours de maturation |
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