FR3068632A1 - Procede de fabrication d’un element presentant une surface externe cylindrique a partir de lamelles de tige de bambou-element et structures associees - Google Patents

Procede de fabrication d’un element presentant une surface externe cylindrique a partir de lamelles de tige de bambou-element et structures associees Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un élément présentant une surface externe cylindrique. De manière caractéristique, selon l'invention, - on forme une pluralité de segments rectilignes selon leur longueur et présentant une section transversale polygonale, notamment une section transversale sensiblement trapézoïdale ou triangulaire, chaque segment comprenant au moins une couche de lamelles de tige de bambou solidaires les unes des autres et notamment collées ; - on assemble lesdits segments selon leur longueur pour former un assemblage présentant une section transversale polygonale fermée ; - on usine la surface externe dudit assemblage de manière à former au moins sur une portion de la surface externe dudit assemblage, une surface sans arêtes présentant une section transversale circulaire ou elliptique ; et - éventuellement, avant ou après l'usinage, on forme un trou au centre de la section transversale dudit assemblage, de manière à former un tube ou une portion tubulaire. La présente invention concerne également un élément pouvant être obtenu selon le procédé de l'invention et des structures, notamment un cadre de vélo comportant ledit élément.

Description

[Domaine technique]
La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un élément comportant au moins une portion de surface cylindrique à partir de lamelles de tige de bambou, un élément pouvant être obtenu par ce procédé ainsi que des structures comportant une pluralité de cet élément.
[Art antérieur]
Le bambou est un matériau renouvelable et biodégradable. Il est de plus en plus utilisé dans des produits respectueux de l’environnement.
Le document CN 105650363 décrit un procédé de fabrication d’un tube composite qui comprend une couche interne formée d’un tube de plastique recouvert de fibres de charbon de bambou, une couche intermédiaire formée de résidus de plastique broyés mélangés à de l’acide stéarique et à des résidus de bambou et une couche externe formée de petits segments de bambou.
Le procédé précité est relativement compliqué et long à mettre en œuvre. De plus, l’utilisation de plastique permet, certes, un recyclage de ce dernier mais diminue la biodégradabilité du tube.
Par ailleurs, il existe des vélos dont le cadre est formé de tronçons de tiges de bambou. Ce type de vélo est écologique mais il est long à fabriquer car il nécessite de choisir des tiges les plus droites possibles. De plus, malgré un choix sévère des tiges, les vélos obtenus ne sont jamais bien équilibrés et ne remplissent pas les normes, notamment de sécurité en vigueur dans la plupart des pays.
Un premier but de la présente invention est donc de proposer un nouveau procédé de fabrication d’un élément présentant une surface externe cylindrique, tel qu’un tube ou un cylindre, à partir de bambou.
Un autre but de la présente invention est de proposer une structure de moyen de locomotion comportant un guidon, tel qu’un cadre de vélo, comprenant un élément tel que précité.
La présente invention concerne ainsi un procédé de fabrication d’un élément présentant au moins une portion de surface externe cylindrique.
Selon l’invention, de manière caractéristique,
- on forme une pluralité de segments rectilignes selon leur longueur et présentant une section transversale polygonale, notamment une section transversale sensiblement trapézoïdale ou triangulaire, chaque segment comprenant au moins une couche de lamelles de tige de bambou solidaires les unes des autres et notamment collées ;
- on assemble, notamment par collage, lesdits segments selon leur longueur pour former un assemblage présentant une section transversale polygonale fermée ;
- on usine la surface externe dudit assemblage de manière à former au moins sur une portion de la surface externe de ladite structure, une surface sans arêtes, présentant une section transversale circulaire ou elliptique ; et
- éventuellement, avant ou après usinage, on forme un trou au centre de la section transversale dudit assemblage, de manière à former un tube ou une portion tubulaire
Le procédé de l’invention permet ainsi de fabriquer des barres ou des tubes, de section polygonale, présentant sur au moins une portion une section transversale circulaire ou elliptique formée par usinage.
De préférence, on assemble lesdits segments par collage, éventuellement en appliquant des ondes haute fréquence telles que des micro-ondes.
Selon un mode de réalisation, on usine au moins deux portions présentant une surface externe sans arêtes, lesdites portions présentant éventuellement une section transversale de taille différente l’une de l’autre et/ou de la partie non usinée. On peut ainsi former un corps comportant une ou deux portions d’extrémité de diamètre inférieur au corps, par exemple. Cette portion d’extrémité peut servir à la connexion avec une autre pièce, par exemple.
Toute la surface de l’assemblage peut également être usinée pour former un élément présentant une surface uniforme, lisse et sans arêtes.
Selon un mode de mise en œuvre qui peut être combiné avec le précédent, on usine la structure de manière à former sur toute la longueur dudit élément une surface sans arêtes, la coupe transversale de cette portion étant notamment un cercle. On peut également usiner la surface de l’assemblage de manière à obtenir deux ou trois portions de diamètre différents toute la surface de l’assemblage étant usinée sur toute sa longueur de manière à obtenir une section sans arêtes et notamment sensiblement cylindrique.
Dans toute la présente invention, le mode de solidarisation des lamelles n’est pas limité selon l’invention. Il peut s’agir de lamelles collées, en particulier de lamelles collées par une colle de type urée-formaldéhyde et notamment une colle dite Aérolite®.
Avantageusement, tous les segments sont identiques.
Il est également possible, selon l’invention de former dans l’assemblage, un trou qui s’étend selon la longueur dudit assemblage, au centre de la section transversale dudit assemblage, de manière à former un tube ou une portion tubulaire. Ceci est possible pour tous les modes de mise en œuvre précités ainsi que dans toutes les combinaisons de modes de mise en œuvre.
Quel que soit le mode de mise en œuvre, l’orientation des lamelles n’est pas limitée selon l’invention. Elles peuvent, par exemple, ne pas être orientées et être disposées aléatoirement dans les segments. Un tel mode de réalisation est simple à mettre en œuvre et produit des éléments qui présentent de bonnes propriétés mécaniques.
Elles peuvent également être disposées verticalement, leur longueur s’étendant perpendiculairement à la longueur du segment. Elles peuvent également être disposées en couches horizontales superposées selon l’épaisseur du segment, la longueur des lamelles s’étendant selon la longueur du segment. De préférence, la jonction entre deux lamelles débouche au niveau de la surface d’une lamelle située dans la couche supérieure et/ou inférieure.
Les lamelles peuvent également être croisées : une couche comporte des lamelles orientées selon la longueur du segment, la couche superposée comportant des lamelles parallèles entre elles mais orientées selon une direction perpendiculaire à la longueur du segment.
Dans tous les modes de mise en œuvre, les lamelles peuvent être calibrées et/ou leur surface rendue rugueuse avant formation des segments.
Les segments peuvent être formés par moulage ; les lamelles sont encollées et introduites dans un moule puis comprimées pour former chacun des segments.
Selon un mode de mise en œuvre particulier, on forme lesdits segments de manière à ce que la longueur desdites lamelles s’étende selon la longueur des segments et notamment, on forme lesdits segments de manière à ce que la longueur desdites lamelles s’étende selon la longueur dudit segment et l’on forme éventuellement au moins partiellement la couche de surface dudit segment avec des lamelles disposées perpendiculairement à ladite longueur dudit segment. Ainsi toute la surface du segment peut être recouverte de lamelles dont la longueur est perpendiculaire à la longueur du segment. Le fait d’avoir un segment dont seule la couche de surface comporte des lamelles perpendiculaires à la longueur du segment permet d’avoir une bonne résistance en flexion. L’élément obtenu se courbe mais de rompt pas. Les lamelles perpendiculaires permettent de former par usinage une surface uniforme sans joint de colle entre les lamelles. Les segments précités peuvent être formés par moulage ou de la manière qui suit.
Selon un mode de mise en œuvre, on forme lesdits segments par découpe d’une plaque plane qui comprend elle-même au moins une couche de lamelles de tige de bambou solidarisées et notamment collées. Ce mode de mise en œuvre pour la formation des segments est particulièrement simple. Il permet d’avoir des segments de dimensions précises.
La plaque n’est pas limitée selon l’invention. La disposition des lamelles de la plaque peut être la même que celles précitées de même que le nombre de couches et leur disposition les unes par rapport aux autres.
Avantageusement, on découpe lesdits segments dans la plaque, en les laissant liés les uns aux autres selon leur longueur au niveau d’une zone de jonction qui prolonge leur surface externe et qui présente une épaisseur permettant de replier lesdits éléments l’un sur l’autre et l’on assemble lesdits segments par pliage et collage éventuellement en appliquant des ondes hautes fréquence pour former ledit assemblage.
Il est possible de former des segments tels que précités par exemple, en formant des entailles en forme de V dans la plaque et en laissant une épaisseur entre les segments au niveau de l’ouverture du V et qui forme ainsi la zone de jonction. Cette zone de jonction ou peau forme une charnière qui permet de replier facilement les segments les uns sur les autres et de les maintenir assemblés. On forme ainsi facilement et rapidement l’élément selon l’invention Avantageusement, on utilise une plaque qui comprend une couche de lamelles de bambou solidarisées et notamment collées selon leur longueur et leur largeur, lesdites lamelles ont notamment une longueur au moins égale à la longueur desdits segments et la largeur desdites lamelles est notamment supérieure ou égale à la plus grande dimension de ladite section polygonale dudit segment et l’on découpe ladite plaque de manière à ce que la longueur desdites lamelles s’étende selon la longueur desdits segments. On obtient ainsi des segments qui ne présentent pas de zone de jonction entre les lamelles selon l’épaisseur de ces dernières, dans la longueur du segment. Les zones de collage entre les lamelles présentent une grande surface ce qui assure une grande cohésion au matériau et confère aux segments et à l’élément des propriétés mécaniques très proches de celles d’une tige de bambou.
La plaque peut ne comporter qu’une couche de lamelles de bambou solidarisées selon leur longueur et leur largeur.
La plaque peut également comporter une première couche de lamelles de bambou solidarisées et notamment collées selon leur longueur et leur largeur et une deuxième couche de lamelles de bambou qui s’étendent perpendiculairement aux lamelles de la première couche. Dans ce cas, on découpe les segments dans la plaque de manière à ce que la surface externe de chaque segment et donc de l’élément soit formée par ladite deuxième couche. On obtient ainsi un élément qui présente une surface parfaitement uniforme et lisse, sans zone de collage apparente et qui présente de bonnes propriétés mécaniques comparables à celles d’une tige de bambou.
Dans chacun des modes de réalisation précité, l’épaisseur desdites lamelles peut notamment s’étendre selon la hauteur de la section de chacun desdits segments lorsque ces derniers ont une section trapézoïdale ou triangulaire.
Selon un autre mode de mise en œuvre, on forme lesdits segments en introduisant des lamelles de bambou préalablement encollées dans un moule et en pressant lesdites lamelles dans ledit moule, lesdites lamelles étant de préférence rendues rugueuses et/ou calibrées avant leur introduction dans ledit moule. Dans ce mode de mise en œuvre, les lamelles peuvent être disposées aléatoirement ou orientées et former des couches comme précitées. Néanmoins, une répartition aléatoire des lamelles est rapide à mettre en œuvre et fournit des éléments dont les propriétés mécaniques sont satisfaisantes.
Il est également possible d’encoller les lamelles après leur introduction dans le moule, par pulvérisation, par exemple, et avant l’application de la pression.
Quel que soit le mode de mise en œuvre, les lamelles sont, de préférence, traitées par voie chimique et/ou thermique afin de les débarrasser des insectes et/ou les rendre imputrescibles. Ce traitement peut intervenir avant la formation de la plaque ou des segments. Il est également possible, selon l’invention, suite à l’usinage, de placer ledit élément dans un moule et de surmouler sur ledit élément une pièce de connexion ou autre, en matière plastique. Cette pièce peut être une pièce de connexion, par exemple, du type comportant une portion solidaire de l’extrémité de l’élément et se prolongeant par un manchon creux qui permet d’emboîter l’extrémité d’un autre élément, laquelle n’est pas équipée d’une telle pièce. Les deux éléments peuvent ensuite être solidarisés par collage de l’extrémité de l’élément dans le manchon de la pièce de connexion.
La pièce n’est pas limitée selon l’invention. Il peut s’agir également d’une pièce fonctionnelle, telle qu’un pédalier de vélo, par exemple ; ce pédalier comportant une partie métallique qui est fixée à l’élément de l’invention au moyen de la pièce surmoulée.
La pièce en matière plastique peut comporter des charges telles que des fibres, notamment minérales, qui permettent de la renforcer.
C’est le Mérite de la Demanderesse que d’avoir montré qu’il est possible de surmouler des pièces en matière plastique sans dommage pour l’élément de l’invention.
Avantageusement, on surmoule ladite pièce de manière à ce que la matière plastique ne pénètre pas dans la cavité formée dans l’élément lorsque ce dernier est creux ou partiellement creux. Ceci permet de bien contrôler la forme de la pièce surmoulée et la surface en contact entre l’élément et cette pièce.
La présente invention concerne également un élément présentant une surface externe cylindrique, pouvant être obtenu selon le procédé selon l’invention et qui comporte une pluralité de segments essentiellement formés de lamelles de tiges de bambou solidarisées, notamment collées, présentant chacun deux faces planes opposées, lesdits éléments sont solidaires deux à deux selon leur longueur au niveau desdites faces latérales opposées et forment une section transversale fermée choisie parmi les polygones, le cercle et les ellipses, ledit élément comprenant éventuellement une perforation s’étendant selon sa longueur, sur au moins une portion de ladite longueur.
Le nombre de segments n’est pas limité selon l’invention. Il peut être de 6, par exemple. Un élément comprenant 6 segments permet une bonne répartition des forces.
Selon un mode de réalisation, un des segments et notamment tous les segments comportent des lamelles de bambou dont la longueur s’étend selon la longueur du segment, lesdites lamelles présentent notamment une longueur égale à la longueur dudit segment, la largeur desdites lamelles s’étendant radialement par rapport audit élément.
Avantageusement, au moins un des segments et notamment tous les segments comportent une première couche de lamelles de bambou dont la longueur s’étend selon la longueur du segment, lesdites lamelles de ladite première couche présentent notamment une longueur égale à la longueur dudit segment, la largeur desdites lamelles de ladite première couche s’étendant radialement par rapport audit élément, ledit élément comporte éventuellement une deuxième couche de lamelles de bambou solidaires les unes des autres et de ladite première couche et notamment collées et les lamelles de ladite deuxième couche sont perpendiculaires aux lamelles de la première couche et forment la surface externe dudit élément. Un tel élément présente une bonne résistance en flexion et une bonne résistance à l’usure, notamment au niveau de sa couche externe. Il a de plus un aspect particulièrement esthétique. L’élément présent des propriétés mécaniques qui sont semblables à celles d’une tige de bambou.
La présente invention concerne également un élément tel que précité qui comporte, en outre, à au moins une de ses extrémités, une pièce notamment surmoulée qui comprend une portion solidaire de la surface externe dudit élément et se prolonge notamment par un manchon apte à recevoir l’extrémité d’un autre élément pour l’assemblage avec ce dernier. La pièce peut également être collée.
Les considérations relatives à l’orientation des lamelles exposées en référence au procédé de l’invention s’appliquent également en référence à l’élément de l’invention.
De même, les explications relatives à la pièce surmoulée qui ont été faites en référence au procédé s’appliquent également à l’élément de l’invention.
Ainsi, la présente invention concerne un élément tel que précité qui comporte un pédalier de vélo solidarisé à une de ses extrémités au moyen d’une pièce surmoulée.
La présente invention concerne également un élément tel que précité qui comporte un guidon solidarisé à une de ses extrémités au moyen d’une pièce surmoulée.
La présente invention concerne également un élément tel que précité qui comporte un tube de selle comportant éventuellement une selle, solidarisé à une de ses extrémités au moyen d’une pièce surmoulée.
La présente invention concerne également une structure de moyen de locomotion comportant un guidon, tel qu’un cadre de vélo, notamment, qui comprend une pluralité d’éléments selon l’invention Ces éléments comportent de préférence des extrémités de section circulaire, de diamètre inférieur à la dimension transversale de la portion centrale.
Avantageusement, tous les éléments sont solidarisés les uns aux autres par des pièces surmoulées. Ceci permet d’obtenir une structure parfaitement reproductible et calibrée, ce qui est important pour un cadre de vélo notamment. Cette structure est avantageusement un cadre de vélo.
Le cadre de vélo ainsi obtenu est parfaitement équilibré du fait de l’utilisation d’éléments parfaitement rectilignes et calibrés.
Avantageusement, le cadre de vélo comporte une barre transversale qui est pleine et connectée à une de ces extrémités à une connexion de guidon sur laquelle un guidon peut être monté, l’autre extrémité de la barre transversale étant connectée à une pièce de connexion de pédalier, sur laquelle un pédalier peut être monté.
Le cadre peut également comporter une barre supérieure creuse, formant un tube, dont une extrémité est reliée à la connexion de guidon et l’autre extrémité à une connexion porte-selle sur laquelle une selle peut être montée.
Le cadre peut également comporter une barre centrale selon l’invention, éventuellement creuse et donc formant tube, qui relie la connexion de pédalier à la barre supérieure et à la connexion porte-selle.
Le cadre peut également comporter une pièce de connexion intermédiaire connectée à l’extrémité de la barre centrale non connectée à la connexion de pédalier et un tube porte-selle selon l’invention, dont une extrémité est connectée à la connexion intermédiaire, l’autre extrémité étant relié à la connexion porteselle. Un tel cadre est plus particulièrement adapté aux femmes.
Avantageusement, le cadre comporte également des haubans qui comportent une extrémité reliée à la connexion de pédalier ou une extrémité reliée à la connexion porte selle, l’autre extrémité étant adaptée pour être montée sur le moyeu d’une roue. Ces haubans sont de préférence des barres pleines selon l’invention.
Dans tous les cas, les pièces de connexion peuvent être, de préférence, en plastique biodégradable.
Avantageusement, le cadre de vélo est formé par assemblage des éléments au moyen de pièces surmoulées.
Le cadre de vélo ou autre peut également comporter des éléments qui comportent une pièce de connexion surmoulée et qui est solidarisée par collage à un autre élément selon l’invention.
La présente invention concerne également un kit qui comprend les pièces de connexion précitées et un ensemble d’éléments selon l’invention. Le cadre du vélo et le vélo de l’invention peuvent ainsi être montés par collage à partir de ce kit. II en est de même pour toute autre structure de moyen de locomotion selon l’invention.
La présente invention concerne également une structure tridimensionnelle choisie notamment parmi une pièce de mobilier, une structure de jeu intérieur ou extérieur et un échafaudage ou un ensemble de pièces permettant d’assembler une telle structure tridimensionnelle, qui comporte au moins un élément selon l’invention.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’un cadre de vélo, selon lequel, de manière caractéristique, on fournit un moule comprenant la forme en creux d’un cadre de vélo, ladite forme comprenant des portions rectilignes, on insère dans chacune desdites portions rectilignes dudit moule, un élément selon l’invention et en ce que l’on surmoule aux extrémités desdits éléments des pièces de connexion en matière plastique qui solidarisent lesdits éléments les uns aux autres.
Dans toute la présente demande, que ce soit en référence au produit de l’invention ou au procédé de l’invention, les lamelles de bambou peuvent présenter une épaisseur sensiblement égale ou supérieure à 1mm et sensiblement égale ou inférieure à 20mm, notamment une épaisseur sensiblement égale à 5mm. La largeur des lamelles peut être égale ou supérieure à 10mm et sensiblement égale ou inférieure à 40mm et notamment sensiblement égale à 12mm.
[Définitions]
Dans la présente invention, le terme « bambou » désigne toute plante de la famille des Poaceae faisant partie de la tribu des Bambuseae. En particulier, ce terme désigne le bambou du genre Phyllostachys et plus particulièrement du genre Phyllostachys et de la variété Puebescens.
Le terme « tige » fait référence au chaume de la plante.
Le terme « lamelle » fait référence à une pièce comportant deux faces sensiblement rectangulaires éventuellement courbées, l’une étant concave, l’autre convexe et présentant une épaisseur inférieure à ses deux autres dimensions. Le terme « lamelle » englobe les lamelles calibrées ci-dessous définies et les lamelles non calibrées.
Le terme « lamelle calibrée » fait référence à une lamelle dont les deux faces opposées et rectangulaires sont planes. Ce type de lamelle est obtenu après usinage des lamelles brutes obtenues par découpe du chaume de bambou.
Les termes « relié(e), connectée » et les termes connexes indiquent que l’élément relie les deux pièces de connexion et est solidaire de ces dernières tout en pouvant éventuellement être démonté de ces dernières.
Les termes « structure de moyen de locomotion comportant un guidon » englobent les structures ou cadre des vélomoteurs, trottinettes, bicyclettes, tricycles et vélos de tout type, BMX, vélo de route, VTT et VTC.
Le terme matière plastique fait référence à toute matière comprenant au moins un polymère ou un mélange de polymères.
La présente invention, ses caractéristiques, propriétés et divers avantages qu’elle procure, apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de cinq modes de mise en œuvre particuliers du procédé de l’invention, de deux modes de réalisation de l’élément selon l’invention et d’un mode de réalisation particulier d’un vélo selon l’invention et qui fait référence aux dessins annexés sur lesquels :
- les Fig. 1a et 1b représentent respectivement une vue en coupe transversale et longitudinale d’un premier mode de réalisation d’un élément selon l’invention ;
- les Fig. 2a et 2b représentent respectivement une vue en coupe transversale et longitudinale d’un deuxième mode de réalisation d’un élément selon l’invention ;
- la Fig. 3 représente une vue partielle en perspective d’un vélo selon l’invention ; et
- la Fig. 4 représente un schéma d’une coupe transversale d’une plaque comprenant des lamelles de bambou, découpée et servant à fabriquer l’élément de l’invention par pliage et collage.
EXEMPLES DE PROCEDE DE FABRICATION
Exemple 1
On coupe des tronçons de tige de bambou entre deux nœuds. On réduit la longueur des tronçons et on sectionne ensuite ces tronçons réduits selon leur longueur pour obtenir des fragments ou lamelles qui ont la longueur du tronçon réduit et qui présentent donc un léger rayon de courbure. Ces fragments sont empilés de manière aléatoire dans un moule de section rectangulaire et enduits de colle, par pulvérisation, par exemple. On exerce ensuite une pression sur les fragments enduits de colle et empilés dans le moule de manière à ce qu’ils épousent la forme de ce dernier. Lorsque l’ensemble est démoulé et la colle séchée, on obtient une plaque épaisse.
Dans la plaque obtenue, on découpe des segments 1 de section transversale trapézoïdale comme représenté sur la Fig. 1a. On assemble par collage ces segments 1, deux à deux, selon leur longueur au niveau de deux faces latérales du trapèze. La grande base de chaque trapèze forme la surface externe de l’élément obtenu, la petite base étant orientée vers l’intérieur de l’élément. En référence à la Fig. 1a, en coupe transversale, l’élément formé de l’assemblage des 6 segments 1 présente une surface externe polygonale 2 (qui est hexagonale dans le cas présent) et une ouverture 3 centrale de section polygonale (également hexagonale). Cette ouverture 3 est formée par les petites bases des trapèzes qui assemblés forment un polygone fermé. L’ouverture 3 s’étend sur toute la longueur de la structure obtenue par assemblage des segments 1.
Cette structure est ensuite usinée afin d’éliminer les arêtes du polygone formé par les grandes bases de manière à obtenir une surface externe lisse et cylindrique, représentée en pointillés. De même, on vient usiner la surface définissant l’ouverture 3 afin de la rendre sans arêtes ; cette surface cylindrique et lisse usinée est également représentée en pointillés sur la Fig. 1a. En usinant des épaisseurs de matière différentes sur des portions distinctes de la longueur de la surface externe de l’assemblage formé par les segments 1 solidarisés, on obtient un élément tel que représenté sur la Fig. 1b. Cet élément comporte plusieurs portions 21 et 22 de diamètres externes différents mais présentant tous une surface externe lisse. De même, en retirant plus ou moins de matière sur des portions différentes lors de l’usinage de l’ouverture 3, on obtient une ouverture 3 qui comporte une portion 31 présente un plus grand diamètre au niveau de l’extrémité de l’élément formé.
Exemple 2
Dans cet exemple, on découpe dans la plaque des segments 1 de section triangulaire comme représenté sur la Fig. 2a. Les segments assemblés forment une structure pleine dont la surface externe 2 est hexagonale dans l’exemple particulier ici représenté. On usine ensuite cette surface externe de manière à la rendre cylindrique ; cette surface cylindrique est représentée en pointillés sur la Fig. 2a. Comme représenté sur la Fig. 2b, l’élément obtenu présente deux portions de section circulaire et de diamètre externe réduit 23 et 24 situées aux deux extrémités de l’élément et une portion centrale 25 de diamètre supérieur. Cet élément est un cylindre plein. Il peut être emboîté au niveau de chacune de ses portions d’extrémité 23 et 24 dans l’ouverture 3 d’un autre élément selon l’invention, tel que par exemple, celui représenté sur la Fig. 1b.
Exemple 3
L’exemple 3 est une variante des exemples 1 et 2. L’exemple 3 diffère en ce que la plaque qui sert à former les segments est obtenue à partir de lamelles calibrées. Ces lamelles calibrées sont obtenues par usinage des lamelles présentant un rayon de courbure utilisées dans l’exemple 1 et dans l’exemple 2. On usine ces lamelles afin de leur conférer une section transversale rectangulaire. On élimine ainsi le rayon de courbure précité. Les lamelles sont ensuite introduites dans un moule comme précité en référence aux exemples 1 et 2. Exemple 4
L’exemple 4 est une variation de l’exemple 3. Les lamelles calibrées sont disposées parallèlement selon leur longueur dans le moule. On forme ainsi une couche de lamelles parallèles, collées selon une face définie par leur longueur et leur largeur. L’épaisseur des lamelles est visible sur l’épaisseur de la plaque ; la largeur des lamelles forme l’épaisseur de la plaque.
Exemple 5
Dans cet exemple, les segments sont directement formés par moulage dans un moule approprié. On dispose les lamelles calibrées ou non dans un moule adapté et on presse. On applique de la colle par pulvérisation avant et/ou après l’introduction des lamelles dans le moule. On obtient ainsi directement les segments que l’on peut assembler pour former l’assemblage à usiner pour obtenir les éléments. Il est ainsi possible de former les segments représentés sur les Fig. 1a à 2b.
Dans tous les exemples, la colle est une colle urée formaldéhyde et notamment la colle dite aérolite et plus particulièrement la colle Aérolite® UP 4116.
Exemple 6
On fournit une plaque de lamellé collé de bambou qui comporte une première couche de lamelles de bambou (éventuellement rectifiées) parallèles selon leur longueur et collées selon leurs faces définies par leur longueur et leur largeur. La plaque comporte une deuxième couche formée par une seule couche de lamelles disposées perpendiculairement aux lamelles de la première couche. A titre indicatif, les lamelles de bambou présentent une épaisseur de 5mm, une largeur de 12 mm et une longueur de 2m. Comme représenté sur la Fig. 4, on découpe des segments de section trapézoïdale. Ces segments sont reliés les uns aux autres au niveau d’une couche formée dans la deuxième couche de lamelles de la plaque (les lamelles perpendiculaires à la longueur des segments). L’épaisseur eP de la peau reliant les segments, est, par exemple, de 0,5 mm. Cette peau forme la surface externe de l’élément final.
On obtient ainsi des segments dont la longueur est égale à la longueur de la première couche de lamelles de la plaque. La deuxième couche forme la surface externe de l’élément formé par les segments repliés et assemblés.
Les lamelles de la première couche présentent une largeur L qui s’étend selon la hauteur H des segments et une épaisseur e qui s’étend perpendiculairement à cette hauteur H. On forme l’élément par pliage et collage des segments.
Exemple de réalisation d’un vélo
La Fig. 3 représente un mode de réalisation particulier d’un vélo selon l’invention. Le cadre 5 est formé d’éléments selon l’invention. La barre transversale 51 est une barre cylindrique pleine qui présente deux extrémités de diamètre inférieur à celui de la portion centrale. La barre supérieure 53 est un tube selon l’invention qui comprend à ses extrémités deux portions de section de diamètre inférieur au diamètre de la section de la portion centrale. Les haubans inférieurs 55 et supérieurs 57 qui maintiennent la roue arrière sont des cylindres pleins, de section transversale circulaire, selon l’invention. Leurs extrémités présentent des portions de diamètre inférieur à la portion centrale, comme précité. Le tube de jonction ou barre centrale 56 est un tube selon l’invention qui présente deux portions d’extrémité plus fines que la portion centrale, comme précité. Le tube porte-selle 59 est sensiblement identique au tube de jonction 56. Le tube porte selle comporte une pièce de connexion 591 qui permet de solidariser les haubans 57 au cadre et de fixer une selle. Les tubes et barres sont reliées les unes aux autres par des pièces de connexion. Ainsi la barre transversale 51 a une extrémité reliée à la connexion de guidon 71 en matière plastique surmoulée qui porte le guidon (non représenté). La connexion de guidon 71 est fixée à la fourche qui maintient la roue avant. L’autre extrémité de la barre transversale 51 est connectée à la connexion de pédalier 73 (pièce surmoulée) qui sert au montage du pédalier sur le cadre 5. Une portion d’extrémité des haubans inférieurs 55 est fixée à une portion de la connexion de pédalier 73 par surmoulage, l’autre extrémité est solidaire d’une connexion de roue 74 qui maintient la roue arrière au cadre. La connexion centrale 75 relie le tube de jonction 56 au tube porte-selle 59 est, elle aussi, surmoulée. La portion d’extrémité supérieure de ce dernier comporte une pièce de connexion supérieure, dite connexion porte-selle, qui comprend un embout pour recevoir la selle et deux tubes dans lesquels sont fixés les extrémités des hauban supérieurs 57. La barre supérieure 53 relie la connexion de guidon 71 à la connexion centrale 75. Le mode de réalisation représenté comporte un cadre pour femme. Selon une variante non représentée, le cadre comprend une barre supérieure sensiblement horizontale, formant ainsi un cadre pour homme.
Les haubans précités sont pleins et constitués de 6 segments identiques et assurent ainsi une bonne répartition des forces.
Toutes les pièces de connexion précitées sont surmoulées sur les éléments de l’invention ce qui permet d’obtenir un cadre de vélo parfaitement calibré et reproductible.
Le cadre de vélo précité est obtenu au moyen d’un moule. Ce moule comporte en creux la forme du cadre de vélo. On vient placer dans les portions rectilignes du moule qui correspondent à la barre transversale, la barre supérieure, le tube de jonction, le tube porte-selle et les haubans puis on ferme le moule et l’on surmoule les pièces de connexion en injectant localement entre les extrémités des éléments de l’invention de la matière plastique fondue. On 5 bouche l’extrémités des éléments avant le surmoulage afin d’éviter que la matière plastique fondue ne se répande dans les éléments creux. Après refroidissement et démoulage on obtient le cadre de l’invention.
Il est également possible de fabriquer un cadre dont une partie des éléments de l’invention comportent des pièces surmoulées qui sont fixées par 10 collage aux autres éléments pour former le cadre.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de fabrication d’un élément présentant une surface externe cylindrique caractérisé en ce que :
    - on forme une pluralité de segments rectilignes selon leur longueur et présentant une section transversale polygonale, notamment une section transversale sensiblement trapézoïdale ou triangulaire, chaque segment comprenant au moins une couche de lamelles de tige de bambou solidaires les unes des autres et notamment collées ;
    - on assemble, notamment par collage, lesdits segments selon leur longueur pour former un assemblage présentant une section transversale polygonale fermée ;
    - on usine la surface externe dudit assemblage de manière à former au moins sur une portion de la surface externe dudit assemblage, une surface sans arêtes présentant une section transversale circulaire ou elliptique ; et
    - éventuellement, avant ou après l’usinage, on forme un trou au centre de la section transversale dudit assemblage, de manière à former un tube ou une portion tubulaire.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’on forme lesdits segments par découpe d’une plaque plane qui comprend elle-même au moins une couche de lamelles de tige de bambou solidarisées et notamment collées.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’on découpe lesdits segments en les laissant liés les uns aux autres selon leur longueur, au niveau d’une zone de jonction qui prolonge leur surface externe et qui présente une épaisseur permettant de replier lesdits éléments l’un sur l’autre et en ce que l’on assemble lesdits segments par pliage et collage, éventuellement en appliquant des ondes hautes fréquence pour former ledit assemblage.
  4. 4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l’on utilise une plaque qui comprend une couche de lamelles de bambou solidarisées et notamment collées selon leur longueur et leur largeur, en ce que lesdites lamelles ont notamment une longueur au moins égale à la longueur desdits segments, en ce que la largeur desdites lamelles est notamment supérieure ou égale à la plus grande dimension de ladite section polygonale dudit segment et en ce que l’on découpe ladite plaque de manière à ce que la longueur desdites lamelles s’étende selon la longueur desdits segments.
  5. 5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’on place ledit élément dans un moule et l’on surmoule sur ledit élément une pièce de connexion en matière plastique.
  6. 6. Elément présentant une surface externe cylindrique, pouvant être obtenu selon le procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comporte une pluralité de segments formés ou essentiellement formés de lamelles de tiges de bambou solidarisées, notamment collées, présentant chacun deux faces latérales planes opposées, en ce que lesdits éléments sont solidaires deux à deux selon leur longueur au niveau desdites faces latérales et forment une section transversale fermée choisie parmi les polygones, le cercle et les ellipses, ledit élément comprenant éventuellement une perforation s’étendant selon sa longueur sur au moins une portion de ladite longueur.
  7. 7. Elément selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’au moins un des segments et notamment tous les segments comportent une première couche de lamelles de bambou dont la longueur s’étend selon la longueur du segment, en ce que lesdites lamelles de ladite première couche présentent notamment une longueur égale à la longueur dudit segment, la largeur desdites lamelles de ladite première couche s’étendant radialement par rapport audit élément, en ce qu’il comporte éventuellement une deuxième couche de lamelles de bambou solidaires les unes des autres et de ladite première couche et notamment collées et en ce que les lamelles de ladite deuxième couche sont perpendiculaires aux lamelles de la première couche et forment la surface externe dudit élément.
  8. 8. Elément selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comporte, en outre, à au moins une de ses extrémités, une pièce de connexion, notamment surmoulée, qui comprend une portion solidaire de la surface externe dudit élément et en ce que ladite portion se prolonge notamment par un manchon apte à recevoir l’extrémité d’un autre élément pour l’assemblage avec ce dernier.
  9. 9. Structure de moyen de locomotion comportant un guidon et notamment cadre de vélo, caractérisée en ce qu’elle comprend une pluralité d’éléments selon l’une quelconque des revendications 6 à 8.
  10. 10. Structure tridimensionnelle choisie notamment parmi une pièce de
    5 mobilier, une structure de jeu intérieur ou extérieur et un échafaudage ou ensemble de pièces permettant d’assembler une telle structure tridimensionnelle, caractérisé en qu’il comporte au moins un élément selon l’une quelconque des revendications 6 à 8.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2621522A1 (fr) * 1987-10-12 1989-04-14 Doucin Michel Assemblage de poteaux ou espars en bois creux et coniques
JP2014083774A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Akira Tsuji 竹材を利用した集成材
CN104544855A (zh) * 2014-11-28 2015-04-29 苏州群泰包装制品有限公司 一种低碳环保型眼镜盒

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