OUTIL A PLATEFORME DE MISE EN PLACE D'UN JOINT DANS UNE GORGE NOTAMMENT POUR DISPOSITIF DE PROJECTION DE JETS D'EAU

La présente invention se rapporte aux outils de mise en place d'un joint dans une gorge. Elle se rapporte aussi aux procédés de mise en place d'un joint dans une gorge et aux dispositifs de projection de jet d'eau à gorge de réception d'un joint, dans lesquels on utilise un outil de mise en place du joint. On utilise beaucoup, dans le domaine des non-tissés, le liage par jet d'eau qui est une consolidation de nappe fibreuse par liage par jet d'eau. On a besoin, à cet effet, d'un injecteur qui distribue uniformément l'eau sous pression, allant de 1 à 400 bars, sur toute la largeur du voile formé par la machine. On connaît essentiellement une distribution par l'intermédiaire d'un forage, puis de trous de distribution, suivis d'une chambre de répartition, et une distribution par un forage, suivie d'une fente. Le dispositif de projection de jets d'eau, dénommé aussi injecteur, comprend notamment un corps et un mors résistant à la pression et délimitant une chambre intérieure ayant une entrée. La chambre intérieure communique avec interposition d'une plaque perforée avec une fente de sortie débouchant à l'extérieur du mors ou de l'injecteur. Une gorge sans fin est usinée dans le mors, en entourant la fente de sortie. Cette gorge a la forme d'une piste d'athlétisme en ayant deux parties opposées délimitées chacune par un bord intérieur et un bord extérieur, et deux parties courbes d'extrémité. Un joint torique est placé dans cette gorge afin d'assurer le maintien et l'étanchéité de la plaque perforée. L'objectif est que l'eau sous pression ne puisse sortir de l'injecteur que par les trous (buses) de la plaque perforée.

Plusieurs systèmes de maintien et d'étanchéité de la plaque perforée ont été utilisés :

dans l'un d'entre eux, dit "système à bridage positif", la plaque perforée est plaquée grâce à un système mécanique extérieur au process, notamment grâce à un piston, contre une pièce extractible (semelle) comportant les joints toriques pour 1 ' étanchéité . La semelle peut être extraite facilement de l'injecteur pour changer les joints toriques quand les pistons sont au repos et qu'il n'y a plus de pression dans l'injecteur. Le système de bridage exige de nombreuses pièces supplémentaires, de sorte que le coût de fabrication est élevé. Le système de bridage donne une grande hauteur et un grand encombrement. Le système de bridage rend l'injecteur plus pesant. Ce système manque de fiabilité dans le temps, en raison de l'usure du piston et des tirants. Enfin, il nécessite un système hydraulique supplémentaire pour alimenter le piston en eau ou en huile sous pression.

C'est pourquoi on a préféré, à ce premier système, un système dit "autoclampé" à pièces extractibles , comme décrit au WO 03/070379 A1 et au WO 03/070378 A1.

L'eau sous pression vient plaquer la plaque perforée sur un porte-joint sur lequel sont montés les joints d ¹ étanchéité . Le porte-joint peut être extrait facilement par un côté de l'injecteur lorsqu'il n'y a plus de pression. Le remplacement éventuel d'un joint torique peut s'effectuer à l'extérieur de l'injecteur, et donc sans difficulté. Mais, en raison de l'épaisseur du porte-joint de 6 à

8 mm, la distance entre la plaque perforée et le voile de non- tissé à consolider se trouve augmentée, ce qui est défavorable pour le processus. L'énergie disponible du jet d'eau est d'autant plus réduite que le point d'impact du jet sur le voile de fibres est éloigné de la plaque perforée, et le porte-joint est difficile à réaliser.

C'est pourquoi on a proposé, au US 6 012 654, un outillage spécifique pour changer le joint torique assurant 1' étanchéité de la plaque perforée. L'eau sous pression vient

plaquer la plaque perforée contre le mors dans lequel la gorge de joint est intégrée directement. Dans cette solution, le remplacement éventuel du joint torique est plus délicat, car le joint est complètement emprisonné à l'intérieur de l'injecteur. Sa mise en place nécessite des moyens particuliers si l'on ne veut pas avoir à démonter le mors de l'injecteur pour changer le joint. Mais le changement du joint demande deux heures .

L'invention vise à écourter très sensiblement la durée du changement du joint tout en utilisant moins de pièces que dans le US 6 012 654.

L'invention a donc pour objet un outil de mise en place d'un joint dans une gorge. L'outil comprend un patin ayant une face supérieure plane et lisse de glissement et une face inférieure sur laquelle sont ménagée, successivement suivant le sens longitudinal de glissement du patin, une rampe s 'éloignant de la face supérieure au fur et à mesure qu'elle se rapproche d'une plateforme, plane et lisse, formant la surface la plus basse de la face inférieure, la plateforme étant suivie d'un toc d'entraînement.

De préférence, l'outil comprend un moyen d'indication du sens d'introduction du patin, par exemple une simple flèche apposée sur le patin.

Pour mettre en place un joint élastique sans fin, notamment un joint torique, à l'aide d'un outil suivant l'invention dans un dispositif de projection de jet d'eau comprenant notamment un corps et un mors délimitant un tunnel, dont la section transversale est juste supérieure à la plus grande section transversale de l'outil (c'est aussi la section au point le plus bas (le plus haut à la figure 3) de la rampe), qui débouche à l'extérieur à une extrémité par au moins une première lumière pouvant être fermée et dans le bas duquel est ménagée une fente de sortie entourée d'une gorge sans fin de réception du joint, l'une au moins et, de

préférence, les deux parties courbes de la gorge étant dites ouvertes et le périmètre du joint étant, à l'état relâché, plus petit que celui de la gorge, on peut effectuer successivement les opérations suivantes : - On retient un tronçon courbé du joint sur le toc ;

- on met deux brins issus du tronçon courbé sur la rampe ,

- tout en tirant à la main sur les deux brins pour les étirer, on introduit l'outil par la première lumière et en faisant glisser la surface supérieure de l'outil sous le plafond du tunnel de sorte que les deux brins, repoussés vers le bas par la plateforme, pénètrent dans la gorge au fur et à mesure de l'avance de l'outil,

- on fait sortir l'outil du tunnel par la seconde lumière,

- on libère le joint du toc, le tronçon courbé du joint revenant ainsi par retour élastique dans la partie courbe ouverte de la gorge proche de la seconde lumière, et on fait sortir l'outil du tunnel par l'une des lumières, de préférence, par la première lumière.

Alors qu'au brevet US 6 012 654, l'outillage était constitué de deux pièces, l'outil suivant l'invention ne comporte qu'une pièce. Le changement de joint dans le cas du système antérieur demandait deux heures. Suivant l'invention, on peut changer un joint en cinq minutes. Le changement de joint dans le système antérieur nécessitait une mise en place du joint sur l'outillage, une introduction de l'outillage et du joint dans l'injecteur, une introduction de la plaque perforée pour plaquer le joint dans la gorge, tandis que, suivant l'invention, le joint est mis sur l'outil alors même que l'outil est introduit dans l'injecteur et c'est l'outil lui-même, par son mouvement et sa conformation, qui met le joint en place dans la gorge, sans nécessiter de pièce complémentaire d'abaissement du joint ni l'introduction de la

plaque perforée pour plaquer le joint dans la gorge.

Le toc peut être constitué par un simple plot autour duquel est passée la partie courbe du joint, le plot ne se trouvant de préférence que dans la partie médiane, suivant la largeur, de la face inférieure.

Pour faciliter l'usinage, il vaut mieux que la rampe ne se trouve que dans les parties latérales, suivant la largeur, de la face inférieure, sous la forme donc de deux sous-rampes, de part et d'autre d'une barrette centrale de renforcement. On obtient de bons résultats lorsque la rampe a une longueur, suivant le sens longitudinal, de 25 à 100 mm.

De préférence, la rampe a une largeur comprise entre 10 et 30 mm, et la plus grande distance entre la face supérieure et la face inférieure est comprise entre 5 et 20 mm.

L'outil peut être en un matériau métallique ou en une matière plastique.

L'outil a, de préférence, une largeur comprise entre 10 et 30 mm. L'angle des rampes peut être compris entre 5° et 45°, et notamment être compris entre 10 et 20°, le mieux étant qu'il soit de 15°.

La plateforme a une longueur considérée suivant le sens longitudinal de l'outil d'environ 20 à 70 mm. L'invention a aussi pour objet un ensemble constitué d'un dispositif de projection de jet d'eau à gorge de réception d'un joint et d'un outil de mise en place du joint suivant 1 ' invention .

Le dispositif de projection de jet d'eau comprend notamment un corps et un mors résistant à la pression et délimitant une chambre intérieure ayant une entrée et communiquant avec interposition d'une plaque perforée avec une fente de sortie débouchant à l'extérieur du mors ou de l'injecteur, une gorge sans fin usinée dans le mors en

entourant la fente de sortie et ayant deux parties opposées délimitées chacune par un bord intérieur et un bord extérieur, et deux parties courbes d'extrémité dont l'une au moins est délimitée seulement par un bord intérieur, et une première lumière sur une première face frontale du mors, de dimension telle qu'un outil de mise en place d'un joint dans la gorge puisse être introduit dans le mors et en être retiré, et de préférence une deuxième lumière sur une deuxième face frontale du mors de même dimension que la première lumière. De préférence, la largeur d'entrée de la gorge est inférieure au diamètre du joint, à l'état relâché, le périmètre du joint est inférieur à celui de la gorge, le joint étant donc monté étiré dans la gorge, et le bord extérieur de la gorge de joint est inclinée vers la fente de sortie pour que le joint puisse s'accrocher facilement.

Les lumières sont, en fonctionnement, bouchées par des bouchons .

Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple : la Figure 1 est une vue en coupe d'un injecteur avec lequel l'outil de mise en place suivant l'invention est destiné à former un ensemble ; la Figure 2 est une vue en perspective partielle avec enlèvement de la partie supérieure du corps de l'extrémité du tunnel par lequel l'outil n'est pas introduit ; la Figure 3 est une vue en perspective de l'outil suivant l'invention, mais alors que sa face inférieure est, par souci de meilleure représentation, dirigée vers le haut ; la Figure 4 est une vue en coupe partielle illustrant la position de l'outil 19 dans le tunnel.

La Figure 5 est une vue semblable à la figure 3 d'une variante.

L 'injecteur représenté à la Figure 1 comprend corps 1 auquel est vissé un mors 2, l'ensemble constituant l' injecteur

en acier inoxydable qui résiste à la pression. Le corps délimite une chambre 3 intérieure ayant une entrée et communiquant par une fente 4, avec interposition d'une plaque perforée qui n'est pas représentée au dessin, avec une fente 5 de sortie débouchant à l'extérieur du mors ou de l'injecteur.

Une gorge 6 sans fin est usinée dans le mors 2, en entourant la fente 5 de sortie. Dans cette gorge doit être monté un joint 7 torique élastique en matière élastomère. Comme le montre la Figure 2, la gorge 6 a deux parties 8, 9 opposées rectilignes délimitées chacune par un bord 10, 11 intérieur et par un bord 12, 13 extérieur, et deux parties

(une seule est représentée) courbes 14 d'extrémité qui ne sont toutes deux délimitées que par un bord intérieur. Dans ces parties courbes d'extrémité, la gorge est dite ouverte. Une partie d'un joint qui tombe dans la plage ainsi délimitée aura toute facilité à venir s ' appliquer sur le bord 14 par retour élastique si le joint est au préalable étiré.

On voit, à la Figure 2, qu'une seconde lumière 15 est ménagée sur une seconde face frontale du mors 2. Elle a des dimensions telles qu'un outil de mise en place d'un joint dans la gorge peut y passer. Une première lumière 15 de même dimension se trouve à l'autre bout du tunnel 16 délimité par ces lumières 15, par une face 17 du corps 1 et par la face inférieure 18 dans laquelle est usinée la gorge 6. La section transversale des lumières 15 et donc celle du tunnel est juste supérieure au rectangle délimité par les dimensions hors tout de 1 ' outil de mise en place représenté à la Figure 3.

Cet outil, en un matériau qui glisse facilement sur de l'inox, est constitué d'un patin ayant une face 20 supérieure, rectangulaire, plane et lisse. La face latérale de gauche, à la Figure 3, de l'outil est en forme de T ayant une hampe 21 et une barrette 22. La barrette 22 est rectangulaire, en ayant une largeur de 20 mm et une hauteur de 10 mm. La

hampe 21 est sensiblement carrée, en ayant un côté de 10 mm. La hauteur de l'outil H est de 20 mm. La face inférieure (supérieure à la figure) de la hampe 21 est plane et parallèle à la face 20. Deux rampes 25 symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe longitudinal de l'outil sont disposées sur les bords longitudinaux de l'outil. Les rampes 25 sont inclinées vers le bas suivant une fente de 15°de la surface supérieure 20 de l'outil à une plateforme 26 qui est au niveau le plus bas de l'outil.

De l'autre côté que les rampes 25 la plateforme 26 se poursuit par un toc 24 d'entraînement, qui s'étend en hauteur de la partie la plus basse de l'outil, donc au même niveau que la partie la plus basse de la plateforme 26 vers le haut sur une hauteur moindre que celle de la plateforme de manière à dégager vers le haut, une rainure 23 ouverte vers le haut (vers le bas à la figure) . Le toc 24 d'entraînement ne se trouve que dans la partie médiane, suivant la largeur de la face inférieure de l'outil. Un joint peut être mis dans cette rainure 23 et ainsi enfilé sur le toc 24 d'entraînement, la face intérieure du joint venant en contact avec la paroi verticale de droite de la plateforme 26.

On utilise l'outil de mise en place d'un joint dans la gorge 6 de la manière suivante : - on met un tronçon courbé d'un nouveau joint 7 à mettre dans la gorge 6 dans la rainure 23 en l'appuyant sur le bord le plus à droite à la figure 3, de la plateforme 26 et sur le toc 24 d'entraînement. On met deux brins issus du tronçon courbé sur les rampes 25. Tout en tirant à la main sur les deux brins pour les étirer, on introduit l'outil par la première lumière en faisant glisser la face supérieure de l'outil sous le plafond du tunnel de sorte que les deux brins pénètrent dans la gorge 6 au fur et à mesure de l'avancé de l'outil. On fait sortir l'outil du tunnel par la seconde

lumière. On libère à la main le joint de la rainure 23, le tronçon courbé du joint revenant ainsi par retour élastique dans la partie courbe ouverte de la gorge proche de la seconde lumière. On fait sortir l'outil du tunnel par l'une des lumières .

A la figure 5, le toc 24 d'entraînement constitue l'extrémité avant de l'outil sans délimiter de rainure 23.

De ce fait, lorsque la partie avant de l'outil arrivera côté transmission et que le toc 24 d'entraînement passera au-dessus de la gorge ouverte, le joint aura tendance à tomber moyennant un léger mouvement de va-et-vient de l'outil réalisé par l'opérateur.