Brevet FR2004099A1 — publié le 19691121

L'invention concerne un dispositif pour vérifier la résistance d'endurance de meubles rembourrés. Elle a en particulier pour objet la vérification de la résistance d'endurance de leur matelas à ressorts, rembourrage et enveloppe. Ces essais ont pour but de constater, sous des conditions aussi proche que possible de leur utilisation effective; la capacité du matériau élastique à reprendre sa forme initiale après avoir été pendant un certain temps soumis à des charges, temps durant lequel la profondeur d'empreinte1 la pression exercée pour obtenir cette empreinte, la durée de cette pression d'empreinte la fréquence de ce processus, d'empreinte, par exemple par minute, doivent pouvoir étre variés.Ces essais ont pour but de constater à quelles charges le matériau élastique ne reprend plus sa forme initiale et à quels moments apparaissent dans le matériau les premières fissures, déchirures etc. En plus l'invention a pour objet la vérification de la résistance à la rupture, à la flexion et à l'usure des enveloppes des meubles rembourrés. Il faut aussi prendre en considération l'échauffement de l'enveloppe, vu que ces qualités sont dépendantes de la température, en particulier avec les enveloppes en matière plastique, et que celles-ci sont soumises à des différences de températures durant leur utilisation dues aux rayons de soleil, chauffage domestique et à la chaleur du corps humain des utilisateurs. En fin de compte de dispositif de vérification ou d'inspection suivant la présente invention doit pouvoir étre utilisable avec des meubles rembourrés ou parties rembourrées de forme et de grandeur différente. Par exemple, pour les fauteuils on doit pouvoir vérifier le siège rembourré aussi bien que le dossier rembourré. De meme si l'angle entre le siège et le dossier est différent de 90 , le dispositif suivant l'invention permet néanmoins à la pression d'essai d'étire appliquée verticalement au rembourrage. Le dispositif suivant l'invention est aussi adapté pour permettre les essais de simples rembourrages tels que des coussins, matelas1 parties de sièges, de dossiers etc. Le dispositif suivant la présente invention est actionné par des moyens de pression, de préférence par pression pneumatique et par l'énergie électrique. Dans un-mode de réalisation préféré l'invention résoud le problème posé à l'aide d'un tampon presseur qui est déplacé contre la partie à vérifier et qui est relié à un cylindre à double admission permettant au tampon presseur d'entre appliqué avec une pression et une durée réglables. A l'aide d'une commande pour l'admission de l'air comprimé soit dans une direction soit dans l'autre, on peut régler et changer à volonté la charge appliquée à la partie à vérifier. Un développement constructif de l'invention prévoit la disposition, sur une base sous le tampon presseur1 d'une boite dynamométrique pour mesurer la pression de la charge et qui règle à l'aide d'une commande l'admission de l'air comprimé dans le cylindre. La boite dynamométrique est composée de deux douilles qui s'emboitent l'une dans l'autre, l'une étant fixée à une tige filetée qui en permet un réglage en hauteur. Ceci permet de disposer la boite dynamométrique en contact avec la face inférieure de l'objet à éprouver. L'invention prévoit aussi un instrument de réglage de la pression qui travaille ensemble avec la boite dynamométrique et avec la commande du cylindre. On règle au moyen de cet instrument la pression avec laquelle on doit charger l'objet à éprouver. Après avoir obtenu cette pression, l'alimentation en air comprimé du cylindre est coupée et la pression réglée est maintenue. Vu que les objets devont etre soumis à des essais sont de formes différentes, l'invention prévoit un réglage de la position du tampon presseur. La position horizontale et verticale peut etre réglée au moyen d'un collier de serrage monté sur une traverse sur laquelle il peut pivoter et coulisser Ce collier de serrage faisant partie d'une douille sur laquelle est monté un plateau dans un guide supportant le cylindre. Tout l'ensemble peut donc etre pivoté et déplacé dans la position désirée. Le cylindre pneumatique décrit plus haut ainsi que les installations qui lui sont associées est surtout utilisé pour les essais lorsque les forces et pressions sont élevées mais la fréquence de l'application de ces pressions pas trop élevée. Lorsque la fréquence de l'application des pressions par unité de temps est plus élevée afin de déterminer l'endurance de l'échan tillon, l'invention prévoit que le tampon presseur soit entrainé par une bielle et un moteur à engrenages. Suivant une réalisation préférée, l'invention prévoit un guide vertical pouvant se déplacer sur une traverse du cadre, un plateau avec un engrenage supporté par le guide vertical, le moteur à engrenages, la commande par bielle et le tampon presseur étant supporté par ce plateau qui peut titre réglé et bloqué par une mâchoire, Par le déplacement de ce plateau on peut régler la position verticale du tampon presseur et on peut ainsi adapter cette installation à des objets de différentes hauteurs. Pour les essais de résistance à la chaleur des échantillons, en particulier ceux avec des enveloppes en matière plastique, l'invention prévoit un tampon presseur avec une bague de chauffage ainsi qu'un thermostat pour régler la température, Pour effectuer une pluralité d'essais l'invention prévoit la disposition sur un arbre de plusieurs cylindres et / ou plusieurs moteurs à engrenages qui peuvent etre pivotés et fixés dans une position prédéterminée. Un autre mode de réalisation préféré de la présente invention permet d'effectuer des essais sur les dossiers des fauteuils ou objets semblables. Des douilles s'étendent horizontalement et sont fixées dans le cadre dans ces douilles peuvent coulisser des tiges qu'on peut régler et fixer à volonté et à une extrémité de ces tiges stétendent des traverses. L'échantillon vertical pour les essais est appliqué contre ces traverses, les tampons presseurs et leurs accessoires sont pivotés dans l'horizontale et travaillent alors contre l'échantillon vertical. Les tampons presseurs actionnés pneumatiquement et les tampons presseurs actionnés par les moteurs à engrenages sont fixés dans des chassis indépendants. Ils peuvent être employés soit séparément soit ensemble. L'invention prévoit que le cylindre pneumatique pour la commande d'un des tampons presseurs est monté sur une traverse supportée par des montants fixés sur l'une des bases, tandis que les moteurs à engrenages sont montés avec leurs bielles sur une traverse fixée au cadre d'une deuxième base, les deux bases étant juxtaposées et pouvant être fixées ensembles D'autres particularités de la présente invention apparattront ci-dessous en considération de la description détaillée et des dessins annexés ob: la Fig. 1 est une vue d'ense: 1e du dispositif suivant la présente invention, la Fig, 2 est une vuereprésentant, en partie en coupe, une bote dynamométrique utilisée dans le dispositif, la Fig. 3 est une vue d'un moteur de commande avec les installations qui en font partie dans une position tournée par 90 par rapport à celle de la Fig. 1 pour vérifier des parties verticales, la Fig. 4 est une représentation en perspective, vue suivant la direction de la flèche 4 de la tig. 1 du cylindre compresseur et les installations qui en font partie, la Fig. 5 est une vue suivant les flaches 5-5 de la Fig. 1, la Fig. 6 est une vue agrandie du guide vertical d'un moteur à engrenages, du tampon actionné par ce moteur et les xnstallations qui en font partie et la Fig. 7 est une vue de côté da la Fig. 6 celle-ci étant tournée par un angle de 90 . La figure 1 représente à droite les tampons presseurs qui sont actionnés par les moteurs Electr ques et à gauche le tampon presseur actionné par le cylindre pneumatique. Un chassis ou encadrement 12 est fixé sur une base 10. L'encadrement est terminé par le haut à l'aide d'une entretoise supérieure 16. Approximativement à mi-hauteur s'étend la tige 18. Un peu en-dessous des douilles 20 sont fixées au 12. Dans ces douilles 20 peuvent se déplacer des tuyaux à section carrée 22. Voir aussi la figure 5. Les douilles 20 et les tuyaux carrés 22 présentent des trous verticaux qui sont mis en prise par le déplacement des tuyaux carrés 22. Dans les trous alignés ensemble il est introduit des crochets 24 ce qui assure la fixation des tuyaux carrés 22. Suivant la figure 1 des entretoises 26 sont fixées à l'extrémité arrière de ces tuyaux carrés 22. Des douilles 28 sont disposées sur la tige 18. Ces douilles portent les guides verticaux 30. Dans chaque guide vertical 30 peut se déplacer une plaque 32 sur laquelle est disposé un support 34. Les moteurs à engrenages 36 sont fixés sur ces supports 34. Les moteurs à engrenages entraînent les disques de ma nivelle 38 sur lesquels sont fixés les manetons de bielle 40 qui entrainent les bielles 42 et les tiges de piston 44. Les tiges de piston 44 sont guidées par les douilles 46 et supportent les tampons presseurs 14. Suivant la figure 6 et la figure 1 chaque plateau 32 a son coté gauche façonné en forme de crémaillère-48 qui engrène un pignon 50.Ce pignon est monté sur un arbre carré 52 sur lequel on peut adapter une manivelle pour tourner le pignon 50 afin de lever ou de descendre le plateau 32 h:la hauteur désirée. Le blocage du plateau 32 se fait à l'aide de la manivelle 58. Celle-ci est montée sur une tige filetée 56 qui est vissée dans un bras de support 54. A l'extrémité avant de la tige filetée est fixé une mâchoire de serrage 60 celle-ci engrène avec les dents de la crémaillère 48 ce qui produit le soutient du plateau 32. La figure 7 représente toutes ces parties décrites vues de cdté c'est-à-dire sous un angle à 900 par rapport à la figure 6 sur laquelle on peut aussi voir que le dispositif peut pivoter autour de la tige 18.A cet effet on desserre la vis de serrage 62 et le tout est pivoté de 900 dans la position représentée sur la figure 3. La figure 1 montre aussi les conduites d'amenée électrique 64 aux moteurs 36. Le tampon 14 de gauche est muni d'une plaque chauffante 66 laquelle est commandée au moyen d'un thermostat et est alimentée par la conduite 68. Ce tampon presseur particulier 14 a une forme semi-sphérique ce qui permet de mieux imiter les charges dont sont soumis les objets à vérifier. Les figures 6 et 7 représentent également un doigt 70 qui est fixé à l'articulation de bielle. A chaque mouvement vers le bas ce doigt 70 frappe sur le décliqueteur 74 celui-ci fait partie d'un compteur 76 qui après chaque action avance d'une unité indiquant par là le nombre de courses. Chaque tampon 14 est pourvu d'un compteur 76. La figure 1 représente aussi un tableau de commande 78 avec des installations de commande électriques sur la face frontale sont disposés des instruments indicateurs et de commande 80 et 82. A l'aide des figures 1, 2 et 4 il sera décrit maintenant le tampon actionné pneumatiquement qui suivant l'invention, sert à exercer de fortes pressions. Les deux montants 94 sont fixés à la base 92 et supportant l'entretoise 96. Une plaque 98 s'étend entre les montants 94 et est supportée par des montants supplé mentaires 100 dont l'un est représenté sur la figure 4. Sur la traverse 96 est montée une douille coulissante 102 qui porte un cylindre compresseur pneumatique 104 lequel peut aussi etre règle en hauteur.Le cylindre 104 actionne la tige de piston 106 sur laquelle est fixé le tampon presseur 108. Sur la base 92 est encore fixé un montant 110 dans lequel est guidé une broche filetée 112. La broche filetée 112 est déplacée vers le haut ou vers le bas au moyen de la bague filetée 114. Ceci sert au préréglage, dans la direction verticale de la boite dynamométrique 116 qui est représentée schématiquement sur la figure 1 Comme reprisent sur la figure 2 cette boite contient comme élément essentiel un dynamomètre 118 avec un teton de mesure 120. Le dynamomètre 118 se trouve dans une douille 122 ouverte par le haut sur laquelle est emboîtée une douille extérieure 124. Les deux douilles 122 et 124 restent séparées au moyen d'une matière mousse qui se laisse légèrement comprimer.Le couvercle de la douille 124 est pourvu de trous128 par lesquels s'échappe l'air lorsque les deux douilles sont pressées ensemble. Ceci évite des erreurs de mesure qui pourraient se produire si l'air serait comprimé durant le rapproche- ment des deux douilles. Le cylindre 104 est alimenté en air comprimé dans les deux directions aux moyens des tuyaux à air 130. La course du tampon 108 vers le bas est limitée au moyen d'une butée d'arrêt ajustable 132. Cette butée d'arrêt est disposée à l'extrémité supérieure de la tige de piston 106. L'installation comprend aussi un instrument 134 pour ajuster la pression, cet instrument travaille ensemble avec la boite dynamométrique 116 et avec la commande d'admission de l'air comprimé dans le cylindre 104. I1 est prévu également un compteur 136 est un levier tateur 138 qui reconnaît la butée supérieure de la tige de piston 106 et inverse l'admission de l'air comprimé dans le cylindre 104 de façon que la tige de piston 106 est à nouveau déplacée vers le bas. Tout cet ensemble est fixé à une plaque 140. Celle-ci est maintenue dans un guide 142 et peut au moyen de la manivelle 144 etre soit montée soit descendue. Ceci permet. le réglage vertical du tampon 108 selon l'épaisseur de la pièce à vérifier. Si, par exemple, la pièce à vérifier a la forme d'une tige ou d'une poutre 146 (voir figure 4) alors celle-ci est déposée dans deux fourches ou étriers 148. L'une des fourches 148 est montée sur la boite dynamométrique 116 tandis que l'autre fourche est montée sur la plaque 98. Suite à cette description détaillée, il sera expliqué maintenant quels problèmes de vérification peuvent etre résolus selon l'invention. I1 doit1 par exemple, étre vérifié quel effort de pression une partie rembourrée peut supporter lorsque cette pression est appliquée pendant une durée prolongée sur l'objet à vérifier par exemple pendant un temps de l'ordre de grandeur de minutes, et que cet effort est répété à des intervalles assez grandes. Pour ce but l'objet à vérifier est placé sur la plaque 98. S'il s'agit, par exemple, d'un fauteuil les pieds de celui-ci seront placés sur la plaque 98 et la boite dynamométrique 116 est amenée en contact avec le dessous du fauteuil au moyen de la ba gue filetée 114. Ensuite on tourne la manivelle 144 jusqu'à ce que le tampon presseur 108 repose sur la partie supérieure du coussin. Au cas où la partie supérieure du siège rembourrée se présente sous un plan incliné vers l'arrière par exemple la douille le 102 sur la tige 96 doit étre pivotée jusqu'à ce que le tampon presseur 108 est parallèle avec la surface du siège. La pression avec laquelle on charge l'objet à vérifier est réglée au mpyen de l'instrument de réglage 134. A l'aide des instruments 80 et 82 on règle la durée pendant laquelle l'objet à vérifier est soit soumis à un effort soit déchargé. Sur un signal le cylindre 104 est mis sous pression et pousse le tampon presseur 108 contre l'objet devant entre soumis à l'épreuve. La boite dynamométrique 116 commande la pression du fluide pour obtenir cette pression. Cette pression est maintenue suivant le réglage obtenu à l'aide de l'instrument de réglage de la pression. Dans le cas d'une perte de pression, on ouvre une valve montée dans la conduite d'alimentation afin de laisser pénétrer du fluide à pression. Si l'objet à l'épreuve doit être soumis à un changement constant de la charge, il sera fait un nouveau réglage au tableau de commande 78. Le compteur 136 mesure le nombre des courses de travail et arrête ou interrompt la pression lorsque le nombre de courses fixé est atteint. Tandis que les efforts d'une durée de plusieurs minutes sont effectués de préférence avec des tampons presseurs pneumatiques 108, les efforts d'une durée plus courte sont effectués avec les tampons presseurs 14 actionnés par les moteurs à engrenages 36. Supposons qu'on doit soumettre les coussins rembourrés de trois fauteuils à une épreuve d'endurance. Ces fauteuils seront placés sous les trois tampcns presseurs 14. A l'aide du pignon 50 on règle la position de départ de la course et on bloque la crémaillère au moyen de la mEchoire 60, la fréquence désirée est faite par un réglage du moteur à engrenages 36.Si les essais de rupture et d'usure d'une enveloppe de rembourrage sont faits par échauffement on met sous tenson la bague de chauffage 66. Après quoi les moteurs 36 sont sis en route et on effectue des essais d'une durée quelconque qui peut saétendre à plusieurs heures, journées ou jusqu'à une rupture du matériau. Par le pivotement des douilles 28 autour de la tige 18 on peut toujours appliquer les tampons presseurs 14 parallèles à des sièges obliques. Supposons maintenant qu t on veuille soumettre à des essais les dossiers rembourrés de ces fauteuils ou dSautres objets rembourrés ayant leur plus grande étendue suivant la verticale. Alors avec référence à la figure 7 on desserre la vis de blocage 62 de la douille 28 et tout l'ensemble, comprenant moteur 36, disque de manivelle 38 et tous les éléments qui y sont rattachés est pivoté de la position suivant la figure 1 dans la position suivant la figure 3. Les crochets 24 sont retirés de leurs trous et les tuvaux carrés 22 sont déplacés de matière à ce que les entretoises 26 reposent contre la partie arrière des dossiers ou objets semblables, Ceci fait, les douilles 28 sont reserrées, les crochets 24 sont introduits dans leurs trous fixant les entretoises 26. Par la mise en mouvement des moteurs 36 commence un nouvel essai. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour essais d'endurance de meubles rembourrés et en particulier pour leurs coussins ou matelas à ressorts, leurs rembourrages et leurs enveloppes, ce dispositif ayant une plaque de base, un tampon presseur qui peut être ajusté et pivoté dans un cadre par rapport à l'objet devant être soumis aux essais, ce dispositif étant caractérisé en ce que le tampon presseur (108) est relié à un cylindre à double admission (104) qui peut être pivoté dont la pression et la durée de charge sur les meubles rembourrés peuvent être réglés d'avance. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que sous le tampon presseur (108) est disposée une boite dynamométrique (116) sur une plaque de base (92) et que la boite dynamonétrique (116) règle l'admission de la pression dans le cylindre (104) au moyen de la commande (78). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la botte dynamométrique (116) comprend deux douilles (122, 124) qui s emboîtent l'une dans l'autre, les douilles (122, 124) sont montées sur une tige filetée (122) et que celle-ci est montée dans un support (110) par lequel elle peut être ajustée en hauteur. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par un instrument (134) pour ajuster la valeur de la pression nominale et qui travaille ensemble, avec la commande (78) et avec la boite dynamométrique (116). 5. Dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisé par une traverse supérieure (96) montée dans un cadre (94), une douille (102) pouvant coulisser sur la traverse horizontale (96), un guide vertical (142) réglable monté sur cette douille (102), le cylindre (104) étant monté sur ce guide de manière à pouvoir être ajusté et réglé horizontalement et verticalement. 6. Dispositif selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, le tampon presseur (14) est relié à un moteur à engrenages électrique (36) au moyen des bielles (38, 42). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que, un guide vertical (30) est monté coulissant horizontalement sur une traverse (18) du cadre, une plaque (32) avec un engrenage (48, 50) est supportée par le guide vertical, le moteur à engre nages (36) les bielles (38, 42) et le tampon presseur (14) sont montés sur la plaque (32) et que ceux-ci sont retenus en place par un dispositif à mtchoire (60). 8. Dispositif selon les revendications 1 à 7, caractérisé par un anneau de chauffage (66), monté sur le tampon presseur (14), et par un thermostat pour régler sa température. 9. Dispositif selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, plusieurs cylindres(104) et / ou des moteurs à engrenages (36) sont disposés l'un à cote de l'autre sur une traverse (18, 96) et que ceux-ci peuvent être pivotés et fixés et que les traverses (18, 96) sont montées dans un cadre (12, 16, 94) et maintenues à une distance au-dessus de la plaque de base (10,92), 10. Dispositif selon les revendications 1 à 9 caractérisé en ce que, des douilles (20) s'étendant horizontalement sont fixées au cadre (12, 16) des tiges (22) peuvent être coulissées et fixées dans les douilles (20), des traverses (26) s'étendent entre une extrémité ds-tiges 422).- 11.Dispositif selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, le cylindre (104) pour l'entraînement du tampon presseur (108) est monté sur une traverse (96) supportée par les montants (94) qui reposent sur la plaque de base (92)i tandis que les moteurs à engrenages (36) avec les bielles (38, 42) sont montés sur une traverse (18) fixée dans un cadre (12) qui est fixé à une plaque de base (10) et en ce que les plaques de base (10, 92) sont disposées l'une à côté de l'autre et peuvent être reliés ensemble. 12. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par un compteur (136) actionné par la tige de piston (106) ce compteur (136) travaillant ensemble avec la commande (78) pour fermer l'alimentation en fluide sous pression au cylindre (104) après un certain nombre de courses. 13. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la vitesse du moteur à engrenages (36) est réglable. 14. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que une crémaillère (48) est façonnée dans le plateau (32), un pignon (50) est supporté par le guide vertical (30) et qui engrène la crémaillère (48) et que le pignon (50) peut étre tourner à l'aide d'une manivelle. 15. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de blocage (60) comprend une mâchoire (60) laquelle a une denture qui épouse la denture de la crémaillère (48) et que cette mâchoire (6G) peut être déplaçée au moyen d'une commande par manivelle (56, 58). 16. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les cylindres (104) et les moteurs à engrenages (36) sont fixés à des douilles (102, 28) et que ces douilles (102, 28) sont montés sur la tige 96 respectivement 18 sur lesquelles ces douilles peuvent coulisser et être bloqués. 17. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les douilles (20) et les tiges (22) présentent des alésages qu'on peut aligner et dans lesquels on peut introduire des verrous (24).