Brevet FR2201174A1 — publié le 19740426

L'invention a pour objet un : procédé ainsi que des moyens et machine pour opérer la soudure thermique de matériaux en feuilles , notamment en matière plastique, et les produits obtenus par ce procédé et ces moyens. L'objet de l'invention se rattache notamment aux secteurs techniques du soudage thermique, des procédés et moyens de fabrication de produits à partir de matières plastiques, particulièrement des matières plastiques en feuilles. L'assemblage par soudure de matériaux en feuilles, en particulier des feuilles de matière plastique, notamment par des lignes continues de soudure, s'opère généralement à l'aide de machines connues utilisant des courants électriques à haute fréquence. Parfois, on met en oeuvre des procèdes et moyens opèrant par ultra-sons. Dans tous les cas, on éprouve des difficultés et le coût des moyens de soudure est très élevé. Les machines a courdnt haute frequence ne permettent pas d'opérer aes soudures de grande longueur, ou bien il faut exécuter des reprises, ce qui est long, coûteux et peut facilement entrainer des malfaçons. Il faut un contact étroit des lames ou plaques de soudure avec les feuilles de matière plastique à souder. Par conséquent la pression exercée sur les feuilles à souder creuse la matière plastique, forme des sillons et diminue l'épaisseur donc la résistance des produits ou articles fabriqués. Les procédés et moyens opèrant par ultra-son présentant aussi de sérieuses difficultes coupleur application aux grandes surfaces et aux grandes longueurs de soudure. Le procédé et les moyens qui font l'objet de l'invention ne présentent pas ces' inconvénients et permettent de résoudre le problème de la soudure des matériaux en feuilles, particulièrement en feuilles plastiques, sur de grandes surfaces, y compris lorsque la ou les lignes de soudure ont des cheminements longs et compliqués. C'est par exemple le cas pour les matelas antiescarres, les matelas pneumatiques, les feuilles soudées donstituant les canots pneumatiques, etc.... Suivant une première caractéristique de l'invention, on utilise comme élément de résistance chauffant destiné à opérer la soudure thermique des feuilles, une tresse conductrice dont les brins tressés sont en métal, bon conducteur de l'électricité, ou une autre matière ou autre matériau bon conducteur de l'élec- tricité, ayant une capacité de déformation souple pouvêtre formée et adaptée au dessin ou cheminement de la soudure à exécuter, aussi long et compliqué que soit ce cheminement. Suivant le procédé de l'invention, on fixe sur un plateau de base isolant, non conducteur de l'électricité, la tresse conductrice de courant, en faisant épouser à cette tresse la forme et les dessins des lignes de soudure, la tresse ayant lalargeur des lignes de soudure à exécuter, on place au-dessous de la tresse une feuille ou plaque isolante, et au-dessus de la tresse une feuille de protection résistante a la chaleur et anticollante, destinée à éviter le contact direct de la tresse et des feuilles en matière plastique ou autre a souder, un plateau supérieur est monté parallèlement au plateau de base, la face inférieure du plateau supérieur étant recouverte d'une couche d' un matériau souple et élastique ; l'un ou l'autre des plateaux ou les deux pouvant être déplacés parallèlement afin de les rapprocher ou de les éloigner:: On plaque les feuilles à souder entre elles et contre la tresse formant résistance en rapprochant les plateaux,on envoie aux deux extrémités de la tresse un courant électrique de tension correspondant à la section et à la longueur de la tresse, eu égard à la température #bbtenir, on marque un temps convenable de chauffage puis les plateaux sont écartés et on peut retirer les feuilles soudées. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de liniention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés La figure 1 est une vue perppective de la tresse suivant l'invention. La figure 2 est une vue perspective illustrant la tresse repliée suivant un dessin déterminé correspondant à une soudure. La figure 3 illustre en perspective une tresse fixée sur sa toile de protection et conformée pour opérer la soudure d'un élément. La figure 4 est une vue perspective montrant les différents éléments nécessaires pour opérer la soudure. La figure S est une vue en coupe montrant des matériaux en feuilles prêts à être soudés selon le procédé de l'invention. La figure 6 est une vue semblable représentée en position de soudure. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le decrit maintenant sous une forme non limitative de rjsation illustrée aux figures des dessins. Aux figures 1 et 2 on voit une tresse 1 dont les brins sont en métal conducteur de l'électricité, tel que cuivre ou ses alliages. Cette tresse est plate de préférence, avec une largeur correspondant à la largeur de la soudure à effectuer. Mais on peut avoir une forme en section différente et adaptée aux besoins. Sa constitution en fils tressés lui permet de se déformer facilement de manière à suivre un cheminement même très compliqué. On voit par exemple à la figure J, une tresse 1 fixée sur une feuille isolante et anti-collante 2, suivant un cheminement formant des rectangles destinés à constituer des lignes soudures pour former un matelas compartimenté, du type matelas antiescarres. Chaque extrémité de la tresse est reliée électriquement à une source d'énergie de caractéristiques définies, en fonction de la longueur, de la section et de la résistivité de la tresse. A ce sujet, on note qu'en raison de la faible résistivité de la tresse, et compte tenu de l'intensité du courant, il fajt abaisser la tension jusqu'à une valeur sensiblement inférieure à la tension habituelle du secteur. La tresse offre l'avantage, outre la commodité de son adaptation au cheminement, de ne pas se déform~r lors de l'élévation -de température. Cela est dû au fait que ses brins en biais ou obliques autorisent de multiples effets de dilatation en biais ou obliques des surins, sans addition longitudinale des effets, donc sans déforrations des lignes de soudure. Pour opérer la soudure de matériaux en feuilles F à l'aide d'une tresse, on procède de la manière suivante - la tresse 1 est fixée par exemple mais non limitativement, par collage (colle résistant à la chaleur) sur la feuille 2 anti-collante et isolante, suivant la forme des lignes de soudure. Dans la pratique la tresse est généralement mise en forme et collée entre deux feuilles de tissu de verre. Pour éviter, lors de la soudure, le collage sur la machine des feuilles à souder, la tresse fixée sur la feuille 2 est egalement recouverte d'une feuille 3 identique. L'ensemble est ainsi fixé sur un support 4 en matériau non conducteur de l'électricite et insensible à la chaleur (le bois par exemple). A l'opposé un plateau 5 présente sur sa face en regard de la tresse, une couche d'un matériau 6 très souple et élastique, de maniere à ce que les feuilles a souder posées sur la tresse soient plaquées intimement entre elles et sur la forme donnée à la tresse constituant une résistance. En général le support 4 est fixe et c'est le plateau 5 qui descend pour opérer la soudure (figures 5 et 6), mais il #'est pas exclu que les deux éléments précités soient mobiles ; de même que leur position peut être verticale ou oblique, et leur faces courbes. Après un temps déterminé de pression et d'envoi de courant, on laisse refroidir quelques instants avant d'écarter #1un des supports (plateau ou support) afin de libérer les feuilles F soudées. A noter que la tresse peut se refroidir entre chaque soudure. Le procédé suivant l'invention trouve des applications intéressantes dans le domaine de la soudure de matériaux en feuilles et principalement pour la réalisation d'enveloppes en feuilles de matière plastique de grandes surfaces, devant être comparti mentées, ce qui est le cas notamment pour les matelas antiescarres. Ainsi réalisé on voit bien les avantages résultant de l'invention en particulier on souligne : la simplicité de la machine issue du procédé, ce qui diminue très sensiblement son prix par rapport aux machines existantes, et la facilité de déformations linéaires de la tresse, mais pas sa déformation en section. L'inventio~ne se limite aucunement à celui de ses modes d' 2p - plication non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Procédé ainsi que des moyens et machine pour opérer la soudure thermique de matériaux en feuilles, notamment n matière plastique, et les produits obtenus par ce procédé et ces moyens, caractérisés en ce que l'on utilise comme élément de résistance chauffant destiné à opérer la soudure thermique des feuilles, une tresse conductrice dont les brins tressés sont en métal conducteur de l'électricité, ou une autre matière ou autre matériau bon conducteur de#'électricité, ayant une capacité de déformation souple pour être formée et adaptée au dessin ou cheminement de la soudure à éxécuter, aussi long et compliqué que soit ce cheminement. -2- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fixe sur un plateau de base isolant, non conducteur de l' électricité, la tresse conductrice de courant , en faisant épouser à cette tresse la forme et les dessins des lignes de soudure, la tresse ayant la largeur des lignes de soudure à exécuter, on place au-dessous de la tresse une feuille ou plaque isolante, et au-dessus de la tresse une feuille de protection résistant à la chaleur et anti-collante, destinée à éviter le contact direct de la tresse et des feuilles en matière plastique outre à souder, un plateau supérieur est monté parallèlement au plateau de base, la face du plateau supérieur qui se trouve du côté du plateau de base, étant recouverte d'une couche d'un matériau souple et élastique ;; l'un ou l'autre des plateaux ou les deux pouvant être déplacés parallelement afin de les rapprocher ou de les éloigner; on rapproche les plateaux et on plaque les feuilles à souder entre elles et contre la tresse formant e~sis- tance dont la température assure la soudure thermique des feuilles, on envoie aux deux extrémités de la tresse un courant électrique de tension correspondant à la section et à la longueur de la tresse, eu égard à la température à obtenir, o marque un temps convenable puis les plateaux sont écartés et on peut retirer les feuilles soudées. -3- Procédé et moyens suivant la revendication 1, caractérisés en ce que la tresse-est plate et d la largeur des lignes ou bandes de soudure. -4- Procédé et moyens suivant la revendication 1, caractérisés en ce que la feuille au-dessous de la tresse est en amiante en tissu de verre ou autre matière ou matériau résistant et isolant, niconduisant pas la chaleur au plateau de base. -5- Procédé et moyens suivant la revendication 1, caractérisés en ce que la feuille au-dessus de la tresse tissu de verre. -6- Procédé et moyens suivant l'une quelconque des revendications 1,2,3,4,5, caractérisés en ce que la tresse après avoir été placé cée et adaptée sur la feuille ou plaque isolante est collée par points ou en continu au moyen d'une colle qui résiste à la chaleur, après quoi on recouvre la tresse à l'aide de la feuille supérieure de protection et anti-collante, l'assemblage des feuilles assurant le positionnement constant de la tresse selon le dessin et le cheminement prévu. -7- Procédé et moyens suivant la revendication 1, caractérisés en ce que la tresse est en cuivre ou alliage de cuivre, métal bon conducteur de l'électricité. -8- Procédé et moyens suivant l'une quelconque des revendications1,2,3,4,5,6,7, caractérisés en ce que, compte tenu de la faible résistivité de la tresse, la tension du courant électrique envoyé dans la tresse est ramené à une valeur sensiblement inférieure par rapport à la tension habituelle du secteur. -9- Procédé et moyens suivant l'une quelconque des revEndica- tions 1,2,3,4,5,6,7,8, caractérisés en ce que la machine de soudure thermique des matériaux en feuilles comprend un plateau de base fixe ou mobile sur lequel est fixée la tresse entourée de ses feuilles anti-collantes et isolantes et reliée électriquement à une source d'énergie, enfin plateau supérieur fixe ou mobile dont la face en regard de la tresse présente une couche de matériau très souple et élastique, les feuilles ààsouder étant posées sur la tresse et l'un des plateaux ou les deux se déplaçant pour opérer la soudure.