Brevet FR2290303A1 — publié le 19760604

La présente invention a pour objet un élément composite formé d'une feuille thermosoudable réunie, le long de ses bords, avec une pièce de matériau non thermosoudable poreux, tel qu'une pièce de tissu, son procédé de fabrication et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. On a déjà fabriqué des éléments composites du type précité, par exemple pour garnir l'habitacle de véhicules automobiles, en cousant la feuille de matériau thermosoudable à la pièce de matériau non thermosoudable. Ce procédé présente l'inconvénient d'être relativement couteux et il serait souhaitable de pouvoir avoir recours à une opération de soudage beaucoup plus économique et rapide. L'invention s'est fixé pour but de créer un procédé qui permette de réaliser une telle opération de soudage, but qui est atteint en ce sens qu'il consiste à intercaler la pièce de matériau non thermosoudable poreux entre le bord de la feuille thermosoudable et une sous-couche également thermosoudable, et à faire fluer, sensiblement au niveau dudit bord, la matière de ladite feuille et de ladite sous-couche au travers des pores de ladite pièce. Plus précisément, on comprime sensiblement au niveau du bord de la feuille thermosoudable, l'ensemble formé par ladite feuille, la pièce de matériau non thermosoudable et la sous-couche, entre deux éléments de soudage. On obtient ainsi un élément composite qui est caractérisé en ce que, dans la zone de réunion, la pièce de matériau non thermosoudable poreux est intercalée et emprisonnée entre le bord de la feuille thermosoudable et la sous-couche thermosoudable soudée à ladite feuille le long de ce bord. L'élément composite selon l'invention trouve son application, en particulier, dans la fabrication de revêtement pour sièges et dossiers de chaises de cuisine. On sait, en effet, que les sièges et dossiers de chaises de cuisine sont gêné- ralement réalisés sous la forme d'un panneau de bois garni de mousse et emprisonné entre deux feuilles thermoplastiques soudées par leurs bords autour du panneau. Les matériaux thermoplastiques sont cependant froids au toucher et de contact peu agréable. On a cherché à les rendre plus attrayants, notamment en vue de leur emploi comme revetement de sièges d'ameublement, en les "floquant", c'est-à-dire en projetant sur la feuille synthétique de la colle, puis des fibres textiles. Dans ce cas, les sièges et dossiers présentent une apparence unie puisque le patron de résine de feuille synthétique doit être découpé dans une feuille préalablement floquée. On peut, certes, réaliser des effets de décoration partielle au moyen de pochoirs, mais les contours des décors ne sont pas nets. Afin d'obtenir un effet décoratif original, l'invention se propose de réaliser des éléments composites dans lesquels la feuille thermosoudable présente une fenêtre, la pièce de matériau non thermosoudable poreux étant réunie à ladite feuille le long du bord de la fenêtre. Les dimensions de la fenêtre correspondent avantageusement à celles de la zone où l'usager prend appui sur le siège. Pour obtenir un tel élément composite, on utilise des outils de soudage ayant la forme de la fenêtre et on comprime, sensiblement au niveau du bord de la feuille thermosoudable, l'ensemble formé par ladite feuille, la pièce de matériau non thermosoudable et la sous-couche. Dans les chaises existant actuellement, dont les coussins de dossier ou de siège sont formés de feuilles thermosoudables soudées par leurs bords, lesdits coussins présentent un orifice permettant l'évacuation de l'air inclus dans la mousse du coussin lorsque l'usager s'y appuie. Ces sièges sont dit '1respirants". Pour obtenir ce même résultat avec un coussin formé à l'aide de l'élément composite selon l'invention, sans pour autant pratiquer un orifice dans la paroi du coussin, il est avantageux que la sous-couche ne se prolonge pas derrière la pièce de matériau non thermosoudable, au delà de la zone de réunion. A cette fin, on découpe le long de ladite zone la partie de la sous-couche qui se prolonge derrière ladite pièce. L'invention a encore pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé permettant d'obtenir l'élément composite dans lequel le matériau non thermosoudable se présente sous la forme d'une inclusion "en fenêtre" dans la feuille de matière thermosoudable. Ce dispositif comprend une électrode de soudage à la masse, coopérant avec un plateau de presse, susceptible d'être alimenté en haute fréquence, ledit dispositif étant caractérisé en ce que l'électrode a la forme de la fenêtre et est formée par la tranche d'une ceinture conductrice posée de chant sur un support conducteur. L'obtention d'un bord net, pour la fenêtre, constitue une difficulté que l'invention a du résoudre. On a déjà réalisé des inclusions en fenetre de matière thermosoudable sur matière thermosoudable, par exemple pour pratiquer des hublots transparents dans des matelas pneumatiques opaques. Dans ce cas, il est facile d'obtenir un bord net par simple arrachage de la matière en excès le long du bord de la soudure.Ce procédé n'est pas satisfaisant dans le cas d'un soudage matière thermosoudoble sur matière non thermosoudable poreuse, car dans ce cas, lors du soudage, la matière thermosoudable flue au travers des pores de la matière non thermosoudable en se répandant irrégulièrement dans cette dernière, ce qui empêche d'obtenir un bord net par arrachage Un bord net ne peut être réalisé que si le plateau de presse et l'électrode compriment l'ensemble formé par les trois feuilles superposées, sensiblement au niveau du bord de la fenetre, afin qu'il n'y ait pas de matière en excès à enlever après l'opération de soudage. Il importe donc que la fenêtre soit parfaitement centrée. A cette fin, la tranche de la ceinture conductrice présente, à sa périphérie intérieure, une bordure en saillie. Cette bordure fait office de butée coo- pérant avec le bord de la fenêtre de la feuille de matériau thermosoudable, et permet de centrer ladite fenêtre préalablement découpée aux dimensions convenables. De plus, du fait que la tranche de cette bordure est légèrement plus proche du plateau de presse que le reste de la tranche de l'élec- trode, il se produit une compression accentuée au niveau de ladite bordure, compression qui facilite l'arrachage de la sous-couche en fin d'opération. On a constaté que, dans le cas de certains matériaux thermosoudables ayant tendance à gondoler, la bordure, dont la hauteur est nécessairement limitée, ne permet pas d'obtenir un centrage correct : le bord de la fenetre n'est, en effet, pas retenu par la bordure par dessus laquelle il glisse. Pour éliminer cet inconvénient, on peut prévoir au dessus de la bordure, et au droit de celle-ci, des éléments de centrage escamotables ajoutant à la bordure la hauteur qui lui fait défaut. Plus précisément, le dispositif comprend des organes de centrage constitués par une série d'éléments escamotables inclus dans un plateau en matière isolante, notamment en bois, reçu sur des moyens élastiques, et coulissant dans la cavité délimitée par ladite ceinture, lesdits éléments escamotables comportant, chacun, d'une part, une partie formant poussoir saillant, au repos, hors de la face supérieure du plateau, et d'autre part, une partie formant levier comportant un doigt de guidage saillant, également au repos, latéralement à la périphérie dudit plateau en surplombant partiellement la tranche de l'électrode, des moyens étant prévus pour assurer lors de la réunion du plateau de presse et de l'électrode, la rentrée simultanée des poussoirs et des doigts de guidage dans le gabarit du plateau.Grâce à cette disposition, on peut centrer parfaitement la fenêtre de la feuille thermosoudable, découpée à ses dimensions définitives en la plaçant autour de l'en- semble formé par la bordure et les doigts de guidage. En variante, la bordure pourrait ne pas exister et le centrage ne se faire que par rapport à des doigts de guidage, mais ceci n'est pas à conseiller car la présence de la bordure offre l'avantage de faciliter l'arrachage de la sous-couche comme on l'a vu plus haut, ainsi qu'un autre avantage que l'on évoquera plus loin. Dans une forme d'éxécution préférée des organes de centrage escamotables, ceux-ci sont caractérisés en ce que la partie formant levier a une section en L dont la branche verticale porte le doigt de guidage et dans la branche horizontale duquel coulisse la partie formant poussoir, et en ce qu un ressort prenant appui sur ledit levier et sur ledit poussoir sollicite ce dernier vers le haut, en le faisant dépasser de la face supérieure du plateau, le levier étant susceptible de pivoter autour d'un axe situé à la jonction de ses branches quand le ressort est comprimé. Lorsque le plateau de presseet l'électrode se réunissent et soudent les matières thermosoudables, entre lesquelles est interposée la pièce de matériau non thermosoudable, il se produit un écrasement desdites matières thermosoudables, et un certain écoulement d'excès de matière. Pour éviter que cet écoulement nuise à l'aspect du bord de la fenêtre, tranche de l'électrode est creusée d'une rainure de faible profondeur, au voisinage de son bord intérieur. Ainsi, l'excès de matière s'écoule dans la rainure et se moule sous la forme d'un petit bourrelet. La rainure est avantageusement disposée entre la bordure prévue à la périphérie intérieure de la tranche de l'électrode et le reste de la dite tranche. Ainsi, l'excès de matière ne peut pas déborder de la rainure vers l'intérieur de la fenêtre : la bordure l'en empêche. L'invention est décrite en détail, ci-après, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif selon l'invention avec agrandissement d'un détail, - la figure 2 est une vue correspondant à la figure I après démontage du plateau renfermant les moyens de guidage escamotables, - la figure 3 est une vue en coupe du dispositif avant l'opération de soudage avec agrandissement d'un détail, - la figure 4 est une vue correspondant à la figure 3 pendant l'opération de soudage, - la figure 5 est une vue en coupe des moyens de guidage escamotables, - la figure 5a est une vue en perspective d'une cornière de montage des moyens de guidage, - la figure 6 est une vue de côté correspondant à la figure 5, - la figure 7 représente en coupe les trois composants de l'élément composite avant réunion, - la figure 8 représente, à plus grande échelle, ce même élément en coupe pendant l'opération de réunion, - la figure 9 est une vue de dessous, correspondant à la figure 8, et - la figure 10 représente l'élément composite après élimination d'une partie de la sous-couche. Si l'on se réfère à la figure 1, on voit que le dispositif selon l'invention comprend un plateau de presse mobile P, un plateau intercalaire isolant 1 et une électrode fixe 2. L'électrode 2 est constituée par la tranche d'une ceinture conductrice 3 posée de chant sur un support 4 auquel elle est fixée, par des moyens appropriés 5. Comme il ressort plus clairement de l'agrandissement de la figure 1 et des figures 3 et 4, la tranche de l'électrode 2 présente, à sa périphérie intérieure, une bordure 2' en saillie et une rainure 2" faisant suite à ladite bordure. Un plateau 6, par exemple en bois, est inclus dans une cavité 7 délimitée par la ceinture 3. Ce plateau 6 renferme une série d'organes de centrage 8 dont on voit, pour chacun, le poussoir 9 et le doigt de guidage 10 (agrandissement de la figure 1).Ainsi qu'il ressort de la figure 2, le plateau 6 est reçu dans la cavité 7 sur des ressorts Il qui le maintiennent surélevé par rapport à ladite ceinture 3. Il est à noter qu'à la figure 1, le plateau 6 est représenté exagérément surélevé, par rapport à la ceinture 3, pour la clarté du dessin. La surélévation réelle ressort de l'agrandissement de la figure 3.Les ressorts 11 pénètrent dans des trous borgnes 12 pratiqués dans le fond du plateau 6. Il est également prévu des tiges de guidage 13 qui pénêtrent dans d'autres trous borgnes 14 pratiqués également dans le fond du plateau 6. Comme on le voit, les organes de guidages 8 sont reliés à la masse par un conducteur C fixé à des languettes 15 en contact avec lesdits organes.Au repos, les poussoirs 9 et les doigts 10 des organes de centrage 8 font saillie hors du plateau 6. Ces organes de centrage 8 sont logés chacun dans une cavité pratiquée à la périphérie du plateau 6. La forme de la cavité, la structure et le montage des organes de centrage 8 ressortent clairement des figures 5 et 6. Ainsi qu'on le voit, la cavité pratiquée dans le plateau 6 est, en fait, un double évidement 16, 17. L'évidement 16 a une section en L et affecte les parois latérale et postérieure du plateau 6. Un cornière en U I6a, représentée en détail à la figure 5a, dont les ailes sont prolongées d'une patte 16b épouse les parois du plateau au niveau de la branche verticale du L de l'évidement 16. L'évidement 17 traverse, quant à lui, ledit plateau 6 de sa face antérieure à sa face postérieure, en débouchant dans l'évidement 16. L'évidement 17 présente un épaulement 18. Les organes de centrage 8 sont composés chacun de deux pièces logées respectivement dans les évidements 16 et 17, et dont l'une porte le doigt de guidage 10 et l'autre, le poussoir 9 qui se présente sous la forme d'une tête 19 montée sur ûn corps 20. Plus précisément, la partie portant le doigt de guidage 10 est une pièce en L dont l'aile horizontale comporte une cavité 21 dont la section, d'abord égale à celle de l'évidement 17, diminue vers l'extérieur pour former un épaulement 22. La partie portant le doigt de guidage 10 est montée pivotante sur un axe 16c dont les extrémités sont montées dans la cornière en U 16a. La partie de l'organe de guidage portant le poussoir 9 est constituée par une tige 23 dont l'extrémité libre traverse la cavité 21. Un ressort 24, travaillant en compression, prend appui, d'une part, contre la base du corps 20 du poussoir 9 et contre l'épaulement 22. Un clip 25 empêche l'ensemble tige-poussoir de s'échapper vers le haut hors de l'évidement 17. Le fonctionnement du dispositif est le suivant On dispose tout d'abord, sur un coussin de mousse 26 prévu à cet effet, la feuille 27 de matière thermosoudable, par exemple de poly(chlorure de vinyle), dans laquelle a été pratiquée une fenêtre 28, en la centrant régulièrement autour de la bordure 2' tt des doigts de guidage. On place ensuite la pièce 29 de matière non thermosoudable, par exemple de tissu, sur le plateau 6, de manière que ces bords s'étendent au-delà des bords de la fenêtre 28. On pose alors sur la pièce de tissu 29, une sous-couche 30 de matière thermosoudable, par exemple également en poly(chlorure de vinyle), en prenant la meme précaution. Les trois éléments 27,29 et30 se présentent alors comme on le voit à la figure 7. On recouvre, enfin, l'ensemble du plateau intercalaire isolant 1 qui évite la formation d'un court-circuit entre le plateau de presse P et l'électrode 2.Lorsque le plateau de presse P est abaissé, il exerce une pression sur la tête 19 des poussoirs 9, et abaisse lesdits poussoirs 9 à l'encontre de la force des ressorts 24 jusqu'à ce que la face supérieure de la tête 19 de ces derniers affleure la face supérieure du plateau 6. Les ressorts 24 ainsi comprimés exercent une poussée sur les pièces en L qui, tout en comprimant, chacune, un ressort r (non représenté) intercalé entre la face postérieure de l'aile verticale desdites pièces en L et l'âme de la cornière en U 16a lui faisant face, pivotent autour de leurs axes respectifs 16c, ce qui, du même coup, provoque le retrait des doigts 10 dans le gabarit latéral du plateau 6.Le plateau 6 sur lequel s'appuie le plateau de presse P, peut dès lors s'abaisser dans la cavité 7 à l'encon- tre de la force des ressorts 11. L'abaissement du plateau de presse P est limité par l'électrode 2. On comprend que le plateau de presse P est, à ce moment, plus proche de la tranche de la bordurè 2" que de la tranche du reste de la ceinture 3.A ce moment, on alimente en haute fréquence le plateau de presse P ce qui produit par perte diélectrique, au niveau de l'électrode reliée à la masse un échavffement qui provoque une fusion partielle de la matière thermosoudable des feuilles 27 et 30. Les trois éléments 27, 29 et 30 se présentent alors comme on le voit aux figures 8 et 9. Ainsi qu'il ressort de ces figures, la matière thermosoudable des éléments 27et 30 a flué dans la zone 31 et l'excès de matière s'est écoulé dans la rainure 2' en formant le bourrelet régulier 32. La bordure 2" a empêché l'excès de matière de déborder de la rainure 2' vers la fenêtre 28.Lorsque l'on relève le plateau de presse P, les ressorts 24 et les ressorts r se détendent en ramenant respectivement la p artie formant poussoir et la partie formant levier de chacun des organes de centrage dans leur position d'ori ine. En vue de permettre la fa bri ca ion d'un dossier "respirant", on ôte ensuite la partie de la sous-couche 30 qui s'étend derrière le tissu 29 ; il suffit, pour ce faire, de pincer ladite sous-couche et de la déchirer le long de la zone de réunion. Cette opération est facilitée par le fait que la matière de la sous-couche est plus fortement comprimée au niveau où se trouvait la tranche de la bordure 2". On obtient alors un élément composite tel que représenté à la figure 10. Dans la pratique, la sous-couche 30 peut avoir les mêmes dimensions que la feuille de matière non thermosoudable, de sorte qu'après l'opération d'or- rachage, la sous-couche n'est plus qu'un simple anneau de matière entourant la fenêtre, dans la zone de réunion. L'élément composite résultant peut être utilisé, par exemple, pour fabriquer des coussins de siège. Dans ce cas, il est avantageux de prévoir des repères sur la feuille 27 qui permettront le centrage de la fenêtre 28 par rapport au panneau de bois entrant dans la composition dudit coussin. Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution décrite et représentée. En particulier, au lieu du contraire, le plateau de presse P pourrait être fixe et l'électrode 2 mobile. L'invention ayant maintenant été exposée et son intérêt justifié sur des exemples détaillés, la demanderesse s'en réserve l'exclusivité, pendant toute la durée du brevet, sans limitation autre que celle des termes des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1- Elément composite formé d'une feuille thermosoudable réunie, le long d'un de ses bords, avec une pièce de matériau non thermosoudable poreux, tel qu'une pièce de tissu, caractérisé en ce que, dans la zone de réunion, la pièce de matériau non thermosoudable poreuse est intercalée et empri sonnée entre le bord de la feuille thermosoudable et une sous-couche é galementthermosoudable soudée à ladite feuille le long de ce bord. 2- Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille ther mosoudable présente une fenêtre et en ce que la pièce de matériau non thermosoudable poreux est réunie à ladite feuille le long du bord de la fenêtre. 3- Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la sous couche ne se prolonge pas derrière la pièce de matériau non thermosou dable, au déla de la zone de réunion. 4- Procédé de fabrication de l'élément composite selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à intercaler la pièce de matériau non thermosoudable poreuse entre le bord de la feuille thermosoudable et la sous-couche thermosoudable, et à faire fluer, sensiblement au niveau dudit bord, la matière de ladite feuille et de ladite sous-couche au tra vers des pores de ladite pièce. 5- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on comprime sensiblement au niveau du bord de la feuille thermosoudable, I'ensemble formé par ladite feuille, la pièce de matériau non thermosoudable et la sous-couche, entre deux éléments de soudage. 6- Procédé de fabrication de l'élément composite selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser des éléments de soudage ayant la forme de la fenêtre. 7- Procédé de fabrication de l'élement composite selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à découper le long de la zone de réu nion, la partie de la sous-couche qui se prolonge derrière la pièce de matériau non thermosoudable. 8- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6, qui comprend une électrode de soudage à la masse, coopérant avec un plateau de presse susceptible d'être alimenté en haute fréquence, carac térisé en ce que l'électrode a la forme de ladite fenêtre et en ce qu'elle est formée par la tranche d'une ceinture conductrice posée de chant sur un support conducteur. 9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la tranche de la ceinture conductrice présente à sa périphérie intérieure, une bordure en saillie. 10- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend au dessus de la bordure, et au droit de celle-ci, des éléments de centrage escamotables. 11- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des organes de centrage constitués par une série d'éléments escamotables inclus dans un plateau reçu sur des moyens élas tiques et coulissant dans la cavité délimitée par ladite ceinture, lesdits éléments escamotables comportant, chacun, d'une part, une partie for mant poussoir saillant, au repos, hors de la face supérieure du plateau et, d'autre port, une partie formant levier comportant un doigt de gui dage saillant, également au repos, à la périphérie dudit plateau en sur plombant partiellement l'électrode, des moyens étant prévus pour assurer, lors de la réunion du plateau de presse et de l'électrode, la rentrée si multanée des poussoirs et des doigts de guidage dans le gabarit du plaS3u. 12- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que, la partie formant levier a une section en L dont la branche verticale porte le doigt de guidage et dans la branche horizontale duquel coulisse la partie formant poussoir, et en ce qu'un ressort prenant appui sur ledit levier et sur ledit poussoir sollicite ce dernier vers le haut, en le faisant dépasser de la face supérieure du plateau, le levier étant susceptible de pivoter autour d'un axe situé à la jonction de ses deux branches quand le ressort est comprimé. 13-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la tranche de l'électrode fixe est creusée d'une rainure de faible profondeur, au voisinage de son bord intérieur. 14- Dispositif selon les revendications 9 et 13 considérées conjointement, ca ractérisé en ce que la rainure est disposée entre la bordure prévue à la périphérie de la tranche de l'électrode et le reste de ladite tranche. 15- Application de l'élément composite selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 3 au garnissage de coussins de sièges, d'éléments d'ameublement, de l'habitacle des voitures automobiles et analogues.