Brevet FR2483195A2 — publié le 19811204

FR 2483195 A2 19811204 FR 8012355 A 19800530 Perfectionnements aux procédés de fixation par ultrasons d'un élément tel qu'un bouton sur un tissu, bouton et appareil de fixation pour la mise en oeuvre de ce procé de. La présente invention concerne des perfectionnements aux procédée de fixation par ultrasons d'éléments tels que des boutons sur un matériau textile, le bouton comprenant une première tête destinée à être positionnée d'un côté du tissu, et une tige devant traverser le tissu et être munie à son extrémité opposée d'une seconde tête destinée à être positionnée sur le second côté du tissu. L'invention concerne également un appareil pour la fixation de tels boutons sur les tissus. Dans certains procédés et dispositifs connus de fixation par ultrasons de boutons sur un tissu, les boutons comprennent une préforme constituée d'une première tête destinée à être positionnée sur un premier côté du tissu, et solidaire d'une tige en matière plastique devant percer le tissu, s-'étendre au moins en partie à travers ce tissu et être ensuite munie à son extrémité opposée d'une seconde tête destinée à être positionnée sur le second côté du tissu. La seconde tête est soit formée par fusion et écrasement de l'extrémité de la tige, soit préformée et solidarisée à l'extrémité de la tige par soudage. La fusion de l'extrémité de la tige permettant le soudage d'une seconde tête préformée ou l'obtention par thermo-formage de cette seconde tête, est obtenue par application d'un outil soumis à des oscillations ultrasoniques.Ce même outil soumis à une force de pression modulée par des oscillations ultrasoniques, appliqué sur la première tête du bouton, fait pénétrer la tige en vibrant dans le tissu par son extrémité opposée à la première tête. Le tissu est poussé par la tige contre un support fixe maintenant la seconde tête préformée ou comportant une cavité destinée à servir de moule pour la formation de la seconde tête par fusion de la tige. Ces dispositifs connus ne procurent pas toujours une bonne qualité de fixation, notamment lorsque l'on veut solidariser la tige par soudage sur une seconde tête préformée. En effet, lors de l'opération de perçage, des fibres de tissu sont coupées par l'extrémité de la tige et entraînées en direction du support fixe. Lorsque ces fibres pénètrent dans la zone de soudure, cette soudure est considérablement affaiblie. Les dispositifs connus, utilisant la soudure par ultrasons, ne permettent en outre pas la fixation de façon simple de boutons métalliques, ou constitués de matières difficilement fusibles sous l'action d'oscillations ultrasoniques. Un objet de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif de fixation de boutons permettant d'éviter l'entrainement des fibres de tissu dans la zone de soudure. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif de fixation de boutons permettant la fixation de boutons de formes variées et de constitutions différentes à l'aide d'un même dispositif à ultrasons. Un autre objet de la présente invention est de proposer une forme de boutons permettant leur fixation par oscillations ultrasoniques dans le cas où ces boutons sont constitués d'une matière difficilement fusible. Pour ce faire, et selon une caractéristique de la présente invention, la zone de tissu à percer est soumise, lors de l'opération de perçage, à une force de retenue, opposée au sens de progression de la tige, qui la maintient à distance du support fixe jursqu'en fin de perçage, cette zone de tissu étant ensuite entraînée avec la tige en direction du support fixe. Selon une autre caractéristique de l'invention l'extré- mité de la tige vient buter, après pénétration suffisante dans le tissu, contre le support fixe qui, en s'opposant aux oscillations ultrasoniques, provoque la fusion de la tige et la formation de la seconde tête. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'extrêmité de la tige vient buter, après pénétration suffisante dans le tissu, sur une tête préformée maintenue sur le support fixe qui, en s'opposant aux oscillations ultrasoniques, provoque la fusion de l'extrémité de la tige. Selon une autre caractéristique de l;inventiono le bouton à fixer comporte une seconde tête munie d'un alésage axial conique débouchant sur les deux faces du boutons la tige pénétrant par la partie la plus rétrécie de l'alésage et venant fondre au contact du support fixe pour occuper tout 1 alésage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif pour la fixation du bouton comprend un support fixe pour le formage ou le maintien de la seconde têteo un outil vibrant appliqué à la première tête de la tige9 et un sup port mobile disposé entre le support fixe et l'outil vibrant et soumis à des moyens de retenue pour s'opposer au déplacement du tissu en direction de la seconde tête du bouton pendant le perçage du tissu et permettre le déplace ment du tissu en direction du support fixe après perçage, le support mobile étant muni d'un passage pour permettre le dégagement de la tige après fixation du bouton. D'autres caractéristiques et avantages de la présente in vention apparaîtront à la lecture de la description suivante de modes de réalisation particuliers, fait & enrelation avec les figures jointes parmi lesquelles - Les figures 1, 2, 3 et 4 représentent les différentes phases successives de fixation d'un bouton selon le procé dé de la présente invention - La figure 5 représente un autre mode de fixation du bouton selon la présente invention - La figure 6 représente une vue de dessus du support mobile de la présente invention dans un mode de réalisation parti- culier ; et - La figure 7 représente une vue de dessus d'un support fixe selon un mode de réalisation particulier. La figure 1 représente schématiquement une vue de face en coupe partielle du dispositif de fixation d'un bouton selon la présente invention. Le bouton comprend une préforme cons tituée d'une première tête 1 solidaire d'une tige 2 en matière fusible par ultrasons, par exemple une matière plastique, et une seconde tête préformée 3. Un dispositif d'ame née de préformes, non représenté sur la figure, canalise les préformes et les positionne une a' une comme le représente la figure. La fixation du bouton est réalisée par perçage du tissu 9 et assemblage de la tige 2 et de la seconde tête 3. La seconde tête 3 est positionnée sur un support fixe 4 et comporte un alésage axial conique borgne 14 débouchant sur une face de la seconde tête par son petit diamètre 15.Dans la description qui suit on appellera alésage conique toute forme d'alésage débouchant sur une face par un petit diamètre et s'évasant en s'éloignant de cette face. Le petit diamètre 15 est légèrement supérieur au diamètre de la tige 2. La tige 2 et la première tête 1 sont maintenues en position par un dispositif de maintien latéral 5, par exemple une pince. Un outil 6 est appliqué contre la première tête 1 et exerce sur cette tête une poussée selon l'axe de la tige 2 dans la direction de la seconde tête 3, cette direction étant schématisée par la flèche 7. L'outil 6 est en outre soumis à des oscillations ultrasoniques longitudinales, ce mouvement étant schématisé par la flèche 8, de sorte que la pression exercée sur la tête 1 est modulée-par des oscillations ultrasoniques.Le tissu 9 sur lequel doit être fixé le bouton est engagé entre l'extrémité libre 10 de la tige 2 et la seconde tête 3. Ce tissu est maintenu, au voisinage de la zone de perçage, par un organe de maintien mobile 11. Dans le mode de réalisation représenté, l'organe de maintien mobile est une plaque support Il munie d'un passage 12 permettant le retrait latéral de la tige 2 après fixation du bouton. L'organe de maintien mobile Il est sollicité par des moyens de retenue 13, par exemple des moyens élastiques ou ressorts, s'opposant à un déplacement de la plaque dans la direction du support fixe 4. On a représenté en figure 6 une vue de dessus de la plaque support 11 : la tige 2 peut pénétrer dans le passage 12 lors de son déplacement axial, et être retirée après fixation du bouton par un déplacement latéral représenté par la flèche 16. Comme le représentent les figures 1 et 6, la plaque support peut comporter des crans de maintien 17 pour augmenter le frottement du tissu sur la plaque support et éviter son glissement lors de la pénétration de la tige 2. On pourra prévoir en outre des organes de maintien mobiles 11 comportant des éléments venant pincer le tissu contre la plaque support par dessus, pour éviter tout glissement du tissu lors du perçage. En relation avec les figures 1, 2, 3 et 4 on a représenté les phases successives du procédé utilisé pour fixer le bouton : la figure 1 représente la phase initiale où la première tête et la tige sont maintenues par la pince 52 le tissu 9 étant positionné sur la plaque support 11. En figure 2 on applique l'outil 6 soumis à une force de pression modulée sur la première tête 1 du bouton, forçant la tige en direction du support fixe. La tige 2 pénètre à travers le tissu par son extrémité libre pointue 10. Pendant cette opération de perçage, les moyens élastiques 13 s'opposent au déplacement de la plaque 11 et du tissu 9, permettant la pénétration complète de la tige à travers le tissu avant que celle-ci n'atteigne la seconde tête 3 du bouton. Pendant l'opération de perçage, il se produit généralement une cassure de certaines fibres du tissu.L'organe de maintien mobile 11 empêche la pénétration de l'extrémité de ces fibres cassées dans l'alésage 14 de la seconde tête 3 du bouton. En figure 3, la tige 2 pénètre dans l'alésage borgne 14 et son extrémité 10 vient heurter le fond de cet alésage. Sous l'action conjuguée des oscillations ultrasoniques 8 et de la pression exercée par l'outil 6, l'extrémité de la tige fond et tend à occuper tout l'intérieur de l'alésage. En figure 4, l'outil 6 est retiré et, sous l'action des moyens élastiques 13, l'ensemble tissu, première tête 1, tige 2, seconde tête 3 et plaque support 11 est remonté ; la seconde tête 3 est dégagée du support fixe 4 et l'ensemble bouton-tissu peut être dégagé latéralement par le passage 12. Ainsi, l'organe de maintien mobile 11 a deux utilités : empêcher la progression du tissu lors du perçage, et faciliter le dégagement après fixation du bouton. On pourra bien entendu prévoir d'autres modes de réalisation de l'organe de maintien mobile 11 : cet organe peut notamment comporter des éléments supports 11 sollicités par des vérins pour les maintenir en position lors du perçage du tissu et provoquer leur déplacement après le perçage. Sur la figure 5 on a représenté une variante du bouton selon l'invention dans laquelle la seconde tête 3 comporte un alésage axial conique débouchant sur les deux extrémités de la tête. Dans ce cas, la tige 2 du bouton pénètre par le petit diamètre de l'alésage et vient buter contre le support fixe 4 qui provoque sa fusion sous l'action des oscillations ultrasoniques de sorte que l'extrémité de la tige, sous l'action conjuguée des oscillations et de la pression exercée par l'outil 6, occupe tout l'alésage. La disposition de boutons selon la présente invention, comprenant une tige 2 en matière plastique pouvant fondre sous l'action d'oscillations ultrasoniques, permet de fixer des boutons comportant des secondes têtes 3 constituées en une matière qui peut être non fusible sous l'action des mêmes oscillations ultrasoniques. En effet, la tige en fondant occupe l'alésage conique et, après refroidissement, cette tige ne peut plus être retirée. Les secondes têtes 3 peuvent ainsi être en métal, en bakélite, en corne ou en tout autre matériau difficilement fusible. Le dispositif de fixation de la présente invention, associé aux formes de boutons précédemment décrites, permet de fixer, avec le même dispositif à ultrasons, des boutons ayant des secondes têtes de formes et de constitutions diverses. Il est alors intéressant de prévoir un support fixe 4 pouvant admettre des formes de seconde tête différentes et en permettre la fixation sans avoir à modifier le positionnement des organes de maintien 11 et 5 et la course de l'outil 6. Pour cela le support fixe 4 pourra comprendre un plateau tournant 20 à alvéoles 21 comme représenté en vue de dessus en figure 7, les alvéoles étant conformées pour s'adapter à des formes de bouton différentes. Dans la description qui précède, on a prévu un mouvement de l'outil 6 selon la flèche 7 par rapport au support fixe 4. Il est bien entendu possible de prévoir un outil 6 fixe animé de vibrations selon la flèche 8, et un support 4 mobile pouvant entraîner en déplacement la seconde tête 3 et l'organe de maintien mobile 11 en direction de la tige 20 La présente invention niest pas limitée aux modes de réalisation qui ont ete explicitement décrits mais en inclut diverses variantes et généralisations contenues dans le do maine des revendications ci-après0 REVENDICATIONS 1 - Procédé de fixation par ultrasons d'un élément tel qu'un bouton sur un tissu, lequel élément comprend une préforme constituée d'une première tête (1) destinée à être positionnée sur un premier cOté du tissu, et solidaire d'une tige (2) en matière plastique devant percer le tissu (9), devant s'étendre au moins en partie à travers ce tissu et devant être munie à son extrémité opposée, par appli- cation d'un outil (6) soumis à des oscillations ultrasoni ques, d'une seconde tête (3) destinée à être positionnée sur le second côté du tissu, l'opération de perçage et de pénétration de la tige à travers le tissu étant réalisée en appliquant sur la première tête une poussée dans l'axe de la tige au moyen du même outil soumis à une force de pression modulée par des oscillations ultrasoniques de sorte que la tige pénètre en vibrant dans le tissu par son extrémité (10) opposée à la première tête en direction d'un support fixe (4), caractérisé en ce que, lors de l'opération de perçage du tissu, la zone de tissu à percer est maintenue par un organe de maintien mobile (11) qui s'oppose à la progression de la tige et maintient le tissu à distance du support fixe jusqu'en fin de perçage, la zone de tissu étant ensuite entraînée avec la tige en direction du support fixe. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le formage de la seconde tête est réalisé par application sur la première tête de l'outil (6) soumis à une force de pression modulée par des oscillations ultrasoniques, l'ex- trémité (10) de la tige venant buter, après pénétration suffisante dans le tissu, contre le support fixe (4) empêchant sa progression de telle façon que la matière plastique de l'extrémité de la tige, en fondant, forme la seconde tête. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le formage de la seconde tête est réalisé par application sur la première tête de l'outil (6) soumis à une force de pression modulée par des oscillations ultrasoniques, l'extrémité de la tige venant s'insérer, après pénétration suf fisante dans le tissu, dans un alésage conique inversé (14) ménagé dans une seconde tête préformée (3) maintenue sur le support fixe (4), de sorte que l'extrémité (10) de la tige, en fondant au contact du support fixe, remplisse tout l'alésage. 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le formage de la seconde tête est réalisé par application sur la première tête de l'outil soumis à une force de pression modulée par des oscillations ultrasoniques, l!ex- trémité (10) de la tige venant buter, après pénétration suffisante dans le tissu, contre le fond d'un alésage borgne (14) en cône inversé ménagé dans une seconde tête préformée (3) maintenue sur le support fixe (4), de sorte que l'extré- mité de la tige, en fondant, remplisse tout l'alésage. 5 - Bouton pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, comprenant une préforme constituée dune pre mièvre tête (1) solidaire d'une tige (2) en matière plastique, et une seconde tête (3), caractérisé en ce que la seconde tête comporte un alésage axial conique (14), débouchant sur le deux faces de la seconde tête, la partie la plus rétrécie de l'alésage ayant un diamètre légèrement supérieur au diamètre de la tige, de sorte que celle-ci puisse pénétrer dans l'alésage par le petit diamètre et, en fondant au contact du support fixe, occuper tout l'alésage. 6 - Bouton pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 4, comportant une première tête (1) solidaire d'une tige (2) et une seconde tête (3), caractérisé en ce que la seconde tête comporte un alésage conique borgne débouchant par la petite section du cône sur une face de la seconde tête, la petite section ayant un diamètre supérieur au diamètre de la tige, de sorte que celle-ci puisse pénétrerdans l'alésage et, en fondant au contact du fond de l'alésage maintenu sur le support fixe (4), occuper tout l'alésage. 7 - Bouton selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la seconde tête est constituée d'une matière non fusible sous l'action des oscillations ultrasoniques, la tige étant en une matière plastique sus ceptible de fondre sous l'action des mêmes oscillations ultrasoniques. 8 - Dispositif pour la fixation d'un bouton selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 et mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant un support fixe (4) destiné à maintenir en position la seconde tête (3) du bouton, un outil vibrant (6) mobile en translation et soumis à l'action d'un brgane vibreur, l'outil étant appliqué sur la première tête (1) du bouton, un dispositif d'amenée de préformes et un dispositif de maintien latéral (5) de la préforme lors du passage dans le tissu, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un organe de maintien mobile (11) disposé entre le support fixe et l'outil vibrant et soumis à des moyens de retenue (13) pour s'opposer au déplacement du tissu en direction de la seconde tête du bouton pendant le perçage du tissu et permettre le déplacement du tissu en direction du support fixe après perçage, l'organe de maintien mobile étant muni d'un passage (12) pour permettre le dégagement de la tige après fixation du bouton. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de retenue comprennent un moyen élastique s'op posant- à la progression de l'organe de maintien mobile en direction du support fixe. 10 - Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le support fixe (4) comprend un plateau (20) à alvéoles (21), les alvéoles étant conformées pour s'adapter à des formes de boutons différentes.