Brevet FR2522256A1 — publié le 19830902

Matériau en bande comportant des têtes en forme de crochet formées thermiquement pour fermetures, et procédé de fabrication. L'invention concerne des matériaux en bande qui peuvent être coupés en sections pour former au moins des parties de fermetures, et en particulier de tels matériaux en bande qui comprennent des mono- filaments à tête qui ressortent. Des matériaux en bande qui peuvent être cou- pés en sections pour former au moins des parties de fermetures sont bien connus, des exemples typiques étant ceux décrits dans les brevets US Nos 3 009 235 3.138 841; 3 577 607; 3 708 837; 3 770 359; 4.024 003; et 4 290 832. Plusieurs de ces brevets décrivent des maté- riaux en bande comprenant un support qui peut être tissé ou comporter une couche polymère non fibreuse, et un grand nombre de sections de monofilament poly- mère élastique souple orienté longitudinalement, cha- cune de ces sections comprenant une partie centrale en forme d'anse fixée dans le support par tissage, fusion ou les deux, deux parties en forme de tiges qui s'étendent à partir des extrémités opposées de la partie en forme d'anse et qui avancent sensible- ment normalement par rapport à une surface principa- le du support, et des têtes élargies aux extrémités des parties en forme de tiges opposées au support et formées en chauffant ces extrémités. Il est bien connu dans la technique des fer- metures que les têtes d'un tel matériau en bande s'engagent de façon amovible dans des bouclesfaisant saillie par rapport à un support (appelé ici maté- riau bouclé) Les têtes d'un tel matériau en bande sont fortement retenues par les boucles d'un tel ma- tériau bouclé lorsqu'on essaie de séparer les maté- riaux en bande et bouclé en déplaçant leurs supports suivant une direction parallèle à ces supports, du fait que les boucles peuvent alors s'engager autour des tiges sous les têtes Cependant les boucles re- tiennent les têtes avec une force beaucoup moins im- i 5 portante lorsqu'on essaie de séparer les supports des matériaux en bande et bouclé suivant une direc- tion sensiblement normale à la surface principale du matériau en bande, étant donné que les têtes possè- dent des surfaces tournées vers le support qui sont sensiblement planes et qui s'étendent sensiblement à angle droit radialement par rapport aux tiges qui les supportent, de sorte que les boucles ne peuvent pas coopérer solidement avec ces surfaces des têtes. Ainsi, pour obtenir des parties de fermeture que les boucles peuvent retenir solidement dans de telles conditions (comme cela peut être souhaitable pour fixer un tissu de couverture de siège doublé de ma- tériau bouclé sur un coussin de siège moulé), des fabricants ont moulé des longueurs de matériau en bande qui comportent un support, plusieurs tiges fai- sant saillie normalement par rapport à une surface principale du support, et des têtes sur les extrémi- tés des tiges opposées au support, chacune de ces têtes comportant deux parties en forme de crochets espacées de la tige de support et s'avançant le long de la tige en direction du support (par exemple "bande moulée Velcro Arrowhead No 8 " de Velcro In- dustries Limited, New York, New York) De tels cro- chets peuvent être fermement engagés par les boucles lorsque les supports sont écartés l'un de l'autre suivant une direction sensiblement normale à la sur- face principale du matériau en bande, mais le maté- riau en bande moulé n'est pas sans inconvénients. Par exemple, la résistance et la souplesse d'une tige moulée sont plus faibles que la résistance et la sou- plesse d'une tige de dimensions similaires constituée par un monofilament orienté longitudinalement; seu- lement deux crochets peuvent être moulés facilement sur chaque tête et ces crochets sur chaque tête doi- vent être orientés dans la même direction par rapport au support, ce qui limite la possibilité qu'ont les boucles de certains matériaux bouclés d'engager les crochets; il est difficile de fabriquer un maté- riau en bande moulé avec des tiges faiblement espa- cées, ou de modifier l'intervalle entre des tiges pour changer la capacité de retenue du matériau en bande moulé; de plus la couche de support est assez rigide pour certaines applications o la souplesse est souhaitable. La présente invention fournit un matériau en bande qui peut être coupé en sections pour former au moins une partie d'une fermeture, matériau en bande qui ( 1) comporte des tiges fabriquées à partir de monofilaments extrudés ressortant d'un support et comportant des têtes comprenant des crochets s'écar- tant des têtes en direction du support, qui peuvent être engagées fermement par des boucles ressortant d'un matériau bouclé; ( 2) est formé en utilisant des techniques de fabrication connues qui sont d'uti- lisation plus souple que le moulage, et ( 3) peut facilement être fabriqué avec plus de deux crochets sur chaque tête pour faciliter un engagement ferme des boucles avec les têtes. La présente invention consiste à fabriquer un matériau en bande en utilisant des monofilaments polymères orientés longitudinalement qui possèdent une section transversale définissant plusieurs lobes faisant saillie radialement, et en chauffant les ex- trémités des monofilaments pour y former des têtes, à la suite de quoi, de façon surprenante, chacun des lobes forme sur la tête une partie en forme de cro- chet qui est espacée de la tige supportant la tête et s'avance le long de cette tige en direction du support. De préférence, les monofilaments sont en po- lypropylène qui est extrudé dans une filière de forme appropriée pour former les lobes faisant sail- lie radialement On peut prévoir deux, trois, quatre lobes ou plus, mais de préférence le monofilament aura trois lobes Un monofilament à trois lobes forme trois saillies en forme de crochets espacées autour de la tête pour fournir plus de possibilités d'engagement avec les boucles dans lesquelles la tête est poussée, que dans le cas de deux parties en forme de crochets, et même assure une séparation nette entre les parties en forme de crochets de sor- te que les boucles peuvent engager de façon sûre les parties en forme de crochets, cette séparation dimi- nuant pour un monofilament de mêmes dimensions si un nombre plus important de crochets est formé. Des fermetures utilisant la nouvelle struc- ture à monifilaments et têtes décrite ci-dessus peu- vent être fabriquées de façon générale suivant la description du brevet US No 3 770 359, en utilisant une machine de tissage telle qu'un métier à tisser à aiguilles ou un métier à tisser à navette, ou peu- vent être fabriquées suivant d'autres méthodes de tissage similaires telles que la méthode décrite dans les brevets US Nos 3 138 841 et 4 024 003, pour obte- nir un support tissé souple; ou peuvent être fabri- quées en utilisant la méthode décrite dans le brevet US No 4 290 832, méthode qui permet un plus grand choix dans la densité et l'espacement des parties de tiges à tête prévues sur le matériau en bande et fournit un support polymère non fibreux relativement peu coûteux mais relativement rigide Les brevets US Nos 3 138 841; 3 770 359; 4 024 033; et 4.290 832 qui décrivent ces méthodes sont cités ici à titre de référence. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'exa- men des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe partielle à échelle agrandie d'un mode de réalisation du maté- riau en bande suivant la présente invention; la figure 2 est une vue de dessus du maté- riau en bande représenté sur la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe approximati- vement suivant la ligne 3-3 de la figure 1 la figure 4 est une vue partielle à échelle agrandie d'une tête faisant partie du matériau en bande de la figure 1; la figure 5 est une vue en coupe partielle à échelle plus réduite du matériau en bande de la figure 1 représenté engagé avec des boucles d'un ma- tériau bouclé; la figure 6 est une vue schématique d'une méthode pour fabriquer le matériau en bande de la figure 1; la figure 7 est une vue en coupe partielle d'un second mode de réalisation du matériau en bande suivant la présente invention; la figure 8 est une vue de côté d'une varian- te pour la tête d'une tige du matériau en bande sui- vant la présente invention; et la figure 9 est une vue en coupe prise appro- ximativement suivant la ligne 9-9 de la figure 8. Sur les figures les éléments identiques sont désignés par les mêmes références. En se référant maintenant au dessin, sur les figures 1 à 5 est représenté un premier mode de réa- lisation d'un matériau en bande suivant la présente invention, désigné dans son ensemble par la référen- ce 10. De façon générale, le matériau en bande 10 (qui peut être fabriqué de façon générale suivant la méthode décrite dans le brevet US No 3 770 359) com- porte un support tissé souple 12 comprenant une sur- face principale exposée 14, et un très grand nombre de sections élastiques souples de monofilament poly- mère orienté longitudinalement 16, possédant une sec- tion transversale sensiblement triangulaire définis- sant trois lobes saillants 17 équidistants (figure 3) Chaque section de monofilament 16 comporte une partie centrale 18 en forme d'anse fixée dans le support 12 en étant tissée dans celui-ci, deux par- ties 20 en forme de tiges s'étendant à partir des extrémités opposées de l'anse 18 et s'écartant sensi- blement normalement par rapport à la surface princi- pale exposée 14 du support 12, et une tête élargie 22 à l'extrémité de chaque tige 20 qui est opposée au support 12 Chacune des têtes 22 est formée en chauffant l'extrémité du monofilament 16 à trois lobes et possède une forme, résultant d'un tel chauf- fage, comprenant une surface 24 formant came sensi- blement semi-sphérique opposée à sa tige de support et trois parties 26 en forme de crochets espacées de la tige 20 et s'avançant le long de la tige en direction du support 12. Comme représenté sur la figure 5, ces parties 26 en forme de crochets peuvent être engagées ferme- ment par des boucles 28 faisant saillie par rapport à une surface 29 d'un matériau bouclé 30 (le maté- riau bouclé 30 peut constituer une autre partie d'une fermeture comprenant le matériau bouclé 30 et une certaine longueur du matériau en bande 10; ou peut être une couche-support sur un matériau de finition comme une garniture d'intérieur ou un revêtement de siège d'automobile) Un tel engagement sera très ré- sistant même si le matériau en bande 10 et le maté- riau bouclé 30 sont écartés l'un de l'autre suivant une direction généralement normale à leurs surfaces en regard 14 et 29 étant donné que les boucles enga- gées derrière les parties 26 en forme de crochets des têtes 22 doivent être cassées pour qu'il y ait séparation. La méthode pour fabriquer le matériau en bande 10 est illustrée schématiquement sur la figure 6 Cette méthode consiste à former le support et le grand nombre de sections de monofilament 16, chaque section comportant une partie en forme d'anse 18 fixée dans le support 12 et deux tiges 20 (dont cha- cune peut être associée à une boucle différente) s'étendant à partir des extrémités opposées de la partie 18 en forme d'anse et s'avançant sensiblement normalement par rapport à une surface principale exposée du support 12, cette fabrication pouvant se dérouler dans une machine de tissage 32, comme décrit dans le brevet US No 3 770 359. Les monofilaments 16 sont alors chauffés pour former les têtes élargies 22 Ce chauffage peut être effectué à l'aide d'un dispositif de chauffage par rayonnement 34 espacé des monofilaments, ou par un fil chaud qui entre en contact avec les monofilaments 16, comme il est bien connu dans la technique La caractéristique nouvelle de la méthode suivant la pré- sente invention consiste à utiliser des monofilaments 16 qui possèdent une section transversale définissant plusieurs lobes 17 faisant saillie radialement (voir figure 3), de manière que la phase de chauffage for- me les parties 26 en forme de crochets des têtes 22 à partir des lobes 17, lesdites parties 26 en forme de crochets étant espacées des tiges 20 et avançant le long de la tige 20 en direction du support 12. Lorsque l'extrémité du monofilament 16 est ramollie par une source de chaleur (physiquement ou par rayonnement), le polymère (par exemple du poly- propylène) dont est fait le filament commence à cou- ler de chaque lobe 17, et une tête 22 est formée avec trois parties distinctes 26 en forme de crochets, comme décrit ci-dessus. La figure 7 représente un second mode de réalisation d'un matériau en bande allongée 40 sui- vant la présente invention Il peut être fabriqué suivant la méthode décrite dans le brevet US numéro 4.290 832, permet un plus grand choix de la densité et de l'espacement des tiges à tête qui peuvent être formées sur un support pour faire varier la ca- pacité de retenue du matériau en bande 40 Il peut être moins coûteux à fabriquer que le matériau en bande 10, mais possède un support plus rigide que le support 12 Le matériau en bande 40 comporte un sup- port polymère non fibreux 42 possédant une surface principale exposée 44, et un grand nombre de sections élastiques souples de monofilament polymère orienté longitudinalement 46, chaque section comprenant une partie centrale 48 en forme d'anse fixée en étant noyée et retenue au moyen d'un liant ou par fusion dans le support 42, deux parties de tiges rectili- gnes 50 s'étendant à partir des extrémités opposées de la partie 48 en forme d'anse et avançant générale- ment normalement par rapport à la surface principale exposée 44 du support 42, et une tête élargie 52 à chacune des extrémités libres des tiges 50 Comme les têtes 22, chacune des têtes 52 est formée en chauffant l'extrémité du monofilament à trois lobes 46 et possède une forme, résultant de ce chauffage, comprenant une surface formant came sensiblement semi-sphérique 54 opposée à sa tige de support 50 et trois parties 56 en forme de crochets espacées de la tige 50 et avançant le long de la tige en di- rection du support 42. Alors qu'on préfère des têtes 22 ou 52 com- portant trois parties 26 ou 56 en forme de crochets, des têtes telles que la tête 60 représentée sur les figures 7 et 8 comportant deux parties 62 en forme de crochets peuvent également être fabriquées suivant la méthode précédemment décrite, en partant de mono- filaments 64 comportant deux lobes opposés 66 (figu- re 8) et en chauffant les extrémités des monofila- ments 64, comme décrit ci-dessus. La présente invention a été décrite en se ré- férant à plusieurs modes de réalisation Il apparat- tra à ceux qui sont familiers avec cette technique que de nombreuses modifications et additions peuvent être faites aux modes de réalisation décrits et que le matériau en bande peut être utilisé d'autres fa- çons que celles décrites, sans sortir du cadre de l'invention Par exemple, quatre lobes ou plus peu- vent être prévus pour former des têtes avec quatre parties en forme de crochets ou plus, la forme des lobes peut être modifiée pour modifier la forme des parties en forme de crochets pour différentes rai- sons Des couches adhésives peuvent être prévues sur le côté des revêtements opposé aux tiges pour facili- ter la fixation du matériau en bande sur une struc- ture De même, en sélectionnant la densité correcte et l'espacement entre les tiges et/ou en sélection- nant la forme des parties en forme de crochets, les têtes seront capables de s'engager les unes avec les autres avec un degré d'engagement souhaité de manière que deux autres sections de matériau en bande puis- sent être utilisées ensemble pour former une ferme- ture. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation de l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Matériau en bande allongée ( 10, 40) qui peut être coupé en sections pour former au moins une partie d'une fermeture, ledit matériau en bande ( 10, 40) comportant un support ( 12, 42) possédant une surface principale exposée ( 14, 44) et un grand nom- bre de sections élastiques souples de monofilament polymère orienté longitudinalement ( 16, 46, 64), cha- que section ( 16, 46, 64) comprenant une partie cen- trale en forme d'anse ( 18, 48) fixée dans ledit sup- port ( 12, 42), deux parties en forme de tiges ( 20, ) s'étendant à partir des extrémités opposées de ladite partie centrale en forme d'anse ( 18, 48) et s'avançant généralement normalement par rapport à ladite surface principale exposée ( 14, 44), et une tête élargie ( 22, 52, 60) aux extrémités desdites parties de tiges ( 20, 50) opposées audit support ( 12, 42), caractérisé en ce que lesdites sections de monofilament ( 16, 46, 64) possèdent une section transversale définissant plusieurs lobes faisant saillie radialement ( 17, 66), et que lesdites têtes ( 22, 52, 60) comportent des parties en forme de cro- chets ( 26, 56, 62) espacées de ladite partie en forme de tige ( 20, 50) et avançant le long de ladite partie en forme de tige ( 20, 50) en direction dudit support ( 12, 42), formées en chauffant les extrémités desdi- tes sections de monofilament ( 16, 46, 64) de manière que chacun des lobes ( 17, 66) forme une desdites par- ties en forme de crochets ( 26, 56, 62). 2 Matériau en bande ( 10, 40) suivant la re- vendication 1, caractérisé en ce qu'en outre ledit monofilament ( 16) comporte trois lobes ( 17) et que lesdites têtes ( 22, 52) comportent trois parties en forme de crochets ( 26, 56, 52). 3 Matériau en bande ( 10) suivant la revendi- cation 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'en outre ledit support ( 12) est une structure tissée, et que les parties centrales en forme d'an- ses ( 18) desdites sections de monofilament ( 16) sont tissées dans ledit support ( 12). 4 Matériau en bande ( 40) suivant la revendi- cation 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'en outre ledit support ( 42) comporte une couche de liaison polymère non fibreuse uniforme, et que les parties centrales en forme d'anses ( 48) desdites sections de monofilament ( 46) sont noyées et fixées dans ladite couche de liaison. Procédé pour fabriquer un matériau en bande allongée ( 10, 40) suivant la revendication 1, consistant à former un support ( 12, 42) possédant une surface principale exposée ( 14, 44) et un grand nombre de sections élastiques souples de monofila- ment polymère orienté longitudinalement ( 16, 46, 64), chaque section ( 16, 46, 64) comprenant une partie centrale en forme d'anse ( 18, 48) fixée dans ledit support ( 12, 42), deux parties en forme de tiges ( 20, 50) s'étendant à partir des extrémités opposées de la partie en forme d'anse ( 18, 48) et avançant sensiblement normalement par rapport à la surface principale exposée ( 14, 44); et à chauffer les mono- filaments ( 16, 46, 64) pour former une tête élargie ( 22, 52, 60) à l'extrémité de chaque partie en forme de tige ( 20, 50) opposée au support ( 12, 42), carac- térisé en ce que l'opération de formation consiste à utiliser des monofilaments ( 16, 46, 64) possédant une section transversale définissant plusieurs lobes faisant saillie radialement ( 17, 66) ayant une forme telle que ladite opération de chauffage forme des têtes ( 22, 52) comprenant des parties en forme de crochets ( 26, 56, 62) espacées de ladite partie en forme de tige ( 20, 50) et s'avançant le long de la- dite partie en forme de tige ( 20, 50) en direction dudit support ( 12, 42). 6 Procédé suivant la revendication 5, carac- térisé en ce que ladite opération de formation con- siste à tisser ledit support ( 12), et à tisser les parties centrales en forme d'anses ( 18) desdites sections ( 16) dans ledit support ( 12). 7 Procédé suivant la revendication 5, carac- térisé en ce que ladite opération de formation con- sisteà utiliser un support polymère ( 42), à chauffer le support ( 42) pour le ramollir, et à noyer les par- ties centrales en forme d'anses ( 48) des sections de monofilament ( 46) dans le support ramolli ( 42).