Brevet FR2530440A2 — publié le 19840127

FR 2530440 A2 19840127 FR 8212820 A 19820722 Elément de garniture résistant à la lacération pour siège ou analogue et son procédé de fabrication. La présente invention concerne des perfectionnements à l'élément de garniture selon le brevet principal ainsi qu'un procédé de fabrication de cet élément de garniture, On rappelle que lteîement de garniture selon 2e brevet principal est plus particulièrement destiné à l'équipement de sièges ou analogue, utilises notamment dans es lieux publics ou dans les véilicules de transport en commun, et qui font habituellement objet dtactes de vandalisme. Il est donc spécialement conçu pour résister à la lacération, même volontaire (par exemple à l'aide d'un instrument tranchant tel qu'un couteau) et qui possède cependant une boume souplesse de manière à pouvoir realiser des sièges présentant un bon confort. A cet effet, l'élément de garniture selon le brevet principal fait intervenir trois éléments bien distincts à savoir 1) Une couche de couverture en matière plastique coin pacte relativement épaisse qui, , en raison de son épaisseur et de sa compacité, constitue un premier obstacle à la lacération. Cette couche qui n'est pas soumise à un effort quel conque en tension, présente une faible élasticité dans son plan mais une bonne flexibilité. 2) Un réseau, formé par une nappe continue de ressorts métalliques en spirale (hélicoïdaux) dont les axes sont parallèles à la couche de couverture en matière plastique compacte, et dont les spires sont entremêlées les unes avec les autres, de manière à obtenir, vue en plan, une structure en forme de damier à mailles très peu extensibles, permettant de stopper la pénétration et la progression d'un objet tranchant (les ressorts ne pouvant pas s'écarter pour laisser le passage dudit objet), les spires desdits ressorts venant d'un côté sensiblement affleurer contre la face inferieure de la couche de couverture. 3) Une couche intermédiaire de liaison entre la couche de couverture et la nappe de ressorts, cette couche etant réalisée en une mousse de matière plastique d'épaisseur inférieure au diamètre des spires des ressorts de ladite nappe, et adhérant d'un côté sur la face inférieure de la couche de couverture en matière plastique compacte et venant en partie enrober les spires de la nappe de ressorts (sur une fraction de l'épaisseur de la nappe de ressorts). Un premier perfectionnement selon l'invention consiste en la détermination des dimensions des différent composants de l'élément de garriture, de manière à obtenir un bon compromis, résistance à la lacération, résistance à l'usure, flexibilitéet confort. A cet effet, l'invention propose d'utiliser pour la réalisation du roseau, des ressorts présentant un diamètre de fils de l'ordre de 0,5 à 1,5 r?? et un diamètre de spires de 0 à 20 mm. Par ailleurs les sprres des ressorts se trouveront, Ce préférence, enrobees dans la couche intermédiaire en mousse de matière plastique sur 3 a de leur diamètre. En-dessous de 50%, la nappe aura tendance à se décoller (arrachement de la mousse de matière plastique). Au-dessus de 80%, les fils des ressorts risquent de détériorer la mousse Un avantage de la garniture précédemment décrite ré side on ce qu'elle combine, d'une façon trs particulière, la souplesse de la couche de couverture en matière plastique compacte et la flexibilité de la nappe de ressorts. En effet, si l'on provoque une flexion de la garniture, celle-ci opposera une force de rappel qui tendra à la ramener à sa position initiale, cette force de rappel consistant en la résultante de la flexibilité de la couche de couverture en matiere plastique et de ltélasticité de la partie des spires des ressorts qui ne se trouve pas enrobée dans la-couche intermédiaire en mousse de matière plastiques Cette propriété présente un avantage important, a savoir : si l'on pratique dans la couche de couverture une fente, par exemple à l'aide d'un couteau, cette fente tendra à se refermer grace à la flexibilité de l'ensemble de la garniture et demeurera, de ce fait, pratiquement invisible. Dans sa version proposée dans le brevet principal, la nappe de ressorts est constituée-par une pluralité de ressorts hélicordaux à axes parallèles disposés côte-àcôte, et dont les spires de chacun des ressorts se trouvent entremêlées avec les spires des deux ressorts qui lui sont adjacents. L'entremêlement de ces spires est obtenu en faisant tourner chacun des ressorts autour de son axe de manière à ce qu'il vienne s'engager dans les spires des ressorts qui lui sont adjacents. Selon un autre perfectionnement de l'invention, la nappe de ressorts est formée par un entremêlement de deux nappes de ressorts, telles que celle précédemment décrite, les ressorts de la première nappe étant axés perpendiculairement aux ressorts de la seconde nappe. Cette solution présente notamment les avantages suivants - Elle permet d'obtenir une plus grande densité de spires de ressorts à proximité de la face inférieure de la couche de couverture, ces spires s'étendant dans deux directions perpendiculaires et constituant une sorte de damier en relief. On obtient donc ainsi une meilleure résistance à la lacération et à la pénétration d'un objet tranchant. - Elle permet d'obtenir une nappe dans laquelle les ressorts se trouvent auto-maintenus en position sans nécessiter l'utilisation d'élément extérieurs, ce qui n'est pas le cas dans la solution précédente, dans laquelle les ressorts peuvent se déplacer légèrement les uns vers les autres (variations des écarts axiaux). - Elle permet d'obtenir une meilleure homogénéité de la flexibilité de l'ensemble de la nappe de ressorts (même flexibilité dans le sens des axes des deux nappes de ressorts entremêlés). Selon une autre caractéristique de Irinventioa, l'élé- ment de garniture comprend, en outre, entre la couche de couverture et la couche de liaison en mousse de matière plastique, une nappe intercalaire de quelques dixièmes de mm, par exemple de 6/poème, en tissu de fibres de verre. Cette couche intermédiaire sur laquelle viennent porter les sommets des spires de ressorts a plusieurs fonctions - Elle facilite la réalisation de ltélément de couverture, notamment dans le cas où la matière plastique de la couche de couverture et de la couche de liaison est réalisée en élastomère de silicones ou en polyéthy- lène. - Elle permet dthomogénéiser les contraintes mécaniques entre la nappe de ressorts et la couche de couverture. Elle permet d'éviter un effet de mosaïque dû à la nappe de ressorts et visible à la surface extérieure de la couche de couverture. -Elle permet d'augmenter la résistance au feu de l'ensemble de 1 élément de couverture. L'élément de garniture selon l'invention peut en outre comprendre un revttement en tissu, par exemple en laine, recouvrant la face supérieure de la couche de couverture. Dans le cas où ce tissu est du genre velours, il présente, en plus du confort, l'avantage de rendre une fente pratiquée sur la couche de couverture totalement invisible (les fibres du velours masquant alors entièrement la fente). Il convient de noter que la couche de couverture et la couche de liaison sont, de préférence, réalisées en matière plastique de même nature, par exemple à base de chlorure de polyvinyle (Pvc), d'élastomère de silicones ou de polyéthylène. A titre d'exemple, dans le cas où la matière plastique est à base de PVC, cette matière plastique peut comprendre: - du PVC, - un plastifiant usuel, - des charges minérales, - un agent usuel de résistance au fed, - un stabilisant thermique permettant d'éviter la décomposition du PVC à la température de coulage, - et pour ce qui concerne la couche de liaison en mousse de matière plastique un agent d'expansion pouvant consister en de l'azodicarbonamide à raison de 2 parties d'agent d'expansion pour 100 parties de résine PVC. Dans le eas où la matière plastique est un élasto- mème de silicone - la couche de couverture pourra consister en du Silastic Q 39 591 de la firme US DOW CORNING, et - la couche de liaison en mousse de matière plastique pourra consister en du Silastic GP 590 DOW CORNING avec, comme agent d'expansion, de l'azodicarbonamide. Il convient de noter à ce sujet que, dans ce cas, le pourcentage d'agent d'expansion ne devra pas dépasser 2% car, au-delà de ce pourcentage, il devient un inhibiteur de vulcanisation de l'élastomère de silicone (Il sera de préférence de 1,25%). L'invention concerne également des procédés de fa brication de l'élément de garniture précédemment décrite Selon un premier exemple, le procédé de fabrication comprend les étapes suivantes 1) On coule à température ambiante, sur un moule, la couche compacte de couverture, par exemple an PVC, la face de moulage pouvant présenter en relier un négatif d'un dessin à obtenir (grainagc du moule). 2) On prépolymérise la couche de couverture dans un four, à une température de l'ordre de 1800 C pendant une durée de l'ordre de 3 à 5 mn puis on laisse refroidir de manière à obtenir un abaissement de la température de la matière d'environ 500 C, par exemple de 1200 à 700 C. 3) On coule ensuite, à la température ambiante la couche de liaison, par exemple avec un mélante de PVC et d'agent d'expansion. 4) On pose sur la couche de liaison liquide la nappe continue de ressorts. La nappe de ressorts s'enfonce alors dans la couche de liaison jusqu'a ce qu'elle atteigne la couche de couverture qui a été prépolymérisée et qui est, de ce ait, plus dure. 5) On polymérise ensuite les deux couches de matière plastique dans un four à une température de 180 et pendant une durée d'environ 25 mn. 6) On défourne et on laisse refroidir à température ambiante avant de manipuler la garniture. 7) On découpe ensuite les éléments de garniture aux formes et aux dimensions requises. Il convient de noter que dans la première étape du procédé précédemment décrit, la face de moulage du moule peut être initiale@ ent recouverte d'un tissu, réalisé à l'aide d'une matière naturelle ou @ynthétique non altérable par la température de polymérisation. Dans ce cas, on obtient des éléments de garniture recouverts de tissu. Selon un deuxième exemple d'exécution de l'invention, le procédé de fabrication comprend les étapes suivantes : 1) On. coule a température ambiante la couche de cou verture 7 par exemple en PVC ou en élastomère de silicones, la face de moulage du moule pouvant présenter en relier le négatif d'un dessin à obtenir, Û être recouverte d'un tissu. 2) On dispose sur cette couche de couverture un tissu intercalaire en fibre de verre. 3) On coule à froid la couche de liaison en matière plastique, (résine mélangée à de l'agent d'expansion). 4) On pose sur cette couche du liaison liquide la nappe continue de ressorts. La nappe de ressorts 5 enfonce alors dans la couche de liaison jusqu'à ce qu'elle atteigne le tissu Intercalaire en fibres de verre. 5) On polymérise ensuite les deux couches de matière plastique dans un four à une température de 180 et pendant une durée d'environ 25 mn. 6) On défourne et on laisse refroidir à température ambiante avant de manipuler la garniture. 7) On découpe ensuite les éléments de garniture aux formes et aux dimensions requises. En ce qui concerne le choix de la matière plastique utilisée, il convient de noter que - la solution PVC présente l'avantage d'être d'un coût relativement faible. En outre, on peut obtenir une dureté Shore de l'ordre de 80. Par c-ontre, l'inconvénient de cette solution réside dans le fait que l'on ne peut pas résoudre le problème des dégagements gazeux nocifs lors d'un incendie - la solution élastomère de silicones présente l'a- vantage d'une bien meilleure tenue au feu (classement, émission de fumée, toxicité). Toutefois, son coût est plus élevé et sa dureté maximum, de l'ordre de 50 Shore, est inférieure à celle du PVC. Des modes de réalisation de l'invention axeront décrits, ci-après, à titre dtexemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe transversale schématique d'un élément de garniture selon le brevet principal dans lequel la nappe de ressorts est constituée par une pluralité de ressorts hélicoidaux à axes parallèles - la figure 2 est une vue schématique, en perspective éclatée, de l'élément représenté figure 1 - la figure 3 représente, en vue de dessus, une nappe de ressorts constituée par un entremêlement de deux nappes de ressorts à axe perpendiculaires - la figure 4 est une vue de dessus permettant d'illustrer le mode de-réalisation (entremêlement) de la nappe représentée figure 3 Comme précédemment mentionné, l'élément de garniture représenté figures 1 et 2 comprend une couche de couverture 1 on matière plastique compacte telle que des élastomères de silicones, du polyéthylène, et du chlorure de polyvinyle compact (PVC), par exemple de densité de l'ordre de 1,18 à 1,30 de dureté Shore de 40 à 98, cette couche de couverture 1 étant relativement épaisse, par exemple de lwordre de 5 mm. La face inférieure 2 de cette couche de couverture 1 se trouve solidarisée, au moyen d'une couche intermédiaire en mousse de la même matière plastique 3, à un réseau 4 formé par une nappe continue de ressorts métalliques 5 en S-Oira1eS à axes parallèles entre en et à la couche de couverture le Les spires de ces ressorts 5 se trouvent entremèlées les unes avec les autres, comme précédemment décrit, et affleurent,d'un côté, contre la face inférieure de la couche de couverture 1. Ces ressorts 5 peuvent etre réalisés par exemple à l'aide de fils d'acier de diamètre de l'ordre de 5 à 15/10ème de min. Le diamètre des spires peut alors etre compris entre 10 à 20 mm. La couche intermédiaire 3 peut être réalisée en mousse de matière plastique (PVC, silicones, polyéthylène), de densité pouvant par exemple varier de 1 à 1,25 mm. Comme précédemment indiqué, l'épaisseur de cette couche intermédiaire 3 est égale à 1/3 à du diamètre des spires des ressorts 5, de sorte que les spires ne se trouvent qu 7 en partie enrobée dans la mousse de matière plastique. t'élément de garniture précédemment décrit présente de nombreux avantages, tant au point de vue du confort qufen ce qui concerne la résistance à la lacé ration - tout d'abord, en raison de l'épaisseur relativement importante de la couche de couverture 1 et de la multiplicité des sommets des spires des ressorts 5 venant en contact avec cette couche de couverture 1, l'utilisateur, en s'asseyant ne ressentira pas la présence des ressorts 5.! - en outre, lors d'une tentative de lacération, l'ob- jet tranchant qui aura tout d'abord une grande difficulté à pénétrer dans la couche de couverture 1 en raison de sa dureté et de son épaisseur, sera ensuite stoppé par le réseau continu de ressorts 5 qui vient affleurer contre la face inférieure 2 de la couche de couverture 1. En conséquence il n'atteindra que très légèrement la mousse de matière plastique 3. En aucun cas, la fente pratiquée ne pourra ensuite se propager d'elle-même. An contraire, cette fente se refermera naturellement gracie à la flexibilité de la nappe de ressorts et de la cou- verture de sorte que la tentative de lacération n'aura aucune conséquence grave, nécessitant une réparation ou uu remplacement de la garnitures On notera que la couche de PVC constituant la couverture 1 peut être avantageusement ignifugée, ce qui confère, en raison de son épaisseur, une très bonne résistance à l'incendie de l'ensemble de la garniture (bien entendu, la couche intermédiaire 3 pourra, elle aussi, être ignifugée). En cas de rupture d'une des spires métalliques constituant le réseau 4, l'extrémité de cette spire rompue ne pourra que très difficilement traverser la couche superficielle, ce qui élimine le risque de blesser un usager. On rappelle que dans les exemples représentés figures 1 et 2, la nappe de ressorts 4 est constituée par une pluralité de ressorts hélicoïdaux 5 à axes parallèles et sensiblement dans un même plan. Les spires de chacun des ressorts 5 se trouvent entremêlées avec les spire s des deux ressorts 5 qui lui sont adjacente Lwentremê- lement de ces spires est obtenu en faisant tourner chacun de ces ressorts 5 autour de son axe de manière à ce qu'il vienne -s'engager dans les spires des ressorts qui lui sont adjacents (action analogue à celle d'un vissage). La nappe représentée figure 3 est quant à elle obtenue en entremêlant deux nappes de ressorts du type de celle précédemment décrite, les axes des ressorts de la première nappe étant perpendiculaire aux axes des ressorts de la seconde nappe. On constate que ce double entremêlement permet dtaccentuer, vue de dessus, la configuration en damiers. La figure 4 permet d'illustrer le principe de ce double entremêlement. Dans cette figure, pour plus de clarté, la première nappe n'est constituée que par trois ressorts entremêlés A1, A2, A3 tandis que la seconde nappe, axée perpendiculairement à la première, n'est constituée que par les ressorts B1, B2, B3. A l'intersection de ces deux nappes, on retrouve la configuration en damiers accentues représentée figure 3. Il convient de rappeler que les ligures 3 et 4 sont des vues de dessus (dans un plan) et ne permettent pas de faire ressortir le relief des ressorts hélicoïdaux qu'il ne faut pas confondre avec des ressorts plats; Comme précédemment mentionné, l'élément de garniture selon l'invention peut en outre comprendre, adhé- rant sur la face supérieure de la couche de couverture, un revêtement en ti-ssu, de préférence en laine et, entre la couche de couverture et -la couche intermédiaire de liaisons une nappe intercalaire en tissu 6 de fibres de verre 7 d'épaisseur de préférence égale à 6/10ème de mm environ. Le revêtement et la nappe intercalaire ont été représentés en traits interrompus sur les figures 1 et 2. REVENDICATIONS 1) Elément de garniture résistant à la lacération, notamment pour siège ou analogue, cet élément de garni ture comprenant, conformément an brevet principal a) une couche de couverture i en matière plastique compacte, relativement épaisse, cette couche présentant une faible élasticité dans son plan mais une bonne flexi- bilité élastique b) un réseau 4 formé par une nappe continue de ressorts 5 métalliquesen spirale (hélicoïdaux) dont les des sont parallèles à la couche de couverture 1 en matière plas tique compacte, et dont les spires sont entremêlées les unes avec les autres de manière à obtenir, vus en plan, une structure en forme de damiers à mailles très peu extensibles, les spires desdits ressorts venant d'un coté sen siblement affleurer contre la face inférieure de la couche de couverture 9 c) une couche intermédiaire de liaison 3 entre la couche de couverture 1 et la nappe de ressorts 59 cette couche 3 étant réalisée en mousse de matière plastique d'épaisseur inférieure an diamètre des spires des ressorts de ladite nappe, adhérant d'un côté, sur la face infé- rieure de la couche en matière plastique compacte 1 et venant en partie enrober les spires de la nappe de ressorts 5 sur une fraction de épaisseur de la nappe de ressorts 5, caractérisée en ce que les susdits ressorts 5 présentent un diamètre de 10 à 20 min et sont réalisés à laide de fils de 0,5 mm à 1,5 min de diamètre et en ce que les spires 5 des ressorts se trouvent enrobés dans la couche intermédiaire 3 en mousse de matière plastique sur 1/3 à de leur diamètre. 2) Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe de ressorts 5 est formée par un entremê- lement de deux nappes de ressorts Ai, A2, A3, B1, B2, 33, les ressorts de la première nappe étant axés perpendi- culairement aux ressorts de la seconde nappe. 3) Elément de couverture selon lune des revendications précédentes, caracterisé en ce qu'il comprend en outre, entre la cruche de couverture 1 et la couche de liaison 3 en mousse de matière plastique une nappe intercalaire en tissu de fibres de verre, de quelques dixièmes de mm d'épaisseur. 4) élément de couverture selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un revêtement en tissu 8 recouvrant la face supérieure de la couche de couverture 1. 5) Elément de couverture selon une des revendi.cations précédentes,caractérisé en ce que la couche de couverture 1 et la couche de liaison 3 sont réalisées en une matière plastique de même nature. 6) Procédé de fabrication d'un élément de garniture résistant à la lacération, cet élément comprenant a) une couche de couverture 1 en matière plastique compacte, relativement épaisse, cette couche présentant une faible élasticité dans son plan mais une bonne flexibilité élastique; b) un réseau 4 formé par une nappe continue de ressorts 5 métalliques en spirale (hélicoldaux) dont les axes sont parallèles à la couche de couverture 1 en matière plastique compacte, et dont les spires sont entremêlées les nes avec les autres de manière à obtenir, vue en plan, une structure en forme de damiers à mailles très peu extensibles, les spires desdits ressorts venant d'un côté sensiblement affleurer contre la face inférieure de la couche de couverture 1 c) une couche intermédiaire 3 de liaison entre la couche de couverture 1 et la nappe de ressorts 4, cette couche étant réalisée en mousse de matière plastique d'épaisseur inférieure au diamètre des spires des ressorts 5 de ladite nappe et adhérant dgtn côté, sur la face inférieure de la couche de matière plastique compacte 1 et venant en partie enrober les spires de la nappe de ressorts 5, sur une fraction de l'épaisseur de la zippe de ressorts, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes d) on coule à température ambiante sur un moule la couche compacte de couverture 1, par exemple en PVC, la face de moulage du moule pouvant présenter en relief un dessin e) on prépolymérise la couche de couverture dans un four, à une température de l'ordre de 1800 pendant une durée de l'ordre de 3 à 5 mn puis on laisse refroidir de manière à obtenir un abaissement de la température de la matière d'environ 50 C, par exemple de 9200 à 700C f) on coule ensuite, à la température ambiante, la couche de liaison 3, par exemple avec un mélange de PVC et datent d'expansion g) on pose sur la couche de liaison liquide la nappe continue de ressorts 5, la nappe de ressorts 5 s'enfonçant dans la couche de liaison 3 Jusqu'à ce qutelle atteigne la couche de couverture qui a été prépolymérisée et qui est, de ce fait, plus dure h) on polymérise ensuite les deux couches de matière plastique dans un four à une température d'environ 1800 et pendant une durée d'environ 25 mn i) on défourne et on laisse refroidir à température ambiante avant de manipuler la garniture j) on découpe ensuite les éléments de garniture aux formes et aux dimensions requises. 7) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la face de moulage du moule est initialement recouverte d'un tissu. 8) Procédé de fabrication d'un élément de garniture résistant à la lacération, cet élément comprenant a) une couche de couverture 9 en matière plastique compacte, relativement épaisse, cette couche 1 présentant une faible élasticité dans son plan mais une bonne flexibilité élastique b) un réseau 4 formé par une nappe continue de res sorts 5 métalliques en spirale (hélicoidaux)dont les axes sont parallèles à la couche de- couverture 1 en matière plastique compacte, et dont les spires sont entremêlées les unes aec les autre de manière à obtenir, me en plan, une structure en forme de damiens à mailles très peu ex tensibles, les spires desdits ressorts 5 venant dsun côte sensiblement affleurer coritre la face inférieure de la couche de couverture 1 ; c) une couche intermédiaire de liaison 3 entre la couche de couverture 1 et la nappe de ressorts 5, cette couche 3 étant réalisee en mousse de matière plastique d'épaisseur inférieure au diamètre des spires des ressorts 5 de ladite nappe 4 et adhérant d'un cote, sur laface inférieure de la couche en matière plastique compacte 1 et venant en partie enrober les spires de la nappe de ressorts 5, sur une fraction de 14 épaisseur cie la nappe de ressorts 5 ainsi qu'entre la couche do couverture î et la couche de liaison en mousse de matière plastique 3, une nappe intercalaire 7 en tissu de fibres de verre de quelques dixièmes de mm, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes d) on-coule à température ambiante la couche de cou- verture 1 par exemple en PVC ou en élastomère de sili- cones, la face de moulage du moule pouvant présenter en relief un dessin e) on dispose sur cette couche de couverture 1 un tissu intercalaire 7 en fibres de verre ; f) on coule à froid la couche de liaison 3 en matière plastique, (résine mélangée à de l'agent d'expansion) ; ; g) on pose sur cette couche de liaison liquide 3 la nappe continue de ressorts 5, la nappe de ressorts 5 s'enfonçant alors dans la couche de liaison 3 jusqu'à ce qu'elle atteigne le tissu intercalaire 7 en fibre de verre h) on polymérise ensuite les deux couches de matière plastique dans un four à une température de 180 et pendant une durée d'environ 25 mn i) on défourne et- on laisse refroidir à température ambiante avant de manipuler la garniture ; j) on découpe ensuite les éléments de garniture aux formes et aux dimensions requises.