Brevet FR2540091A1 — publié le 19840803

Coussin couvert d'une membrane à motif rentrant et procédé pour sa fabrication. La présente invention a trait d'une manière générale à des coussins compressibles recouverts d'une membrane présentant des dessins ou motifs ornementaux ou fonctionnels dans leur surface supérieure. Les sièges pour véhicules, tels que les auto- mobiles, les motocyclettes ou les machines du bâtiment, ou pour l'ameublement domestique ou commercial comportent parfois des coussins de siège ou de dossier compressi- bles élastiquement associés soit de manière amovible soit par fixation permanente à la structure de siège dans laquelle on les utilise De tels coussins comprennent souvent un corps compressible Plastiquement, sous forme de bloc ou gros morceau de matière du genre mousse, telle que polyuréthane, recouverte d'une membrane souple, telle que feuille d'étoffe ou de plastique, fixée à une ou plusieurs surfaces du corps par liaison directe ou à l'adhésif, ou par couture et agrafage le long des bords et des coins de la membrane Dans certains coussins, le corps est formé d'un bloc préfaçonné et prédimensionné de matière du genre mousse qui est ensuite recouverte de la membrane que l'on fixe alors convenablement au corps. Dans d'autres coussins, on place une membrane dans un moule de grandeur et de forme souhaitées et on lui fait épouser la forme du moule, puis on coule un liquide sus- ceptible de mousser, à l'état expansé, dans le moule par dessus la membrane et on le laisse subir un processus de dilatation et de durcissement au cours duquel il adhère à la membrane La membrane utilisée dans les deux procé- dés de fabrication sus-exposés peut être formée d'une feuille souple d'étoffe tissée ou tricotée, ou de plas- tique, telle que vinyle, et peut éventuellement être non seulement souple, mais extensible Il est parfois souhaitable, pour des raisons d'ordre fonctionnel et/ou esthétique, de fournir de préférence un motif ou dessin rentrant dans la grande surface exposée du coussin Dans les coussins comportant des blocs de mousse préfaçonnés, il est nécessaire de réaliser les rentrants du motif dans la surface intéressée du bloc et de faire pénétrer de quelque manière les parties correspondantes de la membrane dans ces rentrants jusqu'à ce que l'adhésif interposé entre le bloc et la membrane ait durci Dans les coussins pour lesquels on coule de la mousse expan- sible dans un moule, il est nécessaire de façonner dans le moule les rentrants du motif et de s'assurer que la membrane épouse étroitement la forme du moule et des rentrants Jusqu'à présent, les deux méthodes selon la technique antérieure de fabrication de coussins à dessins rentrants, telles que décrites ci-dessus, ne donnent pas entière satisfaction et soulèvent de nombreux problèmes. Par exemple, il apparaît parfois dans le ren- trant un défaut d'adhérence entre le bloc et la membrane, celle-ci demeurant en pont sur le rentrant, ce qui rend défectueux le dessin du coussin fini Il arrive aussi, dans le cas o la mousse liquide est coulée dans un moule doublé d'une membrane en étoffe, que le liquide s'infiltre à travers l'étoffe relativement poreuse, ce qui donne un cous-sin-fini défectueux et d'aspect peu plaisant, à mettre au rebut En outre, du fait de sa tendance à se contracter dans le moule en durcissant, le corps moulé s'écarte de la membrane, ce qui accroît le risque d'obtenir un dessin peu net, insuffisamment marqué. Suivant la présente invention, on fournit un coussin compressible, flexible et déformable pouvant servir de coussin de siège ou de dossier dans un siège de véhicule ou un article d'ameublement et comportant un motif ornemental ou fonctionnel façonné en creux dans sa surface extérieure. Le coussin comprend un corps élastique compres sible et déformable, tel que bloc de mousse de polyuré- thane, qui présente le motif rentrant façonné sur l'une de ses surfaces et est recouvert par une membrane souple extensible, telle que feuille d'étoffe ou de plastique, qui épouse les contours du dessin, et la membrane est liée ou autrement fixée de manière adhérente au moins à ladite surface du corps et au motif de rentrants qui y est façonné. On fabrique le coussin en prévoyant un corps moulé préfaçonné présentant un motif de rentrants; en prévoyant un support présentant une cavité correspon- dant par ses dimensions et sa forme au corps préfaçonné, mais présentant un motif de saillies de hauteur supé- rieure à la profondeur du motif de rentrants correspon- dants du corps; en prévoyant une feuille de membrane souple et extensible portée d'environ 120 à 1501 C et revêtue d'adhésif sur sa face opposée au support et en la plaçant dans la cavité du support; en insérant le corps moulé préfaçonné dans la cavité du support et contre la membrane; en repoussant physiquement le corps moulé et la membrane sous-jacente dans la cavité du support, comme au moyen d'une plaque lestée ou soumise à une pression pour amener le motif de saillies du sup- port et les parties de membranes appliquées contre lui à pénétrer profondément dans le corps suivant le motif de rentrants; en faisant refroidir pour que la membrane acquière une déformation permanente et que l'adhésif durcisse pour provoquer une bonne adhérence entre la membrane et la surface du corps présentant le motif; et en retirant le coussin de la cavité du support. Un coussin suivant l'invention offre divers avantages par rapport à la technique antérieure Par exemple, le dessin ou motif qui y est formé est net et bien défini La membrane adhère complètement et positi- vement au corps sous-jacent dans les rentrants et sur les parties surélevées adjacentes et ne demeure pas en pont sur les rentrants De ce fait, le coussin fini a meilleur aspect et est plus robuste et plus durable à l'usage En utilisant un bloc préfaçonné au lieu de mousse liquide se dilatant in situ lors de l'application de la membrane, on supprime la fuite ou suintement de liquide à travers des membranes poreuses Les étapes de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention sont rela- tivement peu nombreuses et n'exigent que du matériel simple et d'utilisation aisée. D'autres buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qu'on va maintenant don- ner de certaines réalisations préférées, en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente en perspective le devant, le dessus et un côté d'un siège de véhicule com- portant des coussins de siège et de dossier suivant la présente invention; la figure 2 représente en perspective des faces avant, inférieure et latérale du coussin de siège montré sur la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective avec coupe d'une partie du coussin de siège représenté sur la figure 2; la figure 4 est une vue schématique en pers- pective éclatée du matériel et des éléments utilisés à la fabrication du coussin de siège selon les figures 1 à 3; la figure 5 est une vue éclatée avec coupe d'une partie du matériel de fabrication et des éléments de coussin représentés sur la figure 4, qu'elle montre en position de préassemblage; la figure 6 est une vue analogue à la figure mais montrant le matériel et les éléments selon la figure 5 à l'état réunis à une autre étape de la fabri- cation; et la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 mais montrant encore une autre étape de la fabrication à laquelle les éléments sont réunis l'un à l'autre. Sur la figure 1, la référence 10 désigne un siège utilisable dans un véhicule, tel qu'automobile, machine du bâtiment, tracteur ou analogue, ou qui pour- rait servir d'article d'ameublement domestique ou com- mercial Le siège 10 comprend un bâti de support rigide 12, ayant un pied central approprié 14, et sur lequel sont montésun coussin de siège 16 et un coussin de dossier 18, l'un et l'autre conçus et fabriqués suivant la présente invention Les coussins 16 et 18 peuvent être séparables du bâti 12 ou être fixés à celui-ci de manière permanente par des moyens non représentés On peut supposer que les coussins 16 et 18 sont sensible- ment identiques par leur construction et leur mode de fabrication et l'on ne décrira donc ci-après en détail que le coussin de siège 16 La figure 2 représente le coussin de siège 16 (appelé ci-après simplement "coussin") retiré du bâti de siège 12 et disposé de façon qu'on puisse voir les détails de structure de-son dessous. Comme le montrent les figures 1, 2 et 3, le coussin 16 comporte d'une manière générale une surface supérieure extérieure ou exposée 20, une surface infé- rieure 22, une surface avant 24, une surface arrière 26 et des surfaces latérales droite 28 et gauche 30 droite et la gauche se définissant par rapport à l'occu- pant, non représenté, du siège) La surface supérieure du coussin 16 présente un motif 32, qui peut être ornemental et/ou fonctionnel, constitué par des ren- trants de motifs 34 qui pénètrent à l'intérieur de la surface 20 et par des parties relativement surélevées 35 situées entre les rentrants 34 ou auprès d'eux Les rentrants 34 représentés sur la figure 1 comprennent, par exemple, six gorges ou rentrants tels que 36 s'éten- dant d'avant en arrière et trois gorges ou rentrants tels que 38 s'étendant transversalement aux gorges 36 et les coupant On pourrait prévoir un nombre plus grand ou plus faible et d'autres dispositions de rentrants. Les figures 2 et 3 montrent que le coussin 16 est constitué par les éléments suivants: un corps élas- tique, compressible et déformable 40, tel que bloc de mousse de polyuréthane, qui présente les rentrants de motif 44 ménagé dans sa surface de bloc 46 et présente aussi une surface arrière opposée 47, lequel corps est recouvert sur la surface 46 au moins par une membrane souple et extensible 42, telle qu'une feuilb d'étoffe et de plastique, qui épouse les contours du motif et qui est liée ou autrement fixée de manière adhérente au moins à ladite surface de bloc 46 du corps 40 et aux rentrants de motif 44 qui y sont aménagés, par exemple par une pellicule ou une feuille de matière adhésive 48. La membrane 42 adhère aussi de préférence aux quatre côtés 52 du corps 40 et à des parties du dessous 54 du corps 40, comme le montrent les figures 2 et 3. Dans un coussin concret selon l'invention que l'on a fabriqué et soumis à des essais, le corps 40 était fabriqué à partir de constituants que l'on trouve dans le commerce sous la forme de deux liquides qui fournis- sent, lorsqu'on les mélange ensemble, une masse de mousse de polyuréthane qui durcit et sèche ensuite pour donner au bout de plusieurs minutes un corps non adhésif élasti- que et déformable par compression. On a en outre fabriqué et essayé des coussins selon l'invention comportant une membrane 42 sous forme de feuilles de vinyle extensibles du commerce et sous forme de feuilles d'étoffe à 100 % de "NYLON" extensible, telles que celles vendues par ADELE KNITS Company, 800 Chatham Road, Winston-Salem, Caroline du Nord 27101, Style No 438 en 129, 5 cm de large et extensible à 180 % en long et à 190 % en travers. De plus, dans les coussins concrètement réali- sés et essayés, la couche adhésive 48 était formée d'adhésif liquide à faible viscosité de Type 3824 à base de caoutchouc synthétique et de résine et comportant un solvant du type acétone en tant que véhicule Cet adhésif, qui convient bien pour être utilisé avec l'une ou l'autre des membranes 42 précitées, est pulvérisable, assure la liaison en 3 à 20 minutes selon l'application, assure % de la force d'adhérence totale en 24 heures et résiste à l'humidité, à l'huile, aux plastifiants et à la chaleur On peut se procurer cet adhésif à la St Clair Rubber Company, 1765 Michigan Avenue, Marysville, Michi- gan 48040. On fabrique le coussin 16 selon le procédé indiqué ci-après, en utilisant les éléments de coussin précédemment décrits (à savoir le corps moulé préfaçonné 40, une membrane 42 et la couche d'adhésif 48) Comme représenté sur la figure 4, le procédé fait appel au matériel de fabrication suivant: un support 60 du récepteur du corps 40 et de la membrane 42; un châssis 62 destiné à supporter commodément la membrane 42 en vue de son introduction dans un four de chauffage (non représenté) puis dans le support 60; un dispositif d'application d'adhésif tel que pistolet pulvérisateur 64; un plateau rigide plat 66 à appliquer contre la surface arrière 47 du corps 40; et un moyen pour l'application de force au plateau 66, formé soit d'un gros poids 67 (d'une masse de l'ordre de 23 kg), incor- poré au plateau 66 ou reposant sur lui, soit d'un vérin hydraulique (non représenté) pour l'application au pla- teau 66 d'une force ou d'une pression dirigée vers le bas. Le support 60 comprend une charpente extérieure 68 dans laquelle est montée une matrice rigide 70, en zinc, aluminium, métal ou alliage ou autre matière convenable La matrice 70 définit une cavité 72 qui comporte un fond 74 sur lequel se dressent vers le haut en motif régulier des saillies 76 La cavité 72 de la matrice 70 a exactement les mêmes dimensions et la même forme que le coussin fini 16 sauf que la hauteur des saillies de motif 76 est supérieure (environ du double) à la profondeur des rentrants de motif 44 du corps 40 ou des rentrants de motif 32 du coussin fini 16. Un dispositf (non représenté) est muni de moyens propres à porter la membrane 42 entre environ 120 à 1500 C et ce dispositif est constitué, par exemple, par un four de chauffage (non représenté); en variante, on peut utiliser d'autres types de moyens de chauffage (non représentés). Le châssis 62 peut être formé d'un châssis rectangulaire ouvert en métal, bois ou plastique portant les éléments de fixation amovible 84 permettant d'y fixer de manière amovible la membrane 42. Le dispositif d'application d'adhésif est constitué par le pistolet pulvérisateur 64 qui fonction- ne de manière classique pour appliquer une couche d'adhésif 48 à l'état liquide sous pression, sous forme de brouillard 86, à partir d'une source d'adhésif liquide telle que récipient sous pression 88, à la membrane 42 et au corps 40. On fabrique le coussin 16 comme suit Comme illustré par les figures 4 et 5, on porte la membrane 42 à la température convenable On revêt ensuite, par pul- vérisation ou autrement, la membrane 42 chauffée d'une couche 48 d'adhésif et on la place au-dessus du support On dispose ensuite le corps préfaçonné 40, façonné à la forme et aux dimensions souhaitées et présentant dans sa surface 46 un motif approprié de rentrants 44, par- dessus la surface revêtue de la membrane 42 Alors, comme représenté sur la figure 6, on repousse le corps vers le bas contre la membrane chauffée et revêtue 42 et l'un et l'autre pénètrent dans la cavité de matrice 72 Le plateau 66 presse vers le bas la surface arrière 47 du corps avec une force appropriée et, ce faisant, il amène les saillies de motif 76 à porter contre la mem- brane souple et extensible 42, laquelle pénètre profon- dément dans les rentrants de motif 44 du corps 40, au- delà de leur profondeur normale En pratique, comme le montre clairement la figure 6, un corps 40 de 15 cm d'épaisseur se trouve temporairement réduit à la moitié environ de cette épaisseur On maintient cette disposition des éléments et l'application de pression pendant plusieurs minutes jusqu'à l'obtention d'une bonne adhérence et jusqu'à refroidissement de la membrane jusqu'à une tem- pérature à laquelle la couche adhésive 48 durcit et la membrane 42 acquiert une déformation permanente Ensuite, on retire le plateau 66, on détache le châssis 62 de la membrane 42 et l'on retire le coussin 16 de la cavité de matrice 72 A ce moment, on peut rogner l'excédent éventuel de membrane 42 ou, si on le préfère, le faire adhérer à d'autres parties du corps 40 par collage, couture, agrafage ou analogue. 1 O REVENDICATIONS 1 Coussin ( 16 ou 18) caractérisé en ce qu'il comprend: un corps ( 40) fabriqué en matière élastique compressible et déformable, ledit corps ( 40) présentant une surface ( 46) et un motif rentrant ( 44) sur cette surface ( 46); une membrane souple et extensible ( 42) recouvrant ladite surface ( 46) et épousant ledit motif rentrant ( 44); et un moyen ( 48) propre à assurer l'a- dhérence de ladite membrane ( 42) à ladite surface ( 46) et audit motif rentrant ( 44). 2 Coussin ( 16 ou 18) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de ladite membrane ( 42) qui épousent ladite surface ( 46) et ledit motif rentrant ( 44) ont subi une déformation permanente à chaud. 3 Coussin ( 16 ou 18) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite membrane ( 42) est en une matière choisie parmi les matières en feuilles tissées, tricotées et faites au crochet et les matières plastiques en feuilles. 4 Coussin ( 16 ou 18) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la matière formant ledit corps ( 40) est une matière spongieuse. Coussin ( 16 ou 18) caractérisé en ce qu'il comprend un corps ( 40) fabriqué en matière élastique compressible et déformable, ledit corps ( 40) comportant une série de surfaces, entre autres une première surface ( 46) qui présente un motif en creux ( 44) et des surfaces latérales ( 52) coupant cette première surface ( 46); une membrane souple et extensible ( 42) recouvrant ladite première surface ( 46), épousant le motif rentrant ( 44) et recouvrant certaines au moins desdites surfaces latérales ( 52); et un moyen ( 48) propre à assurer l'adhérence de ladite membrane ( 42) à la première surface ( 46) et au motif rentrant ( 44), ainsiq L'à certaines au moins desdites surfaces latérales ( 52). 6 Coussin ( 16 ou 18) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la membrane ( 42) a acquis à chaud une déformation permanente. 7 Coussin ( 16 ou 18) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite membrane ( 42) est en une matière choisie parmi les matières en feuilles tissées, tricotées et faites au crochet et les matières plastiques en feuilles. 8 Coussin ( 16 ou 18) selon la revendication 5,6 ou 7, caractérisé en ce que ledit corps ( 40) est en ma- tière spongieuse. 9 Procédé de fabrication de coussin ( 16 ou 18) présentant un motif rentrant ( 32) sur l'une de ses faces ( 30), caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant à: prévoir un corps compressible élastique ( 40) ayant un motif rentrant ( 44) de profondeur déter- minée ménagé dans une surface ( 46) dudit corps; prévoir une membrane souple et extensible ( 42); appliquer de la matière adhésive ( 48) entre ladite surface ( 46) du corps et ladite membrane ( 47); prévoir un support ( 60) comportant une paroi ( 74) et un motif saillant ( 76) sur ladite paroi ( 74), ce motif saillant ( 76) épousant ledit motif rentrant ( 32) mais saillant sur ladite paroi ( 74) à une distance supérieure à ladite profondeur déterminée du motif rentrant ( 32); appliquer à force ledit corps ( 40) contre ladite membrane ( 42) et celle-ci contre ledit motif saillant ( 76) pour comprimer le corps ( 40) et étirer la membrane ( 42) pendant que le motif saillant ( 76) enfonce profondément la membrane ( 42) dans ledit motif rentrant ( 32) du corps ( 40); laisser ladite matière adhésive ( 48) durcir suffisamment pour fixer la membrane ( 42) au corps ( 40); et cesser d'appliquer ladite force. Procédé selon la revendication 9, caracté- risé en ce qu'il comporte les opérations supplémentaires SR 2416 US/GL consistant à chauffer la membrane ( 42) avant d'appliquer ladite force et à laisser la membrane ( 42) refroidir et acquérir une déformation permanente avant de cesser d'appliquer ladite force. 11 Procédé de fabrication de coussin ( 16 ou 18) présentant un motif rentrant ( 32) de profondeur déterminée sur l'une de ses faces ( 30), caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant à: prévoir. un support ( 60) présentant une cavité qui correspond dans l'ensemble par sa forme et ses dimensions à une partie dudit coussin ( 16 ou 18), cette cavité ( 72) présentant une paroi ( 74) et un motif saillant ( 76) se dressant sur cette paroi ( 74), ledit motif saillant épousant la configuration dudit motif rentrant ( 32) mais saillant sur ladite paroi ( 74) sur une distance supérieure à la profondeur dudit motif rentrant ( 32) ; prévoir un corps élastique et compressible ( 40) présen- tant un motif rentrant ( 44) d'une seconde profondeur déterminée ménagé dans une surface ( 46) du corps ( 40); prévoir une membrane souple et extensible ( 42); appli- quer de la matière adhésive ( 48) entre ladite surface ( 46) du corps et ladite membrane ( 42); insérer la membrane ( 42) et le corps ( 40) dans ladite cavité ( 72) du support ( 60); repousser le corps ( 40) contre la membrane ( 42) et celle-ci contre ledit motif saillant ( 76) pour comprimer le corps ( 40) et étirer la membrane ( 42) pendant que le motif saillant ( 72) enfonce pro- fondément la membrane ( 42) dans ledit motif rentrant ( 32) de la surface ( 46) du corps ( 40); laisser la matière adhésive ( 48) durcir suffisamment pour fixer la membrane ( 46) au corps ( 40); cesser d'appliquer ladite force pour permettre la décompression du corps ( 40), et retirer le coussin ( 16 ou 18) de ladite cavité ( 72). 12 Procédé selon la revendication 11, caracté- risé en ce qu'il comporte les opérations supplémentaires consistant à chauffer la membrane ( 42) avant d'appliquer ladite force et à laisser la membrane ( 42) refroidir et acquérir une déformation permanente avant de cesser d'appliquer ladite force. 13 Procédé selon la revendication 12, caracté- riser en ce que la membrane ( 42) est en étoffe de "NYLON" extensible portée d'environ 120 à 150 'C.