Brevet FR2567800A1 — publié le 19860124

-1- Des applications très variées dans la fabri- cation de produits et de composants de produits deman- dent le placement de recouvrements souples et uniformes, tels que des étoffes, des produits vinyliques ou simi- laires à la surface d'articles précédemment façonnés. Une application typique et représentative d'utilisation de tels recouvrements est la fabrication de sièges mou- lés ou découpés en mousse, du type qu'on emploie dans les automobiles ou pour des ameublements variés. Dans des applications telles que la fabrication des coussins en mousse pour sièges, il est hautement souhaitable de fournir un recouvrement qui épouse uniformément et de très près tous le contour de la surface de l'article pré6cédemment façonné. Les procédés de la technique antérieure pour recouvrir les articles précédemment façonnés comportent normalement le choix d'une matière convenable pour le recouvrement et le découpage de cette matière en de nom- breux morceaux qu'on assemble pour épouser les contours et les particularités topographiques de l'article parti- culier à recouvrir. On coud ensuite ensemble ces mor- ceaux de matière de recouvrement tout autour de l'arti- cle. Le recouvrement est ensuite fixé de façon permanente à l'article à l'aide d'éléments de fixation ou d'une colle. Ce procédé de la technique antérieure pour for- mer et appliquer des recouvrements comporte de nombreux stades. D'autre part, toutes les opérations sur les piè- ces et de couture doivent être manuelles. C'est ainsi que l'application des recouvrements à des articles précé- demment façonnés de la manière indiquée présente l'in- convénient de prendre énormément de temps et de ne pas convenir pour une production en grande série. Quand on doit recouvrir des articles de formes irrégulières, en particulier ceux ayant des extensions en profondeur, des -2 - rayons serrés, des courbures irrégulières, des renfon- cements ou des échancrures, il peut être difficile ou même impossible d'obtenir une surface de recouvrement uniforme et contiguë qui épouse le contour de l'article. En utilisant le procédé de la technique antérieure, on rencontre fréquemment des imperfections le long de la surface de l'article recouvert, telles que des superpo- sitions de l'étoffe, le nattage de la matière de recou- vrement, l'apparition de bulles, des faux-plis et, d'une façon générale, un ajustage médiocre autour des rayons étroits ou de surfaces étirées en profondeur. Il est également souvent souhaitable de créer des motifs de gaufrage à la surface de l'article recou- vert pour des raisons d'élégance. On trouve un tel gau- frage fréquemment sur des articles en mousse recouverte tels que les coussins de sièges, les panneaux de por- tières d'automobiles et similaires. Dans la technique antérieure, l'incorporation d'un motif gaufré ou piqué dans le recouvrement d'articles précédemment façonnés ralentit encore le procédé de fabrication en obligeant à effectuer des stades supplémentaires de choix de di- verses matrices et de motifs de gaufrage un par un sur la surface. Une autre particularité de l'invention est que la porosité de l'article n'est nullement détériorée par le traitement. Quand on utilise une étoffe conmme matière de recouvrement, l'article traité peut "respirer" aussi facilement qu'un article non traité. Ainsi, le caractère confortable de l'article n'est pas affecté par le trai- tement. En outre, un recouvrement en étoffe n'a pas be- soin de pré-traitement-pour assurer une bonne liaison aux couches de mousse. Alors que l'application du vide n'est pas né- cessaire pour former l'article, on peut l'employer pour maintenir l'étoffe et/ou les produits vinyliques en place -3- pendant la pose et le moulage. La présente invention concerne un procédé de recouvrement d'articles tels que la mousse moulée ou coupée pour coussins de sièges. Pour la mise en oeuvre du procédé, on choisit une base telle cu'un bloc de mousse. Cependant, on peut choisir n'importe quelle ma- tière de base ou article pré-façonné en considérant la fermeté ou d'autres caractéristiques de l'environnement d'une application particulière. On traite ensuite une ou plusieurs couches de mousse flexible avec un adhésif. On applique ces couches à la surface de la matière de base pour établir une couche intermédiaire de support et de liaison devant recevoir la matière de recouvrement. 3ien qu'on puisse utiliser un adhésif quelconque pour l'application décrite, on préfère un adhésif hautement flexible et durcissable à l'humidité et à la chaleur pour les applications des coussins de sièges, car un tel adhésif reste fluide à la température ambiante et néanmoins durcit en quelques minutes à des températures plus élevées. En utilisant une telle technique, on em- pêche le durcissement prématuré de l'adhésif qui aurait lieu en considérant l'aptitude des couches intermédiai- res à prendre et conserver la forme moulée de l'article. Une matière choisie de recouvrement, telle qu'un produit vinylique ou une étoffe, est ensuite ap- pliquée à la surface de la couche intermédiaire. Cette structure composite, y compris la base, la ou les cou- ches intermédiaires et le recouvrement, est ensuite in- troduite dans un moule ou bien on place un moule sur le composite. On applique une pression à l'article dans le moule. En même temps, on étire le recouvrement sur la surface de l'article, on lui fait épouser le contour de la surface de l'article et on imprime les.motifs de gau- frage dans la surface de l'article. On applique de la chaleur pendant et/ou après le stade de compression pour contribuer au façonnage du recouvrement selon le contour de la surface de l'article, et aussi pour faire durcir l'adhésif entre les surfaces adjacentes traitées par lui. De cette façon, on munit un article précéden- ment façornné d'un recouvrement lisse et contigu qui épouse toute la surface désirée de l'article à recou- vrir et qui présente une surface amortie ayant la rési- lience voulue. D'autres buts, caractéristiques et avantages OC de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre en regard des dessins annexés, sur les- quels: la figure 1 est une coupe transversale d'un article simple recouvert par le procédé selon la pré- sente invention; la figure 2 représente un article fabriqué par le procédé de l'invention et comportant une couche in- termédiaire à couches multiples; la figure 3 représente un article fabriqué par -O le procédé de l'invention comportant une plaque de base d'un seul tenant; la figure 4 montre un article fabriaué par le procédé de l'invention recouvert sur les deux côtés et comportant une sangle de support; la figure 5 montre un article fabriqué par le procédé de l'invention utilisant une mousse rainurée pour recevoir des motifs gaufrés en profondeur; la figure 6 montre un article fabriqué par le procédé de l'invention dont la base est formée de ma- tières de densités différentes; la figure 7 montre un autre mode de réalisa- tion d'un article selon l'invention comportant dans la base des plaques de mousse de densités différentes; et la figure 8 est une coupe transversale d'un panneau de portière d'automobile à niveaux multiples. -5- úout d'abord sur la figure I on a représenté un article 10 recouvert d'une forme relativement simple et du têpe qui convient pour recouvrement par le procé- dé de l'invention. On conçoit et on le décrira par la suite qu'on peut recouvrir une grande variété d'articles de formes différentes en matériaux différents par le procédé de l'invention. Cependant, ce procédé convient particulièrement pour la fabrication de meubles revêtus de mousse et de produits composites en mousse, notamment des sièges en mousse et similaires. Ainsi, on peut exé- cuter le procédé sur des matériaux profilés ou en gout- tière ou sur des matériaux composites comportant, d'un seul tenant, des ressorts, des tringles, des pièces structurales de support et similaires. On va maintenant examiner le procédé. On choi- sit d'abord une matière de base convenable 12 et on choisit également une matière pour la couche intermé- diaire 14 servant de milieu pour supporter et appliquer la matière de recouvrement 16 à l'article utilisé. Dans O un mode de mise en oeuvre de l'invention, la couche in- termédiaire est une feuille de mousse de polyuréthane flexible. On utilise cette matière parce qu'elle fournit une finition lisse et uniforme de la surface quand on applique le recouvrement 16, et aussi elle fournit un supplément de flexibilité entre le recouvrement 16 et la base 12. Comme on le voit sur la figure 2, cette couche intermédiaire peut aussi être formée de feuilles multiples de mousse telles que 18, 20, 22 et 24, selon les desiderata pour assurer un amortissement supplémen- taire ou pour modifier ou rehausser le contour superfi- ciel de l'article. Une autre raison pour fournir une couche in- termédiaire à couches multiples est de permettre des profondeurs variables et accrues de gaufrage et de faire varier le degré de flexibilité qu'on désire dans la -6- couche intermédiaire. L'utilisation d'une couche intermédiaire 14 à couches multiples améliore aussi l'adhérence du recou- vrement 16 à l'article car chaque feuille intermédiaire contribue à réduire la contrainte de chaque feuille ad- jacente. Ainsi, plus le nombre de feuilles qu'on appli- que par ce procédé est important, moins grands seront les risques d'un arrachement de la couche intermédiaire à partir des contours moulés de la base après le durcis- G10 sement de l'adhésif entre les couches. En outre, on peut utiliser d'autres matières pour les couches intermédiaires, par exemple une mousse à cellules closes ou des matières ayant des caractéris- tiques différentes de flexibilité selon les exigences spécifiques. Par exemple, la couche intermédiaire 14 peut être d'une flexibilité plus douce que celle de la base 12 pour assurer plus de confort à l'occupant du siège lorsque l'article termine est un siège en mousse. On enduit ensuite chaque section de la couche vO intermédiaire avec un adhésif 15 pour assurer une liai- son forte et durable qui convient pour l'application particulière de l'article. belon la nature des matières à unir, on peut employer un adhésif en polyuréthane d'une qualité allant du dur au mou. Si l'on désire une haute flexibilité de l'article recouvert, on peut em- ployer un adhésif durcissable par l'humidité et la cha- leur. De tels adhésifs restent fluides aux températures et humidités ambiantes mais durcissent rapidement, par exemple en qualques minutes à des températures plus éle- vées. Dans une application telle que la fabrication de sièges en mousse pour véhicules, un adhésif thermo- durcissable tel qu'un polyuréthane est optimal pour as- surer une liaison résistante et durable qui peut suppor- ter des extrêmes très écartés de températures. On con- --7- çoit donc qu'un adhésif fondant par la chaleur, par exemple, qui se ramollit ou fond à 49 C environ ne con- viendra pas pourdes applications dans lesquels l'article sera exposé aux températures de cet ordre de grandeur. La couche intermédiaire telle que 14 par exem- ple ou les couches 18, 20, 22 et 24, après traitement par l'adhésif, est ou sont appliquées à la base 12. Pendant ce stade, on pose simplement les feuilles de mousse sur la base 12 pour épouser de façon générale le contour de surface de l'article avant son introduction dans le moule. On va maintenant se référer à la figure 1; la matière de recouvrement 16 est appliquée à la surface de la couche intermédiaire supérieure 14, ou par exemple 24, en venant ainsi en contact avec l'adhésif 15 sur cette dernière. La matière de recouvrement 16 est nor- malement une étoffe, un vinyle ou une autre matière suf- fisamment résiliente pour s'étirer sur l'article. On place alors tout l'article dans un moule en vue de son façonnage et pour fixer par collage le re- couvrement et les couches de mousse à la base 12. Le moule peut être en acier, en aluminium ou en un autre matériau convenable. Le moule est profilé pour épouser le contour désiré de la surface de l'article. Le moule est également conçu pour recevoir des outils de gaufrage amovibles et remplaçables tels que des règles en acier, des plaques photogravées, des motifs de rainurage et si- milaires. Le moule peut comporter un, deux ou plusieurs c8tés pour recevoir en totalité l'article à mouler. Le moule peut aussi servir de presse unitaire quand il est fermé ou il peut être aménagé pour coopération avec un dispositif séparé de pressage et de chauffage. Après avoir placé l'article composite dans le moule, y compris la base 12, la couche intermédiaire 14 et le recouvrement 16 avec l'adhésif 15 entre les sec- -6 - tions adjacentes, on presse l'article 10 dans le moule de façon que les parois du moule et les outils de gau- fre-e fixés en place viennent porter de haut en bas sur la surface supérieure 28 de l'article. Le moule présente des dimensions légèrement plus petites que l'article. Ainsi, la matière de recou- vrement 16 est tendue par frottement sur toute la sur- face de l'article quand ce dernier est en place dans le moule et que la pression lui est appliquée. Le recou- vrement est simultanément pressé à la surface de l'ar- ticle pour en épouser les contours de surface. De même, les outils de gaufrage qui sont fixés de façon amovible à la surface intérieure du moule, pressent en même temps la surface de l'article en emboutissant des motifs sur cette surface. Ainsi, la tension du recouvrement 16 sur toute la surface de l'article, l'application de la pres- sion le long de la surface de l'article et le gaufrage de l'article ont lieu simultanément. Quand l'application demande un article embouti en profondeur, ou bien des motifs de gaufrage à dessins très détaillés, on peut pré- voir dans le moule des évents et des chambres permettant le formage sous vide. Quand l'article 10 est entièrement contenu dans le moule, on applique de la chaleur et on maintient la pression jusqu'au durcissement de l'adhésif et jus- qu'au façonnage des matières, y compris de la couche in- termédiaire et du recouvrement, à la nouvelle forme dé- sirée. On conçoit que bien qu'on puisse exécuter si- C- multanément la tension, le formage, le gaufrage et l'ap- plication de pression et de chaleur, on peut aussi les exécuter en stades séparés en laissant un intervalle de temps choisi entre les stades, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Dans certaines applications, comme on le voit sur la figure 3, il est souhaitable d'incorporer une placue de base 30 ou une pièce de quincaillerie d'un seul tenant dans ou sur la base 12. Par le procédé de l'invention, on peut incor- porer la plaque de base, par exemple dans la base d'un siège en mousse, en appliquant une feuille de mousse 34 traitée à l'adhésif et ensuite en appliquant la plaque de base sur la mousse traitée. On applique alors la cha- leur et la pression à cette partie de l'article simulta- nément avec l'application de chaleur et de pression à la matière de recouvrement 16. Comme on le voit sur la figure 4, d'autres matières telles que des sangles fle- xibles 58 pour un supplément de support, peuvent égale- ment être liées à la base de la même façon, en traitant d'abord une couche intermédiaire de mousse 14, en appli- quant la feuille de mousse à la base 12 de l'article et en appliquant la matière qui doit être liée à l'article. On conçoit que lorsque les deux contours supérieurs et inférieurs de l'article doivent être recouverts, comme dans le présent exemple, on emploie un moule en deux parties pour profiler les deux contours. Avec l'addition de certains stades opératoires, on peut adapter le procédé à la fabrication de nombreux types différents d'articles ayant des caractéristiques et des composants fondamentaux différents. Par exemple, quand on désire des gaufrages profonds et/ou larges, comme on le voit sur la figure 5, on peut employer une mousse rainurée à titre de couche intermédiaire 14 au lieu d'une mousse ayant une section transversale conti- nue. En ajoutant des couches intermédiaires supplémen- taires de feuilles de mousse ou de mousse profilée à la surface de la base, on peut également modifier les con- tours superficiels des articles, comme on le voit plus clairement à la figure 6. Quand on cherche à obtenir une matière de base -10- composite ou quand des variations structurales des ma- tières doivent être introduites, le procédé peut compor- ter des stades supplémentaires nécessaires pour une telle construction. ainsi, par exemple, comme on le voit sur les figures 6 et 7, on peut d'abord fabriquer une base composite à partir d'une mousse découpée et on peut ajouter des plaques de densités ou de résiliences dif- férentes ou combinées comme 40, 42 et 44 ou 46, 48, 50 et 52. Un exemple est la fabrication d'un support ré- glable pour siège. Pour fabriquer un tel article, on réalise le stade supplémentaire de séparation des profi- lés variés de mousse ayant une fermeté et une résilience différentes et on utilise pour cela une mousse traitée par adhésif entre les composants de la matière de base. On fait alors durcir simultanément les feuilles de mous- se traitées à l'adhésif pendant l'application de la cha- leur et de la pression à l'article dans le moule. Le procédé selon l'invention peut aussi servir pour fabriquer des articles en matière plastique à ni- veaux multiples, c'est-à-dire des articles ayant une base profilée dans plusieurs plans. Ainsi, par exemple, le procédé convient parfaitement pour fabriquer des pan- neaux pour portières d'automobiles, ayant une base rigi- de avec des niveaux multiples dont les accoudoirs et les porte-cendriers, ainsi qu'un profilage élégant à niveaux multiples. La figure 8 est une coupe transversale d'un panneau pour portières d'automobiles à niveaux multiples et cette figure constitue un mode de réalisation possible d'articles à niveaux multiples qu'on peut fabriquer par le procédé selon l'invention. L'article composite en matière plastique (figure 8) est composé d'un recouvre- ment 16, de feuilles de mousse flexible 56 et d'un subs- trat profilé 58. Les feuilles de mousse flexible sont traitées avec l'adhésif 15 pour les lier solidement au substrat et au recouvrement. -11 - Le substrat peut être en un rmtériau rigide ou semi-rigide cuelconque tel qu'une matière plastique mBS, le PVC rigide, les fibres de verre, un métal, des fibres agglomérées, etc. D'autre part, le substrat peut être un composite comportant plusieurs de ces matières. Les couches de mousse flexible sont avantageusement en mousse de polruréthane mais on peut employer une matière quelconque suffisamment flexible pour former la pièce désirée. La fabrication d'articles tels que l'on voit sur la figure 8 consiste à placer d'abord dans un moule un substrat préfaçonné 58. Le moule est profilé pour re- cevoir et supporter le substrat préfaçonné et sa profon- deur est suffisante pour recevoir les couches désirées de mousse profilée et le recouvrement ainsi que des élé- ments quelconques rapportés à celui-ci. Ensuite, on traite les couches 56 de mousse flexible avec l'adhésif 15. Bien qu'on utilise une feuille de mousse traitée dans le mode de réalisation représenté, on peut empiler des feuilles multiples de mousse traitée pour assurer la profondeur, les motifs et l'amortissement désirés pour un article particulier à niveaux multiples. Dans la présente application, les feuilles supplémentaires de mousse facilitent le main- tien de la forme du recouvrement en verrouillant les contraintes et en restreignant le mouvement de la mousse après le durcissement de l'article. Une dimension sup- plémentaire d'amortissement peut être introduite dans l'article en ajoutant de la mousse dans les zones choi- sies. Pour la fabrication d'un panneau de portière d'au- tomobile, un adhésif en polyuréthane en deux parties du type à durcissement par l'humidité et la chaleur est le plus avantageux bien qu'on puisse utiliser d'autres adhésifs qui conviennent à une application particulière de température, pression et flexibilité. La mousse flexible traitée 56 est alors placée -12 - sur le substrat 58. On recouvre ensuite la mousse trai- tée d'une matière de recouvrement 16 qui est suffisam- ment extensible et souple. Le degré d'étirage et de souplesse qui est nécessaire dépend de la profondeur des contours à recouvrir. Par exemple, un article ayant 2,5 cm d'épaisseur de mousse peut utiliser une matière de recouvrement beaucoup moins flexible et extensible qu'un article ayant 10 cm de profondeur par suite de la nécessité de tirer la couverture sur une surface embou- tie en profondeur et ayant une courbure vive. On place ensuite la seconde moitié du moule sur l'article composite qui reçoit les contours et les épaisseurs de la mousse et du recouvrement. On chauffe ensuite sous une pression élevée l'article entier dans le moule jusqu'à façonnage du recouvrement et durcisse- ment de l'adhésif. On démoule l'article et on effectue les rognages et la finition du dernier stade. De même que dans les applications par le pro- cédé de l'invention précédennen' décrite, on peut gau- -O frer le recouvrement de l'article pendant l'opération de pressage en incorporant des outils remplaçables de gaufrage tels que des règles en acier, des placues de * gravure, des plaques en bois rainurées, des fils métal- liques, des tubes, ou similaires le long de la surface des moules. De même que dans le cas des articles de mousse précédemment décrits, on peut fixer des acces- soires supplémentaires à l'article afin de maintenir des éléments ornementaux qui adhèrent thermiquement tels que des décalcomanies, des panneaux ou bandes d'é- O30 galisation qu'on peut également appliquer et former pendant le procédé de moulage. Sien qu'un substrat rigide ou semi-rigide soit normalement incorporé dans un article fabriqué par le procédé de l'invention, on peut aussi fabriquer l'article sans substrat rigide, de façon qu'il main- -15- tienne sa forme par les couches de mousse durcies et le recouvrement façonné. On peut également fabriquer l'article sans matière de recouvrement indépendante. Au lieu de cela, on peut ajouter une composition auto- décollable d'uréthane, formant une mousse ou formant un élastomère à la couche supérieure de mousse. ainsi, pendant le stade de durcissement de l'adhésif, les com- positions forment une couche analogue à une peau à la surface supérieure et cette couche conserve tout motif incorporé dans la surface du moule servant à son formage. il va de soi qu'on peut apporter diverses mo- difications aux modes de réalisation qui ont été décrits sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication d'articles en mousse recouverts et ayant des couches multiples, caractérisé en ce qu'il consiste: a) à fournir un substrat profilé à couches mul- tiples; b) à placer ce substrat dans une première section d'un moule profilé; c) à fournir au moins une couche de mousse flexible; d) à traiter au moins cette couche de mousse fle- xible avec un adhésif; e) à placer au moins cette couche de mousse trai- tée sur le dessus du substrat; f) à placer une matière flexible fixe de recou- vrement au sommet de ladite couche de mousse traitée et du substrat; g) à placer une seconde section du moule profilé sur la première section du moule profilé en superposition ou au-dessus du recouvrement flexible; h) à appliquer de la chaleur et de la pression au moule jusqu'au façonnage du recouvrement et durcissement de l'adhésif si bien qu'on forme un article recouvert à niveaux multiples; 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on façonne sous vide au moins une partie de 1!arti- cle dans le moule. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on gaufre des motifs sur la matière de recouvrement et simultanément avec le formage de l'article. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on ajoute simultanément des accessoires à travers la matière de recouvrement ensemble avec ledit article. - Procédé de fabrication d'articles à couches multiples recouverts de mousse selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il consiste: a) à fournir un substrat profilé à couches mul- tiples; b) à placer ce substrat dans une première section d'un moule profilé; c) à fournir au moins une couche de mousse fle- xible; d) à traiter cette couche de mousse flexible avec un adhésif; e) à placer cette couche de mousse traitée sur le dessus du substrat; f) à appliquer un adhésif de formation de mousse du type autodétachable sur ladite mousse traitée par l'adhé- sif; g) à positionner une seconde section du moule pro- filé sur la première section du moule en recouvrant le re- couvrement flexible; et h) à appliquer la chaleur et la pression au moule jusqu'au façonnage du recouvrement et durcissement de l'adhé- sif de sorte qu'on obtient un article recouvert à niveaux mul- tiples.