Brevet FR2567116A1 — publié le 19860110

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un corps de coussin en polyuréthane et autres résines synthétiques. De tels corps de coussin sont largement utilisés, par exemple, comme coussins de siège et panneaux décoratifs appliqués à l'intérieur d'une automobile. Les figures 1 à 4 montrent des exemples de corps de coussin en résine synthétique selon l'art antérieur. La figure 1 montre plus particulièrement, en coupe, un corps de coussin en résine synthétique comprenant une couche de surface 1, par exemple, en cuir artificiel et un rembourrage en polyuréthane mousse 2. Comme on peut le voir, la couche de surface et le rembourrage sous-jacent sont soudés l'un à l'autre en des positions distinctes 2a (cinq positions dans cet exemple particulier). Le rembourrage peut être en polyuréthane à peau mince ou polyuréthane sans peau. Le premier est un polyuréthane enrobé d'un agent de démoulage que l'on utilise ordinairement pour faire mousser le matériau, tandis que le dernier est un polyuréthane moulé à une relativement basse température, n'étant ainsi enveloppé d'aucune peau. La figure 2 montre la façon dont la couche de surface 1 et le rembourrage 2 sont localement soudés l'un à l'autre. Plus particulièrement, la couche de surface 1 est disposée Sur le rembourrage 2 et le corps à deux couches est pris en sandwich entre deux plaques opposées 13 et 14 pour un chauffage diélectrique. Comme on peut le voir, la plaque chauffante diélectrique inférieure 13 présente un certain nombre de protubérances de même largeur "t" mais ayant des hauteurs différentes, tandis que la plaque chauffante diélectrique supérieure 14 ne présente pas de protubérances. (La figure 2 montre les plaques chauffantes diélectriques et le laminage pris en sandwich entre elles en relation renversée par rapport à la position réelle dans le chauffage diélectrique).Dans le chauffage diélectrique, le corps en deux couches est comprimé entre les plaques supérieure et inférieure et ensuite le corps élastique permet élastiquement aux protubérances de la plaque inférieure 13 d'envahir le corps élastique. Un champ électrique à haute fréquence est appliqué à travers lèpaisseur du corps diélectrique pour produire de la chaleur aux parties distinctes de soudure 2a, pour ainsi faire fondre le matériau mousse dans les canaux choisis ayant chacun "t" de large. Alors, les parties du corps élastique à proximité des canaux choisis ont tendance à retourner à leur forme d'origine sans contrainte, séparant ainsi le matériau mousse des côtés opposés (côtés de cisaillement) 2b de chaque canal de soudure.Ainsi, le corps en deux couches lorsqu'il est retiré des plaques chauffantes diélectriques, se trouve souvent coupé le long de chaque canal de soudure. Par conséquent, le chauffage diélectrique n'est pas approprié à la soudure d'une couche de surface à un rembourrage sous-jacent. Dans une tentative pour éviter cet effet de cisaillement dans le rembourrage, on a proposé qu'un rembourrage 2 soit imprégné d'un agent de soudage dans des canaux choisis sur épaisseur du rembourrage. L'agent de soudage a un point de fusion inférieur à la température de fusion du polyuréthane. Une couche de surface 1 est disposée sur la surface supérieure du rembourrage 2 ainsi imprégné et une couche d'appui 3 est disposée sur la surface inférieure du rembourrage. Alors, le corps en trois couches est soumis à un chauffage diélectrique de façon que le rembourrage 2 soit soudé, à la chaleur, aux couches audessus et sous-jacente aux positions choisies de soudure 2a du rembourrage, comme le montre la figure 3. Dans ce cas, le rembourrage 2 est comprimé en des parties distinctes de soudure 2a en directions opposées.Ainsi, l'épaisseur résultante "h" du corps à trois couches diminue en comparaison à l'épaisseur "H" du corps à deux couches de la figure 1. En conséquence, le corps du coussin est quelque peu raide, perdant un aspect volumineux agréable. il y a augmentation du prix de production du fait de l'étape supplémentaire d'imprégnation, et cela est également désavantageux. La figure 4 montre un corps en deux couches comprenant une couche de surface 1 et un rembourrage 2 soudé à la couche de surface 1 en des parties distinctes 2a. Ce corps n'a pas de couche d'appui 3 et par conséquent la couche de surface 1 ne peut être ondulée ou plissée aussi profondément que dans le corps de la figure 3. Cela n'est pas approprié pour donner un aspect plaisant à la surface du corps du coussin. De manière désavantageuse, la peau épaisse du rembourrage 2 soudé à la chaleur ou collé à la couche de surface 1, peut s'écailler du rembourrage, avec ainsi séparation de la couche de surface et du rembourrage.La fixation d'un rembourrage à une couche de surface le recouvrant à l'aide d'un agent de soudage imprégné ou autrement appliqué au rembourrage ou à l'aide d'une colle appliquée au rembourrage ou à la couche de surface augmente de manière désavantageuse le nombre d'étapes de production et par conséquent le prix de la production. De manière désavantageuse encore, le corps de coussin résultant a un aspect moins plaisant. La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un corps de coussin d'aspect plaisant, garanti exempt des inconvénients ci-dessus mentionnes. Pour atteindre cet objectif, on utilise, dans un procédé de fabrication d'un corps de coussin en une résine synthétique selon l'invention, une corne de soudage et de chauffage par ultrasons pour souder un rembourrage1 à la chaleur, sur une couche de surface le recouvrant tout en pressant le corps de la couche en une forme décorative finale. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un corps de coussin selon l'art antérieur; - la figure 2 est une vue en coupe schématique du corps de coussin selon l'art antérieur pris en sandwich entre des plaques chauffantes diélectriques opposées; - la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un autre corps de coussin selon l'art antérieur; - la figure 4 est une vue semblable d'un autre corps de coussin selon l'art antérieur;; - les figures Sa et 5b sont des vues schématiques et en coupe de premiers exemples de corps de coussin avec ou sans capitonnage entre une couche de surface et un rembourrage faits selon l'invention; - les figures 6a et 6b sont des vues schématiques et en coupe de seconds exemples de corps de coussin avec ou sans capitonnage entre une couche de surface et un rembourrage, faits selon l'invention; - les figures 7a et 7b sont des vues en coupe schématique de parties de troisièmes exemples de corps de coussin avec ou sans capitonnage entre une couche de surface et un rembourrage, faits selon l'invention; - la figure 8 est une vue schématique en coupe d'une partie d'un quatrième exemple d'un corps de coussin selon l'invention; ; - les figures 9a et 9b sont des vues schématiques et en coupe de parties tuftées de cinquièmes exemples de corps de coussin avec ou sans capitonnage entre une couche de surface et un rembourrage, selon l'invention; - les figures 10a et 10b sont des vues schématiques et en coupe de parties de sixièmes exemples de corps de coussin avec ou sans capitonnage entre une couche de surface et un rembourrage, selon l'invention; et - les figures 11a et îlb sont des vues schématiques et en coupe de parties de septièmes exemples de corps de coussin avec ou sans capitonnage entre une couche de surface et un rembourrage, selon l'invention. En se référant maintenant aux figures 5 à 11, on peut y voir une grande variété de corps de coussin produits selon l'invention. En particulier, la figure Sa montre un coussin de siège qui comprend une couche de surface 1, un rembourrage 2 et une couche d'appui 3 dans l'ordre nommé. La couche de surface 1 est ondulée ou plissée et est chauffée et soudée par ultrasons au rembourrage sous-jacent 2. Le corps de coussin ne présente aucun canal de cisaillement 2b pouvant apparaître si le corps de la couche était soumis à un chauffage diélectrique comme dans le cas de la figure 1. Les plis le long des soudures 2a sont si profonds que les soudures 2a sont invisibles, ce qui présente un aspect volumineux plaisant. Les soudures profondes 2a forcent la couche de surface 1 à appliquer une pression accrue au rembourrage sous-jacent 2 et ensuite le rembourrage 2 est raidi en des zones choisies. Cela offre une sensation de confort à une personne qui y est assise. La figure 5b montre un corps de coussin comme comprenant une couche de surface 1, un capitonnage 4, un rembourrage 2 et une couche d'appui 3 dans l'ordre nommé. Le capitonnage 4 est chauffé et soudé par ultrasons à la couche de surface î le recouvrant le long de soudures 4a tandis que le rembourrage 2 est chauffé et soudé par ultrasons au capitonnage le recouvrant 4 le long de soudures 4b. Le corps de coussin ne présente aucun canal de cisaillement 2b qui autrement apparaitrait dans le rembourrage et le capitonnage. La profondeur accrue des plis le long des soudures force la couche de surface 1 à appliquer une pression accrue au capitonnage sous-jacent 4 et au rembourrage 2, raidissant ainsi le corps de coussin en des zones choisies et donnant un aspect volumineux plaisant et une raideur confortable à une personne qui y est assise. Cet effet avantageux est produit dans les exemples restants des corps de coussin obtenus selon l'invention.La couche d'appui 3 peut être collée au fond du rembourrage, ou bien peut être formée en faisant mousser le matériau du rembourrage. De même, il faut noter que la soudure par ultrasons commence avec la partie du corps de polyuréthane mousse où est appliquée la corne d'une machine à souder par ultrasons sous pression, en s'étendant profondément dans l'épaisseur du polyuréthane mousse. La figure 6a montre un corps de coussin en deux couches, comprenant une couche de surface 1 et un rembourrage sous-jacent 2 soudé par ultrasons à la chaleur à la couche de surface 1 qui le recouvre en des parties distinctes de soudure 2a. Comme on peut le voir, la couche de surface 1 est ondulée ou plissée de la même façon que celle du corps de coussin de la figure 3 et le corps de coussin de la figure 6a correspond à la moitié supérieure du corps de coussin, faite suivant la ligne A-A de la figure 3, économisant ainsi le matériau de l'autre moitié. De même, un corps de coussin en trois couches de la figure 6b, bien qu'ayant un capitonnage supplémentaire 4 entre la couche de surface 1 et le rembourrage 2, correspond à la moitié supérieure du corps de coussin prise suivant la ligne A-A de la figure 3, économisant ainsi le matériau de la moitié inférieure. Les corps de coussin des figures 6a et 6b n'ont pas de couche d'appui 3 comme cela est le cas avec le corps de coussin de la figure 3, mais les corps des figures 6a et 6b ont une couche de surface plissée ou à plis 1, pour ainsi présenter un aspect plaisant. Les figures 7a et 7b montrent des corps de coussin à relief . Lorsque l'on souhaite des évidements profonds 2d à la surface du corps de coussin dans des buts de décoration, de tels évidements peuvent être préformés dans un moule de polyuréthane. Autrement, le chauffage et le soudage par ultrasons sont accomplis sur un corps de la couche en des parties choisies de façon à produire des évidements profonds 2d. Alors, la forme de chaque évidement correspond à celle de la corne à souder par ultrasons. La figure 8 montre un corps de coussin à quatre couches qui comprend une couche de surface 1, un capitonnage 4, un rembourrage 2 et une couche d'appui 3 dans l'ordre nommé. Plus particulièrement, la couche de surface 1 est chauffée et soudée par ultrasons au capitonnage sous-jacent 4 en des parties distinctes de soudure 4a et le capitonnage 4 est chauffé et soudé par ultrasons au rembourrage sous-jacent 2 en des parties distinctes 4b. Le capitonnage 4 est le même que celui utilisé dans un coussin de siège ordinaire couvert d'une housse en tissu cousu . Le corps de coussin de la figure 8 peut être utilisé en remplacement d'un coussin ordinaire en tissu, et le premier est moins comateux, présentant un aspect plus agréable. Grâce au capitonnage 4, la surface du rembourrage2 utilisé ne doit pas nécessairement être aussi régulière que la surface du rembourrage utilisé dans le coussin de siège de la figure Sa, et on obtient une bonne élasticité. Le coussin de siège en tissu ordinaire nécessite des cordons pour le fixer à une ossature de siège, mais le coussin de la figure 8 ne nécessite pas de cordon . Des tranches de polyuréthane peuvent être placées entre la couche de surface 1 et le capitonnage 4 si l'occasion le demande. La figure 9a montre, en partie, un coussin de siège à relief comprenant une couche de surface 1, un rembourrage 2 et une couche d'appui 3. La couche de surface 1 est chauffée et soudée par ultrasons au rembourrage sous-jacent 2 autour de chaque disque ou bouton 5 sous la couche de surface 1 comme cela est indiqué en 2a. La machine à souder par ultrasons utilisée a une corne annulaire dont le diamètre est quelque peu plus grand que celui du disque. La ligne en pointillé sur la figure 9a indique la couche de surface 1 que l'on obtiendrait si les évidements 2e en tronc de cône inversé n'étaient pas formés dans le corps du coussin. Sur la figure 9b également, la couche de surface 1 est poussée autour de chacun des disques sous-jacents 5 par la corne annulaire d'une machine à souder par ultrasons et ensuite la couche de surface 1 est soudée à la chaleur au capitonnage sous-jacent 4 en 4a et en même temps le capitonnage 4 est soudé à la chaleur au rembourrage sousjacent 2 en 4b. Les figures 10a et lOb montrent des coussins de siège, dont chacun est équipé d'une courroie de fixation 6 du côté opposé à la couche de surface 1 afin de fixer le coussin de siège à l'ossature ou aux ressorts du siège. La courroie 6 est soudée par ultrasons au fond du rembourrage 2. Dans un corps de coussin tel que représenté sur la figure lita, une couche de surface 1 se compose d'une partie majeure ou centrale la et de parties mineures ou marginales lb. Comme on peut le voir, la partie centrale étendue et la partie marginale étroite se recouvrent le long de chaque bord de la partie centrale et un bourrelet 7 est placé sur ces bords se recouvrant. Ils sont alors soumis au chauffage et soudage par ultrasons comme indiqué en 2a. La figure llb montre un corps de coussin semblable bien qu'il ait un capitonnage 4 qui est soudé à la fois à la couche de surface 1 qui le recouvre et au rembourrage sous-jacent 2 en 4a et 4b respectivement. Des parties centrale et marginale de couleur ou de dessin différents peuvent être combinées pour créer un contraste plaisant dans l'aspect. Dans le cas où un rembourrage 2 a un bord surélevé 2c, il est avantageux de couper et d'adapter la partie marginale à la forme du bord surélevée 2c avant soudage par ultrasons. Cependant, si le bord 2c n'atteint pas un niveau relativement élevé, les parties marginales la ne doivent pas nécessairement être utilisées, et alors une seule couche de surface peut suffire. Les corps de coussin des figures 5 à 11 ont été décrits comme contenant un morceau en une pièce préformée de polyuréthane. Des plaques en polyuréthane mousse peuvent être disposées les unes sur les autres pour produire une forme souhaitée de laminage, et on peut les utiliser comme rembourrage. Des matériaux de coussin différents, autres que le polyuréthane, peuvent être utilisés si ces matériaux peuvent être soudés sous l'influence d'une onde ultrasonique. A la place de la couche d'appui 3 dans les corps de coussin des figures 5, 8, 9 et 11, par exemple, un panneau dur peut être attaché au fond du rembourrage puis le corps de coussin sur panneau dur peut être appliqué à l'intérieur d'un véhicule, par exemple la portière d'un véhicule dans des buts de décoration. Une couche de surface peut être soudée ou collée à un matériau de capitonnage ou de rembourrage, et ensuite le matériau enduit de la couche de surface peut recevoir une forme souhaitée sous l'influence d'une onde ultrasonique. Bien que cela ne soit pas représenté sur les dessins, un corps de coussin mince peut être produit en mettant en sandwich un rembourrage mince entre une couche de surface et une couche d'appui et en soudant la couche d'appui presque directement à la couche de surface. Lorsque l'on utilise un rembourrage en polyuréthane ayant une peau, le revêtement de la peau mince du rembourrage sera détruit sous l'influence de l'onde ultrasonique et ensuite le polyuréthane sera directement soudé à la couche de surface le recouvrant. Une feuille de polyuréthane laminé peut être utilisée comme couche de surface. La profondeur de soudage de la couche de surface dans le matériau sous-jacent dépend de la force à laquelle une corne à souder par ultrasons est poussée contre la couche de surface, du temps pendant lequel le soudage par ultrasons est accompli et d'autres facteurs. Même Si une couche de surface est formée en un matériau difficile à souder par chauffage diélectrique, ou bien si elle peut facilement être tachée par les étincelles dues au courant électrique à haute fréquence, une telle couche de surface peut souvent être utilisée sans trouble grâce à l'utilisation de la méthode de soudage par ultrasons. De manière avantageuse encore, le soudage par ultrasons des résines synthétiques est efficace pour réduire le prix de production en donnant des produits de qualité régulière et d'aspect plaisant. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'un corps de coussin en résine synthétique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de (a) disposer au moins une couche de surface (1) et un rembourrage préformé (2) l'un sur l'autre; (b) presser la structure laminée en des zones choisies; (c) soumettre les zones choisies de la structure laminée à un chauffage et un soudage par ultrasons, pour ainsi donner à la structure laminée la forme souhaitée. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape (a) consiste à disposer une couche de surface (1), un capitonnage (4) et un rembourrage préformé (2) les uns sur les autres dans l'ordre nommé. 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications I ou 2, caractérisé en ce que l'étape (a) consiste à ajouter une couche d'appui (3) au fond du rembourrage préformé. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape (a) consiste à ajouter une courroie (6) à la couche d'appui. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape (a) consiste à placer des disques (5) entre la couche de surface et la couche sous-jacente et l'étape (c) consiste à pousser la corne annulaire d'une machine à souder par ultrasons sur ladite couche de surface autour de chaque surface de disque. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de surface se compose d'une partie centrale-majeure et de parties marginales mineures et en ce que l'étape (a) consiste à disposer ces parties majeure et mineures les unes au-dessus des autres et à placer un bourrelet sur chaque partie se recouvrant, et l'étape (c) consiste à pousser la corne d'une machine à souder par ultrasons contre ledit bourrelet et la partie recouvrant pour les souder. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rembourrage est fait de polyuréthane mousse avec ou sans peau.