Brevet FR2632893A1 — publié le 19891222

PROCEDE DE FABRICATION D'UN COUSSIN MULTICOUCHE GONFLABLE ET COUSSIN OBTENU PAR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un coussin multicouche gonflable ainsi que le coussin multicouche obtenu par ce procédé. Des coussins de ce genre connaissent de nombreuses applications techniques, par exemple comme vérin pneumatique pour soulever ou supporter des charges, comme amortisseur ou ressort pneumatique, dans les suspensions de camions ou autres poids lourds, etc. Les coussins connus sont en général des coussins composites constitués- d'une partie en caoutchouc ou élastomère et d'un anneau ou disque métallique pour supporter la charge.Ces coussins connus ont toutefois l'inconvénient, d'être relativement lourds et d'avoir un encombrement relativement important à 'vide Ils présentent, en outre! une certaine fragi-lité à cause d'une adhérence insuffisante entre le métal et le caoutchouc. Le. but de la présente invention est de prévoir un nouveau coussin multicouche gonflable qui, à performance égale, est plus léger et peu encombrant à vide. Un autre but de l'invention est de prévoir un procédé de fabrication d'un tel coussin. Pour atteindre cet objectif; le procédé de fabrication proposé par la présente invention est essentiellement caractérisé par les étapes suivantes: - On confectionne un moule constitué d'une pièce centrale principale et de plusieurs pièces périphériques détachables de la pièce principale et présentant un bord pè'riphèrique arrondi - On entoure le moule d'une enveloppe en élastomère cru s'étendant sur. une première face princip#ale jusqu'à l'intersection, sur la seconde face principale opposée, entre la piece centrale et les pièces périphériques - On colle sur ladite enveloppe, sur ladite première face, une nappe en textile tissé enduit sur chaque face d'un élastomère cru ayant une surface plus grande que ladite enveloppe et dont la périphérie est pourvue d'entailles pointues définissant des pétales - on dégage la pièce centrale, - on colle sur ladite seconde face et sur le bord de ladite enveloppe d'abord un premier disque en élastomère cru et sur celui-ci un second disque en textile tissé enduit d'élastomère, les deux disques ayant-chacun une ouverture centrale - On dégage par ladite ouverture centrale les pièces périphériques du moule - On rabat lesdites pétales sur les disques de la seconde face - On forme une vessie étanche interne en fermant ladite ouverture centrale du disque en élastomère par collage d'une feuille élastomère; - on colle sur les pétales rabattues et sur le second disque un troisième disque en textile tissé enduit d'élastomère pour définir autour de ladite vessie une enveloppe fermée en textile tissé enduit et - On vulcanise le tout dans un moule ayant une empreinte intérieure correspondant à la forme définitive du coussin et pourvu de nombreux orifices de fuite d'air. Si l'on veut renforcer la résistance mécanique du coussin il est possible d'envelopper le coussin, avant la vulcanisation, dans une ou plusieurs couches supplémentaires de textile tissé enduit. Il est également possible de prévoir dans l'élastomère formant la vessie, à un endroit non imposé par la forme du coussin, un insert taraudé pour qonfler le coussin. La vulcanisation est, de préférence, effectuée par injection de vapeur sèche et chaude à l'intérieur de la vessie étanche à travers l'insert. Ce procédé permet la réalisation d'un coussin multicouche gonflable qui est caractérisé par une paroi feuilletée vulcanisée, constituée d'une vessie intérieure étanche en élastomère cru et d'au moins une enveloppe extérieure en textile tissé enduit de chaque côté d'élastomère cru et par un insert noyé dans la paroi et communiquant avec l'intérieur de la vessie. Un tel coussin présente le plus souvent la forme d'un disque circulaire, mais en cas de besoin, il peut etre de forme ovale ou même polygonale, - carrée ou rectangulaire. D'autres particularités et caractéristiques -ressortiront de la description détaillée d'un mode d'exécution avantageux, présenté ci-dèssous, à titre d'illustration, .en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente, en perspective, un moule sur lequel on confectionne le coussin Les figures 2 à 5 représentent- les étapes successives consistant à- confectionner le coussin autour du moule de la figure 1 et La figure 6 montre schématiquement une coupe verticale à travers un moule de vulcanisation du coussin de la figure 5. Le moule de la figure î se présente globalement sous forme d'un disque circulaire plat réalisé en un matériau léger tel que du bois ou du plastique. En cas de besoin, il peut toutefois également avoir une autre forme, par exemple ovale ou même poly qonale. Par contre, il est touiours constitué d'une pièce centrale principale 1 et de plusieurs piéces périphériques 2 détachableu les unes des autres et de la pièce principale 1. Le bord extérieur des pièces périphériques 2 doit toujours, en section radiale, avoir une forme arrondie. La première étape selon la figure 2 consiste à tendre autour de la périphérie du moule 1 une bande élastique annulaire 5 en élastomère synthétique ou naturel cru. La largeur de cette bande 5 est telle que celle-ci enveloppe les pièces périphériques 2 du moule sur la majorité de leur surface exposée comme représenté sur la figure 2. On ferme ensuite l'une des faces principales, par exemple la face inférieure vue sur les figures, en collant sur la bande 5 un disque 6 également en feuille élatomère cru. Sur ce disque 6 on a attaché, au préalable, un insert métallique taraudé 4 dont la face supérieure est recouverte par collage d'un disque d'élastomère 3 de façon que le socle de cet insert soit noyé dans la feuille 6. La prochaine phase consiste å envelopper le moule & l'aide d'une couche destinée à assurer la résistance mécanique du coussin. A cet effet on utilise du textile tissé non élastique qui est enduit sur chacune de ces faces d'un élastomère synthétique ou naturel analogue à la matière de la bande 5 ou du disque 6. De cette matière on découpe une nappe circulaire 7 dont la surface est légèrement supérieure à la totalité de la surface de l'ensemble constitué par le disque 6 et la bande 5 et on colle cette nappe 7 sur le disque 6 en la disposant comme représenté sur la figure 3. Le bord de cette nappe circulaire 7 est muni d'entailles triangulaires pointues définissant des pétales 8 dont la largeur et la longueur dépendent du rayon du moule.Le but de la présence de ces entailles et pétales.8 est d'empêcher un plissement du bord de la nappe 7 lorsque ces pétales sont rabattues sur la face supérieure selon les flèches de la fiqure 4. Toutefois, avant de rabattre les pétales 8 on dégage la pièce principale 1 du moule en la saisissant, par exemple, à l'aide d'une ventouse. Ensuite on colle sur le bord. interne supérieur de la bande 5 un disque 10' en élastomère cru qui comporte une ouverture centrale 9. Sur ce disque 10 on colle un autre disque 11 en textile tissé enduit, c'est-à- dire le même produit que celui de la nappe 7. Ce disque 11 possède également une ouverture centrale légèrement plus grande que l'ouverture centrale 9 du disque 10. on rabat ensuite les pétales 8 sur le disque 11 comme représenté sur la figure 4. Les pièces périphériques 2 du moule peuvent ensuite être dégagées par l'ouverture centrale des disques 10 et 11. L'étape suivante consiste à fermer le trou central 9 en collant, selon la figure 5, dans l'ouverture centrale du disque 11 et sur le bord de l'ouverture du disque 10 une feuille élastomère circulaire 15.. L'enveloppe constitué ainsi par la bande 5, les disques 6 et 10, ainsi que la feuille 15 constituent par conséquent une vessie fermée et étanche en élastomère cru. De la même manière on ferme, dans l'étape suivante, l'enveloppe en textile tissé en collant sur le -bord intérieur des pétales rabattues 8 une couche circulaire 12 également en textile tissé enduit. Si les besoins de résistance mécanique du produit final l'exigent on peut confectisnner autour de llenveloppe en textile tissé une ou plusieurs enveloppes supplémentaires de' la même matière en répétant les étapes des figures 3 à 5. Quoique le positionnement idéal de l'insert taraudé 4 soit celui représenté sur les fiaures 2. a 5, c'est- & dire au centre de l'une des faces trin- cipales, il est également possible de le prévoir dans le bord arrondi si la destination du coussin empêche un accus aux faces principales du coussin. La phase finale du procédé est constituée par la vulcanisaiton du produit réalise par l'étape selon la figure 5. Cette vulcanisation est effectuée dans le moule de vulcanisation représenté sur la figure 6. Ce moule est constitué de deux plaques métalliques usinées 13 et 16 pourvues, chacune, d'un empreinte définissant, lorsque les plaques 13 et 16 sont appliquées l'une sur l'autre, un espace dont la forme correspond a la forme définitive du coussin. En vue de la vulcanisation, le produit de la figure 5 est donc disposé dans les empreintes entre les deux plaques 13 et 16 et celles-ci sont boulonnées l'une à l'autre à l'aide de boulons 17. L'une des plaques, par exemple la plaque 16 possède une ouverture pour le passage de l'insert 4. Les deux plaques 13 et 16 comportent, par ailleurs, de nombreux orifices 16 reliant l'intérieure du moule & l'extérieur. La vulcanisation proprement dite peut être effectuée dans un autoclave ou une étuve. Toutefois, compte-tenu de la conception du coussin et pour des raisons économiques, le procédé le plus simple consiste à injecter de la vapeur sèche et à la température requise pour la vulcanisation, å.une faible pression à travers l'insert 4 dans la vessie étanche intérieure du coussin.Grâce à l'étanchéité de cette vessie et sous l'effet de la pression, la paroi extérieure du coussin épouse parfaitement l'empreinte intérieure du moule en chassant l'air & travers les nombreux orifices 14. A la température de ramolissement de l'élastomere de la vessie et #du textile tissé ces deux#enve- loppes sont fondues l'une à l'autre pour constituer une paroi feuilletée dont la forme correspond exactement & l'empreinte intérieure du moule. Le procédé de fabrication se termine par le déboulonnage des plaques 13. et 16 et le dégagement du coussin vulcanisé et terminé du moule. L'opération de vulcanisation est, par consé- quent, extrêment simple étant donné.que, contrairement à l'état- de la technique, la vessie intérieure en élastomère cru est étanche des le départ et l'utilisation d'une vessie étanche supplémentaire pour# la vulcanisation est rendue superflu. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un coussin multicouche gonflable, caractérisé par les étapes suivantes - On confectionne un moule constitué d'une pièce centrale principale (1) et de plusieurs pièces périphériques (2) détachables de la pièce principale (1) et présentant un bord périphérique arrondi - On entoure le moule d'une enveloppe (5, 6) en élastomère cru s étendant sur une première face principale du moule jusqu'à l'intersection, sur la seconde face principale opposée, entre la pièce centrale (1) et les pièces périphériques (2) - On colle sur ladite enveloppe (5, 6), sur la première face, une nappe (7) en textile tissé enduit sur chaque face d'un élastomère cru ayant une surface plus grande que ladite enveloppe (5, 6) et dont la périphérie est pourvue d'entailles pointues définissant des pétales (8) - On dégage la pièce centrale (1) du moule - On colle sur ladite seconde face et sur le bord de ladite enveloppe (5,6) d' sabord un premier disque (10) en élastomère cru et, sur celui-ci, un second disque (11) en textile tissé enduit d'élastomère, les deux disques ayant une ouverture centrale (9) - On dégage par ladite ouverture centrale (9) les pièces périphériques (2) du moule - On rabat lesdites pétales (8) sur le second disque (11) de la seconde face - On forme une vessie étanche interne en fermant ladite ouverture centrale (9) du disque (10) en élastomère par collage d'une feuille élastomère (15) - On colle sur les pétales rabattues (8) et sur le second disque (11) un troisième disque en textile tissé (12) enduit d'élastomere pour définir autour de ladite -vessie une enveloppe fermée en textile tissé enduit et - On vulcanise le tout dans un moule ayant une empreinte interne correspondant a la forme définitive du coussin et pourvu de nombreux orifices (14) de fuite d'air. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde étape est réalisée en deux phases. la première consistant a enrouler sur le bord arrondi des pièces périphériques (2) du moule une bande élastomère (5) et à coller sur celle-ci un disque élastomère (6) pour fermer ladite première face. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications (1) ou (2) caractérisée en ce que l'on prévoit dans l'une des pièces de l'enveloppe élastomère définissant la vessie étanche un insert taraudé (4). 4. Procédé selon la revendication (1), caractérisé en ce que l'on applique, avant la vulcanisation, une ou plusieurs enveloppes supplémentaires en textile tissé enduit. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications (1) à (4), caractérisé en ce qu'on effectue la vulcanisation par injection de vapeur sèche et chaude à l r intérieur de la vessie étanche a travers l'insert (4). 6. Coussin multicouche gonflable, caractérisé par une paroi feuilletée vulcanisée constituée d'une vessie intérieure étanche en élastomère cru, et d'au moins une enveloppe extérieure en textile tissé enduit de chaque côté d'élastomère cru et par un insert (4) noyé dans la paroi et communiquant avec l'intérieur de la vessie. 7. Coussin selon la revendication (6) caracté-. risé en ce qu'il possède globalement la forme d'un disque circulaire avec un bord périphérique å section circulaire.