Brevet FR2631217A1 — publié le 19891117

CHAPEAU GONFLABLE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL CHAPEAU L'invention se rapporte à un chapeau gonflable essentiellement constitué de l'assemblage de deux feuilles souples, de préférence en matière plastique, la forme définitive du chapeau étant obtenue au gonflage. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel chapeau. Les techniques de thermosoudage de feuilles en matière plastique souple non poreuse sont connues et exploitées pour la constitution d'objets gonflables, comme par exemple des bouées pour enfants ou d'autres sortes de jouets. Cependant, les objets qui ont pu être réalisés par cette technique avec un faible prix de revient se sont toujours caractérisés par une forme simple. Toute complication de forme implique généralement un grand nombre d'opérations successives de soudage et/ou découpage, de sorte que le prix de revient augmente considérablement. Un chapeau est donc a priori considéré par. le spécialiste comme un objet de forme trop complexe pour pouvoir être réalisé à faible coût par la mise en oeuvre d'une telle technique. L'invention va à l'encontre de ce préjugé. Elle propose à cet effet un chapeau gonflable obtenu industriellement en un minimum d'opérations et à partir d'un outillage d'une grande simplicité. Dans cet esprit, l'invention concerne essentiellement un chapeau, caractérisé en ce qu'il est constitué de l'assemblage de deux feuilles souples en matériau non poreux, assemblées l'une contre l'autre pour définir un espace clos gonflable, en ce que lesdites feuilles souples sont assemblées, notamment suivant des lignes ou groupes de lignes divergents, en ce que ces lignes définissent au moins deux ensembles en forme de couronne et en ce que les lignes appartenant aux deux ensembles sont décalées les unes des autres. Ainsi, dans sa forme d'exécution la plus simple, aboutissant à l'apparence d'une capeline, l'ensemble des opérations de soudage (materialisant les -lignes d'assemblage) et de soudage-découpage de la bordure, est réalisé en une seule fois au moyen d'un outil chauffant plat, délimitant un assemblage approximativement circulaire. Le chapeau est complété par quelques opérations supplémentaires simples, telles que la pose d'une valve et éventuellement la pose de lanières. On constate que le seul agencement des lignes décalées, défini ci-dessus, est suffisant pour provoquer d'une part un creusement relativement prononcé de la partie centrale, au gonflage, et, d'autre part, une pliure relativement marquée au voisinage de la zone annulaire où les lignes précitées sont décalées, l'ensemble de ces conformations engendrant la capeline ou, plus généralement, le chapeau recherché. Pour obtenir une forme plus "creusée", une seule reprise est nécessaire, aboutissant à donner au chapeau une "pré-forme". Cette opération consiste à éliminer des secteurs dans un assemblage circulaire ou polygonal du genre précité et en réunissant, par soudure, les bords des parties éliminées. L'invention permet ainsi de proposer à des prix très bas des objets utilitaires comme la capeline, permettant par exemple à une personne sortant de chez# le coiffeur de se protéger contre la pluie. L'invention permet également de créer des chapeaux de forme amusante, utilisables à l'occasion de manifestations sportives ou politiques. Dans ce dernier cas, notamment, les objets pourront recevoir une décoration, message ou slogan, par tout procédé d'impression convenable. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation conformes à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue générale à plat d'un chapeau formant capeline, réalisé conformément au principe de l'invention; - la figure 2 est une vue schématique en perspective de la capeline de la figure 1, une fois gonflée; - la figure 3 est une vue générale d'une ébauche d'un autre chapeau conforme à l'invention, ladite ébauche illustrant la première phase de la fabrication du chapeau; - la figure 4 est une vue schématique en perspective du chapeau gonflé, obtenu à partir de l'ébauche de la figure 3; et - la figure 5 illustre schématiquement un outillage permettant d'achever la fabrication du chapeau de la figure 4 à partir de l'ébauche de la figure 3. En se référant plus particulièrement aux figures 1 et 2, on a illustré l'un des modes d'exécution les plus simples d'un chapeau ayant ici la forme d'une capeline 11. Cette capeline est constituée du simple assemblage à plat de deux feuilles souples 12 non différenciées sur la figure 1, puisqu'elles s'étendent l'une contre l'autre dans le plan du dessin. La matière utilisée est une matière plastique relativement non poreuse. L'assemblage se fait ici par thermosoudage, la bordure 12 étant matérialisée de façon analogue par une opération de soudage-découpage. Les deux opérations sont en fait effectuées simultanément (par une sorte de "matriçage" à chaud, au moyen d'un outil chauffant) et ne se distinguent l'une de l'autre que par le fait que, pour le soudage-découpage, on augmente la température et/ou la pression s'exerçant sur les nervures correspondantes de l'outil, dans le but que l'opération de soudage soit accentuée jusqu'à la fusion totale (voire la combustion) de la matière plastique, se traduisant par une chute de matière au-delà de la bordure 13. Les deux feuilles restent néanmoins soudées le long de cette bordure. Les autres lignes représentées sur la figure 1 figurent des jonctions entre les deux feuilles (par fusion de celles-ci) sans effet de découpage. La forme représentée à la figure 1 illustre donc en même temps la forme de l'outil chauffant capable de réaliser l'assemblage, chaque ligne de soudage ainsi que la bordure 13 étant par exemple obtenue par une nervure correspondante sur l'outil chauffant. La bordure 13 délimite donc un espace clos gonflable et les autres lignes de jonction organisent un ensemble de contraintes, au moment du gonflage, donnant audit espace gonflable une forme caractérisée par une pluralité de zones tubulaires 15 accolées les unes aux autres. Ainsi, selon le mode de réalisation de la figure 1, l'assemblage des deux feuilles a une forme générale approximativement circulaire. Les lignes de soudage définies à l'intérieur de cette bordure dessinent une partie centrale 16 et deux ensembles 17 et 18 de lignes 19 divergentes, rectilignes, s'étendant ici-suivant des portions de rayon de ladite partie centrale. Les deux ensembles 17 et 18 dessinent respectivement deux couronnes concentriques. Une valve 20, en matière plastique souple, connue en soi, est rapportée à l'une des feuilles, ici au centre de ladite partie centrale, pour permettre le gonflage et la mise en forme aboutissant à la capeline de la figure 2. La valve pourrait aussi être rapportée à un autre endroit, par exemple près du bord. Les lignes de soudure 22 caractérisant et délimitant la partie centrale 16 sont des arcs de cercle concentriques. Ces lignes pourraient aussi définir un polygone régulier ou une autre forme régulière. La partie centrale peut aussi comporter un certain nombre de points de soudure 25 équidistants du centre. Selon une caractéristique importante de l'invention, les lignes d'assemblage 19 appartenant aux deux ensembles 17 et 18 définis ci-dessus sont décalées les unes des autres. Autrement dit, une ligne 19 de l'ensemble intérieur 17 se situe sur un rayon passant approximativement par le milieu de l'espace délimité par deux lignes 19 adjacentes de l'ensemble extérieur 18. La capeline comporte aussi deux lanières 26, du même matériau, également rapportées par soudure. Comme le montre la figure 2, le gonflage de la structure plane représentée à la figure 1 aboutit à la formation de la capeline en ce sens que la région constituée de ladite partie centrale 16 et de la région où se trouve défini ledit ensemble intérieur 17, se creuse sensiblement et naturellement au gonflage.Par ailleurs les tubes adjacents créés par l'ensemble extérieur 18 définissant la couronne extérieure "basculent" légèrement par rapport aux tubes créés par l'ensemble 17, ce qui est une conséquence de la séparation et du. décalage des lignes de soudage des deux ensembles, définissant une zone annulaire de plus grande flexibilité entre les deux ensembles précités. La figure 3 illustre l'ébauche 27 d'un chapeau, obtenue de la même façon que dans le mode de réalisation de la figure 1, c'est-à-dire par l'assemblage à plat de deux feuilles de matière- plastique, grâce à une opération de "matriçage" à chaud, réalisée au moyen d'un outil chauffant comportant des nervures propres à dessiner la configuration globalement hexagonale telle que représentée. Selon cette variante, on distingue encore une partie centrale 16 et deux ensembles de lignes d'assemblage : un ensemble intérieur 17 et un ensemble extérieur 18. Les lignes d'assemblage, rectilignes, de chacun de ces ensembles sont réparties circonférenciellement en six groupes 28, 29, divergents, de lignes 19. Les lignes de chaque groupe peuvent néanmoins être parallèles, comme c'est le cas des groupes de l'ensemble intérieur 17.Un groupe- 28 de l'ensemble 17 est prolongé radialement par un groupe 29 de l'ensemble 18, mais les lignes de ces groupes sont décalées, comme le veut le principe de l'invention. Ainsi, les groupes des deux ensembles sont disposés suivant des secteurs 30 réunis à la partie centrale 16 et, provisoirement, à des zones approximativement triangulaires 32, représentées hachurées sur la figure 3. Ces zones 32 sont destinées à être éliminées de façon que les bords 35 desdits secteurs puissent être réunis par soudure. Bien entendu, les espaces internes de tous les secteurs 30 communiquent avec l'espace interne de la partie centrale 16. Celle-ci a un contour hexagonal, comme la bordure 13 de l'ébauche. La valve occupe comme précédemment le centre de cette- partie céntrale. Le chapeau est achevé par une opération consistant à éliminer les zones 32 et à réaliser l'assemblage des bords 35, deux à deux, donnant une pré-forme au chapeau.On peut ainsi obtenir un chapeau de toute forme souhaitée, notamment une forme beaucoup plus creuse que celle de la capeline, comme le montre la figure 4. Cette opération supplémentaire de mise en forme des deux feuilles assemblées selon la configuration de la figure 5 peut être réalisée en même temps que l'élimination des zones 32, au moyen de l'outil représenté schématiquement à la figure 5. Cet outil 38 forme une sorte de gabarit. Sa forme dépend donc de celle du chapeau envisagé. Le gabarit est creux et abrite des moyens de soudage-découpage non représentés. On prévoit aussi des moyens de pompage pour créer une dépression dans l'espace interne dudit gabarit. L'outil comporte en outre des fentes 40 s'étendant dans le sens de la hauteur. Ces fentes sont ici au nombre de six et correspondent au nombre de zones 32 définies plus haut. L'ébauche de la figure 3 est donc placée sur le gabarit, de telle façon que lesdites zones 32 soient#aspirées dans les fentes 40. Les moyens de soudage-découpage entrent alors en action et matérialisent des soudures 42 formant des arêtes de jonction entre les différents secteurs 30. Il est à noter que le même chapeau construit conformément au principe de l'invention peut s'adapter à des tours de tête très différents. Il suffit pour cela de jouer sur le gonflage. De façon surprenante, plus le chapeau est gonflé, plus son ouverture se rétrécit, sans que sa forme générale varie de façon significative. Cette particularité permet donc d'abaisser encore les coûts de production en limitant les modèles à un nombre très réduit de tailles. REVENDICATIONS 1. Chapeau, caractérisé en ce qu il est constitué de l'assemblage de deux feuilles souples (12) en matériau non poreux, assemblées l'une contre l'autre pour définir un espace clos gonflable, en ce que lesdites feuilles souples sont assemblées notamment suivant des lignes (19) ou groupes de lignes divergents, en ce que ces lignes définissent au moins deux ensembles (17, 18) en forme de couronne, et en ce que les lignes appartenant aux deux ensembles sont décalées les unes des autres. 2. Chapeau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux feuilles souples (12) sont en matière plastique et en ce qu'elles sont assemblées l'une à l'autre par des iignes de soudure. 3. Chapeau selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une valve (20) en matière plastique souple, connue en soi, rapportée à l'une des feuilles pour permettre le gonflage et la mise en forme. 4. Chapeau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est matérialisé par l'assemblage plan de deux feuilles sensiblement circulaires et en ce que les deux ensembles (17, 18) s'étendent au-delà d'une partie centrale (16), par exemple sensiblement circulaire ou polygonale. 5. Chapeau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est matérialisé par l'assemblage côte à côte de secteurs (30) réunis à une partie centrale (16), en ce que les espaces internes de ce secteur communiquent avec l'espace interne de ladite partie centrale et en ce que chacun de ces secteurs comporte des lignes d'assemblage (19) appartenant aux deux ensembles précités. 6. Procédé de fabrication d'un chapeau gonflable, caractérisé#par l'opération consistant à assembler deux feuilles souples (12) d'un matériau non poreux de façon à matérialiser d'une part un espace clos et gonflable et, d'autre part, des lignes ou groupes de lignes d'assemblage divergents, définissant au moins deux ensembles en forme de couronne, les lignes appartenant aux deux ensembles étant décalées les unes des autres. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux feuilles étant en matière plastique, on les assemblage par thermosoudage en une seule opération de matriçage à baud, le contour délimitant ledit espace clos étant obtenu de préférence simultanément par thermosoudage-découpage. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste à éliminer des parties (32) desdites feuilles assemblées situées entre des secteurs (30) comportant des lignes d'assemblage (19) appartenant aux deux ensembles précités et à joindre, par exemple en les soudant, les bords de ces secteurs pour réaliser un préformage dudit chapeau. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en forme les deux feuilles assemblées au contact d'un gabarit muni de fentes (40), à aspirer par ces fentes des parties desdites feuilles assemblées et à procéder à de nouvelles opérations de thermosoudage-découpage au voisinage desdites fentes pour éliminer lesdites parties engagées dans lesdites fentes.