Brevet FR2739877A1 — publié le 19970418

Dispositif d'aiguilletage d'un matelas de fibres L'invention concerne un dispositif d'aiguilletage d'un matelas de fibres, comportant au moins une planche à ai- guilles pouvant être entraînée dans un sens et dans l'autre dans la direction du piquage et une embase de piquage sta- tionnaire, placée en regard de la planche à aiguilles, dans la direction du piquage et constituant dans la zone des ai- guilles des sections orientées en sens inverse, dans la di- rection de passage du matelas de fibres. Pour pouvoir obtenir une résistance élevée lors de l'aiguilletage d'un matelas de fibres, il est connu d'ef- fectuer le piquage des aiguilles non pas perpendiculaire- ment par rapport à la surface du matelas, mais au contraire de piquer dans le matelas avec une inclinaison en sens in- verse, dans la direction de passage du matelas. A cette fin, le guidage du matelas, qui est constitué de l'embase de piquage et du dévêtisseur, constitue dans la zone d'ai- guilletage une section d'introduction, qui monte dans la direction de passage du matelas, et une section de sortie, qui descend dans le sens inverse à cette première section et qui est reliée à la section d'entrée, dans la zone d'une région non équipée d'aiguilles. Par conséquent, la planche à aiguilles qui peut être entraînée de façon à monter et à descendre est formée en toit et porte des aiguilles qui ne sont orientées verticalement que dans la zone des sections inclinées en sens inverse, aiguilles qui piquent dans le matelas dans la zone de la section d'introduction et de la section de sortie du guidage de matelas et, notamment, suite à la montée, respectivement la descente du guidage du matelas, le font sous une inclinaison donnée ou dans une inclinaison inverse, par rapport à la direction de passage du matelas. Abstraction du fait que, suite à la limitation des aiguilles à une zone d'entrée et une zone de sortie, on ne peut obtenir que des densités de piquage relativement faibles, ce qui va à l'encontre de l'obtention de degré de feutrage élevé, l'augmentation pouvant être obtenue de la résistance longitudinale est limitée. L'invention a ainsi pour but de remédier à ce défaut et d'améliorer un dispositif d'aiguilletage d'un matelas du type évoqué au début, ceci avec des moyens de construction simples, de manière à pouvoir obtenir un degré de feutrage élevé et une augmentation notable de la résistance longitu- dinale du matelas. L'invention résout le problème posé par le fait qu'en- tre les sections inclinées en sens inverse de l'embase de piquage soit prévue une section de transition, assurant une transition continue en ces sections et également située dans la zone des aiguilles. Du fait que, suite à cette disposition, la zone d'ai- guilletage ne s'étend pas seulement sur les sections incli- nées en sens inverse de l'embase de piquage, mais également sur la section de transition qui relie ces sections, on peut, de manière simple, assurer un nombre d'aiguilles et une densité d'aiguilles usuels. Du fait de la transition continue établie entre les sections à inclinaison diffé- rente de l'embase de piquage, il y a en outre modification constante de la direction de piquage des aiguilles dans le matelas, dans la direction de passage de ce matelas, parce que, effectivement, le matelas, au moins lors du piquage des aiguilles, est pressé à plat sur l'embase de piquage. Les transitions continues de l'inclinaison de l'embase de piquage donnent ainsi un aiguilletage du matelas non seule- ment dans des directions de piquage inclinées au maximum par rapport à la surface du matelas mais avec également un étagement correspondant dans toutes les directions intermé- diaires, ce qui donne un degré de feutrage particulièrement élevé. Des conditions de construction particulièrement avan- tageuses sont obtenues à ce sujet lorsque l'embase de pi- quage, usuellement une plaque perforée, présente une cour- bure permanente s'étendant sur la zone d'aiguilletage. Cette courbure ne doit cependant aucunement être constante. Pour permettre l'obtention d'effets particuliers, en parti- culier dans la zone de la section d'entrée et de la section de sortie, ces sections peuvent présenter une courbure dif- férente. Une courbure convexe offre alors, par rapport à une courbure concave, l'avantage que le matelas qui est tiré sur l'embase de piquage incurvée est pressé à plat sur l'embase de piquage et qu'il est de ce fait guidé avanta- geusement pendant l'aiguilletage. Du fait que le matelas est pressé contre l'embase de piquage pendant la pénétration des aiguilles, est détermi- nante pour l'orientation des canaux de piquage surtout l'inclinaison superficielle de l'embase de piquage par rap- port aux aiguilles. La forme d'un dévêtisseur disposé en général entre l'embase de piquage et la planche à aiguilles et la forme de la planche à aiguilles peuvent de ce fait être choisies indépendamment de la configuration dans l'em- base de piquage lorsque, d'une part, la fonction de dévê- tissage et, d'autre part, une profondeur de piquage corres- pondante des aiguilles sont assurées. Si le dévêtisseur, respectivement la planche à aiguilles, ont une courbure qui est adaptée à l'embase de piquage, on obtient en général des conditions de construction avantageuses, parce que, par exemple, la forme de la planche à aiguilles qui est adaptée à la forme de l'embase de piquage permet l'utilisation d'aiguilles de même longueur sur toute la plage d'aiguille- tage. En outre, l'augmentation de la résistance venant de la courbure, en particulier de la planche à aiguilles en liaison avec la sollicitation élevée des dispositifs d'ai- guilletage travaillant en haute fréquence, est d'une impor- tance particulière, parce que, suite à l'augmentation des résistances, les masses à déplacer peuvent être relative- ment minimisées. Pour pouvoir obtenir un guidage avantageux du matelas, prenant en compte la diminution d'épaisseur du matelas lorsque l'aiguilletage progresse, ce guidage agissant entre l'embase de piquage et le dévêtisseur, l'interstice de gui- dage entre l'embase de piquage et le dévêtisseur peut voir son ouverture diminuer, en allant dans la direction de pas- sage du matelas, ce qui demande une allure différente cor- respondante des courbures de l'embase de piquage et du dé- vêtisseur. Si la planche à aiguilles présente une courbure qui coincide avec celle de l'embase de piquage, alors, pour un guidage correspondant de la planche à aiguilles, on peut obtenir un piquage homogène de toutes les aiguilles dans le matelas. Si on souhaite avoir des profondeurs de piquage différentes pour des aiguilles de même longueur, on pour- rait adapter la planche à aiguilles par rapport à l'embase de piquage en adoptant une inclinaison dans la direction de passage du matelas. Une autre possibilité consiste à réali- ser la planche à aiguilles avec une courbure qui est diffé- rente de celle de l'embase de piquage, si bien que les ai- guilles piquent non seulement les unes après les autres mais également sous une profondeur différente dans le mate- las. Si l'embase de piquage présente, avec ses sections se transformant les unes dans les autres de façon continue dans la zone de piquage des aiguilles et qui ont une incli- naison différente, une inclinaison préférentielle par rap- port à la direction de piquage des aiguilles, alors la ré- sistance longitudinale du matelas peut être augmentée d'une proportion inattendue. Grâce à cette disposition, le mate- las est certes aiguilleté dans différentes directions de piquage, mais principalement dans le sens de l'inclinaison, donc surtout avec des canaux de piquage qui s'étendent soit dans le même sens soit dans le sens inverse de celui de la direction de passage du matelas. Au moyen de cet aiguille- tage asymétrique du matelas par rapport à l'axe longitudi- nal du guidage du matelas, on devrait éviter une influence par ailleurs désavantageuse entre les piquages qui se croi- sent, ce qui mène à une augmentation surprenante de la ré- sistance. Cette circonstance peut en particulier être ex- ploitée de façon avantageuse lorsque l'on a des matelas en panneaux parce que ces matelas en panneaux présentent une position de fibres préférentielle orientée transversalement par rapport à la direction longitudinale du matelas et pré- sentent de ce fait une résistance transversale nettement supérieure à la résistance longitudinale, résistance trans- versale à laquelle à présent la résistance longitudinale peut être adaptée avantageusement par le processus d'ai- guilletage selon l'invention. Si l'inclinaison moyenne de l'embase de piquage va en diminuant dans la direction de passage du matelas, alors du fait de cette direction on exerce un effet d'étirement sur le matelas du fait que les aiguilles piquant dans le mate- las s'étendent principalement avec une composante cinémati- que orientée dans la direction de passage du matelas, ce qui de nouveau est avantageux en particulier en liaison avec des matelas en panneaux, parce que, de ce fait, l'éti- rement longitudinal, désavantageux mais par ailleurs néces- saire du matelas, peut être supprimé. Pour assurer une inclinaison moyenne, allant en aug- mentant ou en diminuant, en évoluant dans la direction de passage du matelas, concernant l'embase de piquage, celle- ci peut présenter une courbure permanente qui s'étend de façon excentrique par rapport à un plan médian courant dans la direction de piquage des aiguilles et s'étendant trans- versalement par rapport à la direction de passage du mate- las. Une autre possibilité de réalisation est obtenue lors- que l'embase de piquage a une courbure qui va en augmentant ou en diminuant dans la direction de passage du matelas. Tandis que choisir une courbure allant en augmentant ou en diminuant pour l'embase de piquage permet dans certains cas d'obtenir une meilleure adaptation aux différentes condi- tions posées à l'aiguilletage, la réalisation de l'embase de piquage sous la forme d'une section cylindrique circu- laire disposée asymétriquement par rapport à l'axe longitu- dinal du guidage du matelas offre des avantages concernant la fabrication. L'objet de l'invention est représenté à titre d'exem- ple dans le dessin, dans lequel: la figure 1 représente, en vue de côté simplifiée, un dis- positif selon l'invention pour aiguilleter un matelas, la figure 2 représente un guidage de matelas dans la zone de la planche à aiguilles, à plus grande échelle, également en vue de côté, la figure 3 est une représentation correspondant à la fi- gure 1 d'un autre exemple de réalisation du dispositif selon l'invention, et la figure 4 représente le guidage du matelas selon la fi- gure 3, dans la zone de la planche à aiguilles et à plus grande échelle. Le dispositif représenté est constitué d'au moins une planche à aiguilles 2 maintenue dans une poutre à ai- guilles 1, planche à aiguilles dont les aiguilles 3 vien- nent se piquer dans un matelas qui est guidé entre une em- base de piquage 4 et un dévêtisseur 5. L'embase de pi- quage 4 et le dévêtisseur 5 sont réalisés sous forme de plaques perforées pour permettre le passage des aiguilles. Pour assurer l'entraînement de la planche à aiguilles 2 on utilise un mécanisme bielle-manivelle 6 qui est constitué de deux arbres à manivelle ou à excentrique 7, 8 parallèles et entraînés en sens inverse et de bielles 9 tourillonnant sur ces arbres à manivelle ou à excentrique 7, 8. Les biel- les 9 sont reliées ensemble à la manière d'un quadrilatère articulé, par l'intermédiaire d'une bielle de couplage 10 sur laquelle est articulée à mi-longueur un balancier 12 constitué de bras parallèles 11. L'axe de rotation de ce balancier 12 est désigné par 13. Du fait que la poutre à aiguilles 1 est guidée par le balancier 12, la planche à aiguilles 2 est déplacée en montée et en descente par l'in- termédiaire du mécanisme à bielle-manivelle 6, en suivant une trajectoire en arc de cercle autour de l'axe de rota- tion 13. Pour compenser les mouvements oscillatoires autour de l'axe de rotation 13, on obtient un mouvement de nuta- tion de la bielle autour de l'axe d'articulation 14 sur le balancier 12. Au contraire des guidages de matelas classiques, l'em- base de piquage 4 et le dévêtisseur 5 ont une courbure con- tinue, si bien que l'on obtient dans la direction de pas- sage 15 du matelas côté entrée une section montante 16 et côté sortie une section descendante 17 lui étant orientée en sens inverse qui sont reliées continûment à la section 16 par l'intermédiaire d'une section de transition 18, comme ceci peut se voir sur la figure 2. La direction moyenne de piquage des aiguilles 3 dans le matelas qui est guidé entre le dévêtisseur 5 et l'embase de piquage 4 est de ce fait inclinée dans la zone des sections d'entrée et de sortie 16 et 17, dans la direction de passage 15 du ma- telas, en passant au sens inverse vis-à-vis de la surface du matelas, tandis que la direction de piquage dans la zone de la section de transition médiane 18 est au moins à peu près perpendiculaire au matelas. Du fait de la courbure continue, on obtient une transition progressive entre les directions de piquage, ce qui a pour effet d'assurer un bon renforcement du matelas et notamment avec une augmentation notable de la résistance longitudinale sans devoir prendre en compte une perte de la résistance transversale en compa- raison des matelas aiguilletés perpendiculairement par rap- port à leur surface. Afin que la diminution d'épaisseur du matelas, qui progresse lorsque le travail d'aiguilletage augmente, puisse être prise en compte par le guidage du matelas, l'interstice de guidage 19 résultant entre l'embase de pi- quage 4 et le dévêtisseur 5 peut avoir son ouverture dimi- nuée lorsque l'on évolue dans la direction de passage 15 du matelas. A cette fin, le dévêtisseur 5 peut présenter, par rapport à l'embase 4 réalisée avec une courbure constante, une courbure qui va en diminuant dans la direction de pas- sage du matelas. La planche à aiguilles 2 est réalisée de manière cor- respondante au guidage constitué par l'embase de piquage 4 et le dévêtisseur 5 également avec une courbure qui permet l'utilisation d'aiguilles de même longueur. En outre, du fait de la courbure de la planche à aiguilles 2, de l'em- base de piquage 4 et du dévêtisseur 5 on obtient une résis- tance plus élevée pour ces éléments de construction. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 2, la planche à aiguilles 2 peut être réalisée avec une courbure qui est différente de celle de l'embase de piquage 4, si bien que les ai- guilles 3 de même longueur piquent à une profondeur diffé- rente dans le matelas, ceci en fonction de leur position dans la planche à aiguilles. Cette différence des profon- deurs de piquage peut être exploitée avantageusement pour obtenir des effets d'aiguilletage particuliers. Selon l'exemple de réalisation des figures 3 et 4, la planche à aiguilles 2 est certes entraînée également par l'intermédiaire d'un mécanisme à bielle-manivelle 6 ayant deux arbres à manivelle ou à excentrique 7, 8 parallèles, entraînés en sens inverse, dont les bielles sont reliées ensemble par une bielle de couplage, cependant des barres de poussées 20 sont articulées à cette bielle de couplage et veillent à obtenir un mouvement de montée et de descente rectiligne de la poutre à aiguilles 1. Le matelas 21 est amené à l'interstice de guidage 19 entre l'embase de pi- quage 4 et le dévêtisseur 5 par l'intermédiaire d'une paire de rouleaux moteur 22 et est extrait par l'intermédiaire d'une paire de rouleaux moteur 23, le bord situé côté ame- née et côté sortie de l'embase de piquage 4 constituant de préférence un guidage de renvoi pour le matelas 21 qui ar- rive ou qui part, pour assurer sur toute l'embase de pi- quage 4 un appui de surface du matelas 21 sur cette embase de piquage 4. L'embase de piquage 4 et le dévêtisseur 5 sont alors à leur tour dotés d'une courbure continue, si bien que l'on obtient des sections à inclinaison différente dans la di- rection de passage 15 du matelas de fibres et qui se trans- forment les unes en les autres de façon continue. A la dif- férence de l'embase de piquage de la figure 2, dans laquelle on n'a aucune inclinaison préférentielle de l'em- base de piquage 4 par rapport à la direction de piquage des aiguilles 3 parce que, effectivement, chaque direction de piquage orientée à l'encontre de la direction de passage 15 du matelas est confrontée à une direction de piquage cor- respondante allant dans la direction de passage du matelas , il y a descente de l'embase de piquage 4 inclinée d'après les figures 3 et 4, dans la direction de déplace- ment de la planche à aiguilles 2, si bien que l'on obtient une inclinaison préférentielle correspondante des piquages d'aiguilles dans le matelas 21 et notamment dans le sens du piquage avec une composante orientée dans la direction de passage 15 du matelas. Ces piquages d'aiguilles qui sont orientés principalement dans le sens de l'inclinaison con- ditionnent une augmentation particulièrement élevée de la résistance longitudinale du matelas et, notamment, en liai- son avec un effet d'étirement, ce qui agit avantageusement surtout lorsqu'il s'agit d'aiguilleter des matelas en pan- neaux. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'aiguilletage d'un matelas de fibres, comportant au moins une planche à aiguilles pouvant être entraînée dans un sens et dans l'autre dans la direction du piquage et une embase de piquage stationnaire, placée en regard de la planche à aiguilles, dans la direction du pi- quage et constituant dans la zone des aiguilles des sec- tions (16, 17) orientées en sens inverse, dans la direction de passage (15) du matelas de fibres, caractérisé en ce qu'entre les sections (16, 17) inclinées en sens inverse de l'embase de piquage (4) soit prévue une section de transi- tion (18), assurant une transition continue en ces sec- tions (16, 17) et également située dans la zone des ai- guilles. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embase de piquage (4) présente une courbure constante, s'étendant sur toute la zone d'aiguilles, dans la direction de passage (15) du matelas de fibres. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce qu'un dévêtisseur (5), prévu entre l'embase de piquage (4) et la planche à aiguilles (2), présente une courbure adaptée à l'embase de piquage (4). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'interstice de guidage (18) existant entre l'em- base de piquage (4) et le dévêtisseur (5) a une ouverture allant en diminuant lorsque l'on va dans la direction de passage (15) du matelas de fibres. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que la planche à ai- guilles (2) présente une courbure adaptée à l'embase de pi- quage (4). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la planche à aiguilles (2) présente une courbure différente de celle de l'embase de piquage (4). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'embase de piquage (4), avec ses il sections (16, 17, 18), se transformant toujours continûment les unes en les autres dans la zone de piquage des ai- guilles et ayant une inclinaison différente, présente une inclinaison préférentielle par rapport à la direction de piquage des aiguilles. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'inclinaison moyenne de l'embase de piquage (4) va en diminuant lorsque l'on évolue dans la di- rection de passage (15) du matelas de fibres. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que l'embase de piquage (4) présente une courbure constante qui s'étend de façon excen- trique par rapport à un plan médian courant dans la direc- tion de piquage des aiguilles et s'étendant perpendiculai- rement par rapport à la direction de passage (15) du mate- las de fibres. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que l'embase de piquage (4) présente une courbure allant en augmentant ou en diminuant, en évoluant dans la direction de passage (15) du matelas de fibres.