Brevet FR2794054A1 — publié le 20001201

Procédé et dispositif d'assemblage par collage d'une matelassure avec une coiffe d'habillage d'un siège. La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'assemblage par collage d'une matelassure avec une coiffe d'habillage, mis en #uvre lors de la fabrication d'un coussin de siège comportant une telle matelassure revêtue d'une coiffe d'habillage. De tels coussins de siège sont notamment utilisés dans des sièges d'automobiles et peuvent également être utilisés dans des sièges pour l'ameublement. on connaît déjà, pour des sièges d'automobile, un coussin garni qui se compose d'une matelassure de rembourrage, par exemple en mousse de polyuréthanne moulée ou découpée, et d'une coiffe d'habillage qui peut être réalisée d'un seul tenant ou en un ou plusieurs éléments suivant la complexité des formes et le style demandé. La coiffe, ou ses différents éléments, est généralement réalisée en un matériau multicouches se composant par exemple d'un revêtement d'aspect extérieur (cuir, Tep, textile, etc.), d'une sous-couche en matériau alvéolaire souple ou en nappes de fibres synthétiques ou naturelles, et d'une doublure. Les éléments de la coiffe sont assemblés entre eux par des coutures. La liaison entre la coiffe et la matelassure de rembourrage peut être obtenue par différents moyens. on connaît une méthode qui consiste à lier la coiffe d'habillage à la matelassure de rembourrage par un adhésif. Dans ce cas, la matelassure de rembourrage et la coiffe d'habillage ne comportent aucun élément mécanique permettant leur liaison. La coiffe d'habillage se compose aussi d'un revêtement d'aspect, d'un matériau alvéolaire souple et d'une doublure, et peut être en une ou plusieurs parties. L'adhésif déposé entre la coiffe et la matelassure peut avoir diverses compositions chimiques (par exemple à base de polyuréthanne, polyamide, caoutchoucs, etc.) et peut être déposé sous différentes formes, notamment : - sous forme de film thermofusible, tel que décrit notamment dans les documents US-A-4.692.199 ou FR-A- 2.601.897. Dans ce cas, le procédé nécessite des moyens de réactivation du film thermofusible à haute température par exemple au moyen d'outillages chauffants. Le produit obtenu présente de plus un mauvais confort en raison du film d'adhésif imperméable. - sous forme d'adhésif thermofusible, tel que décrit dans le brevet JP 93076666. Dans ce cas, il y a également nécessité de moyens de réactivation, par air chaud ou vapeur, et aussi de moyens de refroidissement. De plus, le coût de ce type d'adhésif et des moyens de mise en #uvre est élevé. - par pulvérisation d'un adhésif mono-composant sur l'une des surfaces à assembler, par exemple un adhésif. polyuréthanne mono-composant. Cet adhésif, afin de réagir et de provoquer l'adhésion de la coiffe à la matelassure, nécessite pour son activation l'aide d'un fluide caloporteur chargé d'humidité, tel que la vapeur d'eau, au travers de la coiffe de garnissage, comme cela est décrit dans EP-A-263798. Un temps de cycle moyen dans le cas de ce procédé est de l'ordre de quelques secondes. Or, à ce jour, de nombreuses coiffes de garnissage sont réalisées à partir de textiles très sensibles à l'association compression/chaleur. Par exemple, les textiles velours acryliques très fragiles n'acceptent pas des températures supérieures à 70'C, sous pression. Pour pouvoir utiliser ces matériaux, un moyen consiste à remplacer la vapeur par de l'air chaud que l'on fait passer à travers la coiffe et la matelassure après leur assemblage, ce qui permet de coller les matériaux indiqués ci-dessus. Mais le temps de cycle est alors notablement augmenté, du fait d'une température plus faible et de l'absence d'humidité. Un autre moyen enfin consiste à irradier la matelassure en mousse de polyuréthanne avec des rayons infrarouges, après avoir procédé à un encollage de la coiffe, tel que révélé par le document FR-A-2731379. Après irradiation de la matelassure, la coiffe est mise en contact avec la matelassure pour assurer l'adhésion définitive. La chaleur emmagasinée par la matelassure a pour effet de chauffer la colle pour accélérer sa prise. Un inconvénient majeur de cette technique est la difficulté d'encollage de la coiffe dans le cas de formes un peu complexes. Un autre inconvénient est la nécessité de disposer de rampes de chauffage adaptées à chaque type de siège que l'on souhaite réaliser pour que la distance entre les éléments chauffants et la surface de la matelassure soit sensiblement constante et que le chauffage soit homogène sur la surface. La présente invention a pour but de supprimer ou au moins réduire les inconvénients mentionnés ci-dessus, et vise plus particulièrement l'obtention d'un coussin de siège présentant un bon confort et un aspect esthétique certain, au moyen d'un procédé et d'un dispositif de fabrication simple et économique, pouvant être mis en #uvre quels que soient les matériaux utilisés pour la coiffe de garnissage, et permettant d'assurer un temps de cycle de fabrication très court. Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un procédé d'assemblage par collage d'une matelassure de rembourrage avec une coiffe d'habillage, pour la fabrication d'un coussin de siège, selon lequel on pulvérise un adhésif polyuréthanne sur l'une des surfaces à assembler, on chauffe l'autre surface par rayonnement, puis on met en contact la coiffe avec la matelassure, caractérisé en ce que pour chauffer ladite surface, on utilise des moyens d'irradiation en face de la surface à chauffer, comportant une pluralité d'éléments chauffants dont la puissance peut être ajustée individuellement ou par groupe et on adapte la puissance de chaque élément ou groupe d'éléments en fonction de la distance par rapport à la zone de surface à chauffer située en face du dit élément ou groupe d'éléments. Préférentiellement, l'adhésif est pulvérisé sur la matelassure, classiquement en mousse de polyuréthanne, car il est en effet plus facile de pulvériser l'adhésif sur le matériau de la matelassure, plus rigide que celui de la coiffe. C'est alors la coiffe qui est soumise à une irradiation, par exemple par des rayons infrarouges. Pendant cette phase, le rayonnement chauffe le matériau de la coiffe essentiellement sur la surface interne. La distance des éléments chauffants à la surface à chauffer peut être variable en fonction de la forme des moyens d'irradiation et de la forme de la surface à chauffer. La modulation de la puissance de rayonnement en fonction de cette distance permet d'obtenir une température homogène sur l'ensemble de la surface, malgré les formes variées de la surface à chauffer. La forme des moyens d'irradiation sera de préférence plane. La chaleur apportée par le chauffage favorise la polymérisation de la colle polyuréthanne. Le collage est ainsi réalisé très rapidement, et le temps de cycle global est fortement raccourci par rapport aux méthodes de chauffage à l'air chaud. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir un temps de cycle pratiquement aussi court que celui du collage à la vapeur, mais, il peut être utilisé sur tous types de revêtements, comme pour le collage à l'air chaud. En effet, dans le procédé selon l'invention, seule la face interne de la coiffe est soumise au rayonnement calorifique, et le revêtement d'aspect, textile ou autre, ne risque pas dans ces conditions d'être détérioré. Préférentiellement, la coiffe est placée sur une forme adaptée d'un outil de collage de type classique, et le chauffage est réalisé en temps masqué, pendant l'encollage de la matelassure. Préférentiellement encore, l'adhésif est un adhésif polyuréthanne mono-composant constitué par exemple d'un prépolymère d'isocyanate et de polyol. Toutefois, on pourra aussi utiliser un adhésif polyuréthanne bi- composant. L'utilisation d'un adhésif mono-composant permet cependant de faciliter l'opération d'encollage, une seule pulvérisation étant nécessaire. L'invention a aussi pour objet un dispositif d'assemblage par collage d'une matelassure avec une coiffe d'habillage d'un siège, pour la mise en #uvre du procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte en face de la surface à chauffer, des moyens d'irradiation constitués par : - une pluralité d"éléments chauffants dont la puissance peut être ajustée individuellement ou par groupe, - des moyens de réglage individuels ou par groupe de la puissance dissipée par ces éléments de chauffage. Préférentiellement, ces moyens comportent une rampe de chauffage à infrarouge ayant une forme plane, pouvant être placée temporairement face à un moule portant la surface à irradier, c'est à dire la coiffe dans le cas où la colle serait pulvérisée sur la matelassure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va être faite d'un procédé de fabrication d'un coussin de siège d'automobile conforme à l'invention, ainsi que du dispositif d'encollage et d'assemblage de la coiffe sur la matelassure. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective et en coupe d'un tel coussin, - la figure 2 montre la surface encollée de la matelassure, obtenue par pulvérisation de colle, - la figure 3 illustre le chauffage par infrarouge de la coiffe, - la figure 4 est une vue schématique du dispositif de mise en place de la coiffe sur la matelassure, avant assemblage, - la figure 5 est une vue en coupe du coussin, après collage de la coiffe. Le coussin 1 de siège, représenté à la figure 1, comporte, de manière générale, une matelassure 2, par exemple en mousse de polyuréthanne moulée et/ou découpée à la forme requise, et une coiffe d'habillage 3 qui constitue le revêtement extérieur du coussin. La matelassure est fixée, de manière connue en soi, sur une armature 4 du siège, pourvue de moyens de suspension 5. En relation avec les figures 2 à 5, on va maintenant décrire le procédé de fabrication d'un coussin conforme à l'invention. Le dessin de la figure 4 représente de manière simplifiée le dispositif 40 de mise en place de la coiffe 3 sur la matelassure 2, avant assemblage de celles-ci par collage. Ce dispositif comporte essentiellement une matrice de collage 41 dont une face 42 est creusée pour présenter une forme complémentaire de la forme souhaitée pour la surface extérieure visible du coussin terminé. La matrice 41 est fixée sur une plaque de support 43 par des moyens simples de type connu, non représentés, permettant un remplacement rapide de la matrice en fonction du type de coussin à réaliser. Par ailleurs, le dispositif comporte également un plateau de pressage 45, comportant des moyens 46 de maintien de la matelassure 2, préférentiellement conformés de manière à épouser la forme des dégagements 22 de la matelassure destinés à maintenir par la suite celle-ci sur l'armature du siège. Ce plateau de pressage peut être amené en face de la matrice, au dessus de celle-ci, et il est, dans cette position, mobile verticalement par rapport à la matrice (flèche F). Un plateau de chauffage 50 peut également être amené face à la matrice 41, comme représenté figure 3, en alternance avec le plateau de pressage. Ce plateau de chauffage comporte un ensemble de sources de rayonnement infra-rouge, tels que par exemple des lampes infra-rouge tubulaires 51 disposées parallèlement devant une paroi 52 formant réflecteur pour réfléchir et diffuser le rayonnement calorifique vers la matrice. Ces sources de rayonnement 51 sont alimentées par une source de puissance 53 permettant d'ajuster leur puissance individuellement ou par groupe de quelques lampes. Cette source de puissance 53 peut éventuellement comporter des moyens de régulation de la température atteinte sur la surface de la coiffe par la mesure de cette température par un ou plusieurs pyromètres optiques. Elle peut également comporter des moyens de programmation rapides de chaque niveau de puissance. Les déplacements des plateaux de chauffage 50 et de pressage 45 sont assurés de manière connue en soi par exemple par des robots manipulateurs d'une chaîne de fabrication. L'assemblage de la coiffe 3 sur la matelassure 2, au moyen du dispositif décrit précédemment, s'effectue de la manière suivante. La matelassure 2, préalablement réalisée par moulage ou découpe, en mousse de polyuréthanne, et dans laquelle sont ménagées les rainures 21, est fixée sur le plateau 45. Sur un poste de la chaîne de fabrication, la matelassure est encollée, comme représenté figure 2, par exemple par pulvérisation d'une colle polyuréthanne mono- composant 6, au moyen d'un pistolet d'encollage de type connu en soi. Sur un autre poste, en temps masqué pendant le dit encollage, on procède au chauffage de la coiffe, comme illustré figure 3. Préalablement, la coiffe 3 a été positionnée correctement sur la matrice, le revêtement d'aspect 35 au contact de la surface conformée 42 de la matrice. La coiffe peut être préalablement chargée d'humidité. Le chauffage est alors appliqué sur la couche interne 36, en matière textile telle que par exemple non- tissé ou charmeuse, ou encore sous-couche de mousse synthétique ou feutre. La puissance de chaque source de rayonnement 51, ou de chaque groupe de sources, aura été ajustée au préalable en fonction de la forme de la coiffe, pour que les zones éloignées du plateau de chauffage 50 reçoivent sensiblement la même énergie que celles qui sont plus proches. De plus, la puissance peut être asservie à la température mesurée en surface par un pyromètre optique. Cette régulation peut être effectuée par la source de puissance 53 globalement ou par zones. On pourra éventuellement charger un programme qui détermine le niveau de puissance délivré par la source de puissance 53 en fonction du type de coiffe. Ainsi la chauffe de la coiffe sera optimale et homogène pour chaque type de coiffe, sans qu'il soit besoin de changer le plateau de chauffage ou d'effectuer un autre réglage. On pourra disposer les sources de rayonnement sur le même plan. Le chauffage est effectué par exemple dans les conditions suivantes tubes infra-rouge à environ 1200'C, situés entre 150 et 400 mm de la coiffe, et de manière à porter la température de la face exposée de la coiffe à environ 1000C à 150 OC. Pratiquement, la température du côté du revêtement d'aspect est inférieure à 100'C et ceci même sans refroidir spécialement la matrice, ceci étant dû en particulier aux caractéristiques isolantes du matériau de la sous-couche 36, particulièrement dans le cas de l'utilisation d'une sous-couche en mousse de polyuréthanne. On pourra bien sûr aussi refroidir la matrice de manière adéquate, si besoin est. Les tubes infrarouges sont choisis dans le domaine des infrarouges courts, car ces tubes présentent une faible inertie thermique. Celle-ci est intéressante car elle permet de respecter des temps de cycles courts. Dès que la température est suffisante, par exemple au bout de quelques secondes, on retire le plateau de chauffage et on amène à sa place le plateau de collage 45 portant la matelassure 2 encollée, puis on descend ce plateau selon la flèche F, pour effectuer l'assemblage. Le temps entre le chauffage et l'assemblage est suffisamment court, de l'ordre de quelques secondes, pour que la température reste élevée lors de l'assemblage et assure une polymérisation rapide de la colle au niveau de la surface de joint. Du fait de la faible température maintenue du côté du revêtement d'aspect, on peut utiliser comme couche de revêtement d'aspect 35, pratiquement tous les types de revêtements : textiles perméables (tissus, tricots, etc.), textiles imperméables (cuir, tissu enduit plastique, etc.), textiles délicats ou fragiles (velours, produits floqués, etc.), textiles avec ou sans allongements. On peut également utiliser de nombreux types de complexes textiles : revêtements nus, revêtement avec enduction d'envers (acrylique), revêtement avec matériau de rembourrage (mousse de polyuréthanne, feutre, non-tissé), revêtement avec matériau de rembourrage et doublure (tricot, non-tissé, etc.). REVENDICATIONS 1. Procédé d'assemblage par collage d'une matelassure de rembourrage (2) avec une coiffe d'habillage (3) , pour la fabrication d'un coussin de siège (1) , selon lequel on pulvérise un adhésif polyuréthanne (6) sur l'une des surfaces à assembler, on chauffe l'autre surface, puis on met en contact la coiffe avec la matelassure (2), caractérisé en ce que pour chauffer ladite surface, on utilise des moyens d'irradiation (50) en face de la surface à chauffer, comportant une pluralité d'éléments chauffants (51) dont la puissance peut être ajustée individuellement ou par groupe et on adapte la puissance de chaque élément ou groupe d'éléments en fonction de la distance par rapport à la zone de surface à chauffer située en face du dit élément ou groupe d'éléments. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que on adapte la puissance de chaque élément ou groupe d'éléments chauffants de manière à obtenir une température sensiblement uniforme sur toute la surface chauffée. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adhésif (6) est pulvérisé sur la matelassure (2) et la coiffe (3) est chauffée. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la puissance de chauffage est modulée par une régulation en température de la surface à chauffer. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le chauffage de la coiffe est réalisé en temps masqué, pendant l'encollage de la matelassure, 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adhésif est un adhésif polyuréthanne mono- composant. 7. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la coiffe est préalablement chargée d'humidité. 8. Dispositif d'assemblage par collage d'une matelassure (2) avec une coiffe d'habillage (3) d'un siège (1) , pour la mise en #uvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en face de la surface à chauffer, des moyens d'irradiation (50) constitués par : - une pluralité d'éléments chauffants (51) dont la puissance peut être ajustée individuellement ou par groupe, - des moyens de réglage (53) individuels ou par groupe de la puissance dissipée par ces éléments de chauffage. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'irradiation (50) comportent des éléments chauffants à infra-rouge (51). 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les éléments chauffants (51) sont disposés en plan.