Brevet FR3066769A1 — publié le 20181130

Dispositif perfectionné de fabrication d'un revêtement intérieur, notamment d'un revêtement de sol pour un véhicule automobile La présente invention concerne la fabrication d'un revêtement intérieur, notamment d'un revêtement de sol pour un véhicule automobile, du type non-tissé c'est-à- dire de façon intégrée directement au départ de fibres. On connait déjà, dans l'état de la technique, des procédés de fabrication de revêtements intérieurs pour véhicules automobiles, basés sur l'utilisation d'une machine d'aiguilletage de type DILOUR®. Une telle machine d'aiguilletage a pour particularité de comporter des convoyeurs recouverts de brosses qui servent à la formation d'un velours homogène. A cet effet, des aiguilles de la machine d'aiguilletage entrainent des fibres d'une nappe déposée sur le convoyeur à travers les poils des brosses. Le fonctionnement d'une telle machine ainsi que des organes la constituant est décrit en détail dans EP 0 183 952. On connait également, d'après FR 3 041 001, un dispositif de fabrication d'un revêtement, notamment un revêtement de sol pour un véhicule automobile, comprenant : - un dispositif de nappage propre à réaliser une nappe de fibres allongée dans une direction longitudinale, - un dispositif de bouclage comprenant un ensemble de disques tournants de verticalisation et d'éléments fixes de bouclage, propre à accueillir la nappe de fibres dans la direction longitudinale, et propre à générer des ondulations, - en sortie du dispositif de bouclage, un convoyeur équipé de brosses, configuré pour déplacer les brosses dans la direction longitudinale avec une première vitesse. Les disques de verticalisation ont notamment pour but d'enfoncer les ondulations dans les brosses. Toutefois, les brosses présentent une forte densité, nécessaire pour l'aiguilletage, car les brosses doivent servir de réaction à la pénétration des aiguilles. Du fait de cette forte densité des brosses, l'enfoncement des ondulations dans les brosses est parfois insatisfaisant, les ondulations remontant vers la surface des brosses à causes d'efforts dus à la pression, conformément à la loi de coulomb. Or, la profondeur à laquelle les ondulations pénètrent à l'intérieur des brosses correspond généralement à la hauteur du velours souhaitée pour le produit fini, si bien qu'il est préférable de pouvoir maîtriser cette profondeur. L'invention a notamment pour but de remédier à cet inconvénient, en proposant un dispositif de fabrication de revêtement permettant une meilleure pénétration des ondulations dans les brosses. 3066769 2 A cet effet, l'invention a notamment pour objet un dispositif de fabrication d'un revêtement, notamment un revêtement de sol pour un véhicule automobile, comprenant : - un dispositif de nappage propre à réaliser une nappe de fibres allongée dans une direction longitudinale, 5 - un dispositif de bouclage comprenant un ensemble de disques tournants de verticalisation et d'éléments fixes de bouclage, propre à accueillir la nappe de fibres dans la direction longitudinale, et propre à générer des ondulations, - en sortie du dispositif de bouclage, une bande équipée de brosses, configurée pour déplacer les brosses dans la direction longitudinale avec une vitesse de bande 10 prédéfinie, caractérisé en ce qu'il comporte, à la suite du dispositif de bouclage, un dispositif d'insertion des ondulations dans les brosses, comprenant un ensemble de disques tournants d'insertion, pénétrant dans les brosses et mobiles en rotation avec une vitesse périphérique supérieure à ladite vitesse de bande. 15 Les disques d'insertion, avec leur vitesse périphérique supérieure à la vitesse de déplacement des brosses, permettent une meilleure insertion des ondulations dans les 20 brosses, insérant plus profondément ces ondulations après leur sortie des disques de verticalisation. Un dispositif de fabrication selon l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables. 25 - Le dispositif d'insertion comporte des éléments de maintien intercalés entre les disques tournants d'insertion, chaque élément de maintien comportant un bord de maintien s'étendant sensiblement parallèlement à une surface supérieure des brosses. - Chaque élément de maintien est porté par des moyens de support réglables en hauteur. 30 - La vitesse périphérique est comprise entre 20 et 150 fois la vitesse de bande. - Chaque disque de verticalisation présente un premier diamètre, et chaque disque d'insertion présente un second diamètre, le second diamètre étant supérieur à 85% du premier diamètre, et de préférence sensiblement égal au premier diamètre. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un revêtement, 35 notamment un revêtement de sol pour un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est 3066769 3 mis en oeuvre au moyen d'un dispositif de fabrication tel que défini précédemment, et en ce qu'il comprend : - la réalisation d'une nappe de fibres allongée dans une direction longitudinale, - la génération d'ondulations par le passage de la nappe dans le dispositif de 5 bouclage, - l'accumulation des ondulations en sortie du dispositif de bouclage, dans les brosses de la bande à brosses se déplaçant dans la direction longitudinale avec une vitesse de bande prédéfinie, et - l'insertion des ondulations dans les brosses, par le dispositif d'insertion, dont les 10 disques d'insertion sont mobiles en rotation avec une vitesse périphérique supérieure à ladite vitesse de bande. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant à la figure annexée représentant schématiquement un dispositif de fabrication selon un exemple de mode de 15 réalisation de l'invention. On a représenté, sur la figure, un dispositif 10 de fabrication d'un revêtement aiguilleté. Ce revêtement forme par exemple un revêtement intérieur, et plus particulièrement un revêtement intérieur de véhicule automobile, destiné à être posé sur le sol ou sur une 20 paroi du véhicule. En variante, le revêtement peut former tout revêtement intérieur envisageable. Le revêtement présente de manière classique une couche d'endroit de fibres non liées et parallèles entre elles, et une couche d'envers formant une semelle formée essentiellement de fibres liées entre elles. 25 Les fibres sont par exemple réalisées à base d'un polymère thermoplastique, tel que du polypropylène, du polyéthylène téréphtalate (PET), du polyamide, de l'acide polylactique, leurs mélanges ou leurs copolymères. En variante les fibres peuvent être des fibres d'origine naturelle telles des fibres de lin ou de chanvre utilisées seules ou en mélanges. 30 Les fibres peuvent être de natures différentes. Par exemple les fibres de la couche d'endroit peuvent être à base de polyamide tandis que les fibres de la couche d'envers seront à base de PET. Les couches d'endroit et d'envers peuvent être formées d'un mélange comprenant un pourcentage de fibres liantes c'est-à-dire par exemple de fibres bi-composantes dont 35 l'un des composants a une température de fusion inférieure à l'autre. 3066769 4 La couche d'endroit présente un aspect extérieur velours. Ce velours est constitué des fibres sous forme de boucles ou de fibres individuelles (boucles tondues). L'épaisseur de la couche d'endroit est généralement supérieure à la celle de la semelle. La couche d'endroit présente par exemple une épaisseur comprise entre 2 et 8 5 mm. La longueur des fibres utilisées est généralement comprise entre 40 à et 90 mm. Le titre des fibres est de préférence compris entre 4 et 17 dtex. La frisure des fibres est de préférence comprise entre 2,5 et 4 ondulations par cm. Le dispositif de fabrication 10 comporte de manière classique un dispositif de 10 cardage suivi d'un dispositif 11 de nappage (connu sous le nom d'étaleur-nappeur) avec entrecroisement de fibres, propre à réaliser une nappe 12 de fibres. L'opération de cardage est réalisée de façon classique et permet l'obtention d'un voile de masse surfacique comprise entre 40 et 120 g/m2. Un tel voile est formé par des fibres individualisées majoritairement orientées dans une direction longitudinale, 15 correspondant à une direction de production (direction machine). Le dispositif de nappage 11 est de type classique, et ne sera donc pas décrit plus en détail. De manière optionnelle, le dispositif de fabrication 10 comporte, à la suite du dispositif de nappage 11, un dispositif d'orientation des fibres de la nappe de fibres 12. Ce 20 dispositif d'orientation peut être disposé en sortie du dispositif de nappage 11, ou en variante être disposé à distance, auquel cas la nappe de fibres 12 est déplacée depuis le dispositif de nappage 11 vers le dispositif d'orientation. Le dispositif de fabrication 10 comporte ensuite un dispositif de bouclage 14 de type connu, par exemple au moins en partie similaire à celui décrit dans FR 3 041 001. Un 25 tel dispositif de bouclage 14 est destiné à boucler les fibres de la nappe 12 en les verticalisant, formant ainsi des ondulations. Le dispositif de bouclage 14 comporte un ensemble de disques tournants 16, dits disques de verticalisation 16, portés sur un axe commun transversal, entrainés en rotation continue à une vitesse périphérique de préférence égale à la vitesse d'entrée du voile 12 30 dans ce dispositif de bouclage 14. Les disques tournants 16 sont de préférence chacun pourvu sur sa périphérie d'une denture permettant l'entrainement du voile de fibres 12. Le dispositif de bouclage 14 comporte également des doigts boucleurs 18, chacun étant disposé entre deux disques 16 adjacents. Ainsi, chaque fibre se retrouve prébouclée 35 en étant entrainée à chaque extrémité par un disque 16 respectif, en surmontant le doigt boucleur 18 correspondant disposé entre ces deux disques 16. 3066769 5 Plus particulièrement, la fibre se présente inclinée par rapport à la direction longitudinale X, qui est également la direction d'avancée du voile 12 dans le dispositif de bouclage 14. Une partie avant de la fibre est entrainée par l'un des disques 16, et une partie 5 arrière de cette fibre est entrainée par l'autre disque 16. Ces deux disques 16 étant solidaires d'un même axe, leurs vitesses de rotation sont identiques. La partie avant de la fibre arrive en premier en bout de course, contre une butée qui sera décrite ultérieurement. Alors que la partie avant est en butée, la partie arrière continue d'avancer jusqu'à venir elle aussi en butée, courbant ainsi la fibre qui forme alors 10 une boucle. Les fibres passant dans le dispositif de bouclage 12 ont toutes le même comportement tel que décrit ci-dessus, si bien que l'ensemble des fibres bouclées forme des ondulations sur la largeur de la nappe 12, prise dans une direction transversale perpendiculaire à la direction longitudinale X. 15 Les disques 16 sont positionnés de telle sorte qu'ils pénètrent à l'intérieur des brosses d'une bande à brosses 18, du même type que les brosses équipant un convoyeur d'une machine Dilour®. A l'endroit des disques 16, les poils constituant les brosses sont suffisamment souples pour s'écarter et se regroupent dans l'espace libre entre les disques. 20 Ce type de bande sert de butée telle qu'évoqué précédemment, suivant le principe décrit dans FR 3 041 001. La butée évoquée précédemment est donc formée d'une bande 18 sans fin, s'étendant entre deux cylindres d'entraînement. La bande 18 est munie de brosses présentant une surface supérieure 20. 25 La bande 18 est déplacée, dans la direction longitudinale X, avec une vitesse de bande inférieure à la vitesse periphérique des disques tournants 16, si bien qu'ils ont l'effet d'une butée pour les ondulations sortant de ces disques tournants 16. Les ondulations viennent alors s'accumuler sur les brosses de la bande 18, avec une densité dépendant de la différence de vitesse entre les disques tournants 16 et la 30 bande 18. L'homme du métier saura déterminer cette différence de vitesse en fonction de la densité souhaitée. Le dispositif de fabrication 10 comporte par ailleurs, à la suite du dispositif de bouclage 14, un dispositif 22 d'insertion des ondulations dans les brosses de la bande 18. Ce dispositif d'insertion 22 est destiné à insérer plus profondément les ondulations dans 35 les brosses, afin notamment d'éviter que ces ondulations ne ressortent des brosses. 3066769 6 Le dispositif d'insertion 22 comprend un ensemble de disques tournants d'insertion 24, pénétrant dans les brosses, donc au-delà de leur surface supérieure 20. Les disques d'insertion 24 sont mobiles en rotation avec une vitesse périphérique supérieure à ladite vitesse de bande. Dans la présente description, on appelle « vitesse 5 périphérique » la vitesse tangentielle de tout point à la périphérie du disque. Cette vitesse périphérique supérieure permet une bonne pénétration des ondulations dans les brosses ainsi que leur maintien dans celles-ci. Avantageusement, chaque disque de verticalisation 16 présente un premier diamètre, et chaque disque d'insertion 24 présente un second diamètre, tels que le 10 second diamètre est supérieur à 85% du premier diamètre, et de préférence sensiblement égal au premier diamètre. Avantageusement, le dispositif d'insertion 22 comporte des éléments 26 de maintien intercalés entre les disques tournants d'insertion 24. Chaque élément de maintien 26 comporte un bord de maintien 28 s'étendant sensiblement parallèlement à 15 une surface supérieure 20 des brosses. Les éléments de maintien 26 permettent de bloquer la partie supérieure des ondulations, les empêchant ainsi de remonter vers la surface supérieure 20. En effet, on a constaté de manière surprenante que, lorsque les fibres sont bloquées entre les disques d'insertion 24 et les brosses, elles se comportent comme si elles étaient rigides, si bien 20 que les maintenir par le haut suffit à les garder en place, enfoncées dans les brosses. Avantageusement, les éléments de maintien 26 sont portés par des moyens de support réglables en hauteur. En d'autres termes, il est possible de régler la distance entre la surface 20 des brosses et le bord inférieur 28, afin de choisir la quantité de matière restante au-dessus des brosses. 25 En présence de tels éléments de maintien 26, la vitesse périphérique des disques d'insertion 24 est avantageusement comprise entre 20 et 150 fois la vitesse de bande. Il apparaît que le coefficient de frottement dynamique entre l'acier constitutif des disques enfonceurs et la matière textile est généralement moindre que le coefficient statique. Ceci permet aux disques d'enfoncer les ondulations sans les faire remonter. En 30 effet la pression exercée sur la matière textile est extrêmement élevée à l'intérieur des brosses. Si le coefficient de frottement était trop élevé, cela aurait pour effet d'exercer un effort orienté vers le haut (de par la loi de Coulomb) sur les fibres, ce qui causerait un entrainement aléatoire des fibres par les disques et amènerait à une qualité détériorée du produit. 35 Le coefficient dynamique peut varier selon la nature du métal, sa rugosité et son traitement de surface éventuel (téflonisation, carbosulforisation...) et selon la nature des 3066769 7 fibres, ainsi que la présence d'ensimage. En tout état de cause le coefficient dynamique atteint sa valeur minimale permettant une bonne formation du produit dans la plage de vitesses périphériques indiquée ci-dessus. Le dispositif de fabrication 10 comporte ensuite un dispositif 30 de dépôt d'un 5 substrat 32 sur les ondulations. Le substrat 32 est ensuite solidarisé avec les ondulations, de manière classique. Avantageusement, les ondulations sont ensuite tondues, de manière connue en soi, pour obtenir un velours. Le dispositif de fabrication 10 selon l'invention permet de contrôler parfaitement la 10 pénétration des ondulations dans les brosses, et la hauteur de fibres s'étendant au- dessus de la surface supérieure 20 des brosses. Cela permet d'assurer de manière efficace l'assemblage des fibres avec le substrat 32, généralement par un procédé d'aiguilletage classique. Le dispositif de fabrication 10 permet de mettre en oeuvre un procédé de 15 fabrication qui va maintenant être décrit. Le procédé de fabrication comprend une étape de réalisation d'une nappe 12 de fibres allongée dans une direction longitudinale X, par nappage, de préférence avec entrecroisement des fibres. Le procédé comporte ensuite le passage de la nappe 12, le long de la direction 20 longitudinale X, à travers le dispositif de bouclage 14, de manière à générer des ondulations. Le procédé de fabrication comporte ensuite une étape d'amenée de la nappe de fibres sur la bande à brosses 18, et d'accumulation des ondulations dans les brosses de manière à atteindre une densité prédéterminée. La bande à brosses 18 est agencée en 25 sortie des disques de verticalisation 16, si bien que cette étape d'amenée est réalisée par les disques de verticalisation 16. Le procédé comporte ensuite une étape d'insertion des ondulations dans les brosses, par le dispositif d'insertion 22, dont les disques d'insertion 24 sont mobiles en rotation avec une vitesse périphérique supérieure à ladite vitesse de bande. 30 Le procédé comporte ensuite une étape de dépôt du substrat 32 sur les ondulations. Ce substrat est destiné à former au moins en partie la semelle du revêtement. Le procédé comporte ensuite, de manière classique, une étape d'assemblage des ondulations avec le substrat 32, par exemple par un procédé d'aiguilletage classique. 3066769 8 Grâce à l'étape d'aiguilletage, le revêtement réalisé par le procédé selon l'invention est thermoformable, donc tout à fait adapté pour la réalisation de revêtements de sol de véhicules automobiles. Le procédé comporte ensuite une étape de retrait de la structure ainsi formée 5 depuis la bande 18. Le procédé comporte ensuite une étape de blocage ou liage des fibres de la couche d'endroit dans la semelle. Cette étape de blocage est réalisée, par tout moyen envisageable. Le procédé comporte ensuite une étape de tonte du sommet des ondulations 10 accumulées de la structure. Cette étape est facultative, mais un revêtement tondu est plus simple à nettoyer qu'un revêtement non tondu dont les boucles retiennent les salissures. Le procédé comporte enfin une étape d'enroulement du revêtement ainsi formé, en vue de sa manutention. 15 REVENDICATIONS1. Dispositif (10) de fabrication d'un revêtement, notamment un revêtement de sol pour un véhicule automobile, comprenant : - un dispositif (11) de nappage propre à réaliser une nappe (12) de fibres allongée dans une direction longitudinale (X), - un dispositif (14) de bouclage comprenant un ensemble de disques tournants de verticalisation (16) et d'éléments fixes de bouclage (18), propre à accueillir la nappe (12) de fibres dans la direction longitudinale (X), et propre à générer des ondulations, - en sortie du dispositif de bouclage (14), une bande (18) équipée de brosses, configurée pour déplacer les brosses dans la direction longitudinale (X) avec une vitesse de bande prédéfinie, caractérisé en ce qu'il comporte, à la suite du dispositif de bouclage (14), un dispositif (22) d'insertion des ondulations dans les brosses, comprenant un ensemble de disques tournants d'insertion (24), pénétrant dans les brosses et mobiles en rotation avec une vitesse périphérique supérieure à ladite vitesse de bande. 2. Dispositif de fabrication (10) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d'insertion (22) comporte des éléments de maintien (26) intercalés entre les disques tournants d'insertion (24), chaque élément de maintien (26) comportant un bord de maintien (28) s'étendant sensiblement parallèlement à une surface supérieure (20) des brosses. 3. Dispositif de fabrication (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque élément de maintien (28) est porté par des moyens de support réglables en hauteur. 4. Dispositif de fabrication (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la vitesse périphérique est comprise entre 20 et 150 fois la vitesse de bande. 5. Dispositif de fabrication (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque disque de verticalisation (16) présente un premier diamètre, et chaque disque d'insertion (24) présente un second diamètre, le second diamètre étant supérieur à 85% du premier diamètre, et de préférence sensiblement égal au premier diamètre. 3066769 10 6. Procédé de fabrication d'un revêtement, notamment un revêtement de sol pour un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre au moyen d'un dispositif de fabrication (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, et en ce qu'il comprend : 5 - la réalisation d'une nappe (12) de fibres allongée dans une direction longitudinale (X), - la génération d'ondulations par le passage de la nappe (12) dans le dispositif de bouclage (14), - l'accumulation des ondulations en sortie du dispositif de bouclage (14), dans les 10 brosses de la bande à brosses (18) se déplaçant dans la direction longitudinale (X) avec une vitesse de bande prédéfinie, et - l'insertion des ondulations dans les brosses, par le dispositif d'insertion (22), dont les disques d'insertion (24) sont mobiles en rotation avec une vitesse périphérique supérieure à ladite vitesse de bande. 15