Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02884203 2015-03-04
WO 2014/037897 PCT/1B2013/058315
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Domaine de l'invention
La présente invention concerne d'une façon générale le mobilier, et
notamment les sièges à structure souple.
Etat de la technique
On connaît déjà largement dans l'état de la technique des sièges
comportant une enveloppe remplie de billes ou de morceaux ou copeaux de
matériau à structure alvéolaire, de manière à pouvoir donner aux sièges une
liberté de forme importante.
Suivant la nature et la géométrie de l'enveloppe et la densité du
matériau de remplissage, la forme de tels sièges est plus ou moins libre.
On réalise ainsi des poufs, coussins, sièges avec dossier, dans les
formes les plus diverses.
Un inconvénient de ces éléments de mobilier est qu'ils sont
volumineux et parfois assez lourds, selon le type de matériau de
remplissage.
En effet, même si l'on connaît des procédés permettant de faire le vide
à l'intérieur de l'enveloppe, de manière à réduire le volume de l'élément
mobilier pour le transport, le gain de volume reste assez limité. En outre, le
gain en poids est inexistant.
Par ailleurs, après remplissage d'un tel élément mobilier avec le
matériau de remplissage, la rigidité ou la souplesse de l'élément est
déterminée une fois pour toutes, et il est nécessaire d'ajouter ou d'enlever
du
matériau de remplissage pour ajuster ce facteur.
On connaît par ailleurs des sièges, matelas, etc. comportant à la fois
un volume destiné à contenir de l'air et un volume destiné à contenir un
matériau de remplissage. Les documents BE413231A, U52942281A et
U56592533B1 donnent des exemples de tels articles. Toutefois, ils ne
donnent aucune indication sur des possibilités de limitation de volume à la
manutention, et de permettent pas de restituer l'effet d'un coussin à la fois
léger et à forme relativement libre.
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Résumé de l'invention
La présente invention vise à pallier tout ou partie des inconvénients
précités, et en particulier à proposer un élément de mobilier qui ait les
qualités propres à un coussin en termes de déformabilité et de confort (sans
référence ici à la forme), tout en étant aisé à stocker, transporter et faire
passer d'un état d'utilisation, de volume nominal, à un état de stockage et ou
de transport d'un volume réduit, tout en étant simple et économique à
fabriquer.
On propose à cet effet selon l'invention un élément de mobilier,
caractérisé en ce qu'il comprend une première enveloppe souple, intérieure,
définissant en son sein un premier volume apte à recevoir un matériau
comprenant un fluide avec une première densité et une seconde enveloppe
souple, extérieure, l'enveloppe intérieure et l'enveloppe extérieure
définissant
ensemble un second volume entourant le premier volume et contenant un
second matériau comprenant un fluide et des particules souples avec une
seconde densité supérieure à la première densité, un premier orifice
obturable pour l'entrée ou la sortie de fluide pour le premier volume,
débouchant sur l'extérieur, et un second orifice obturable pour l'entrée ou la
sortie de fluide pour le second volume, débouchant sur l'extérieur.
On prévoit en outre de façon optionnelle les caractéristiques
suivantes, considérées individuellement ou en toute combinaison
techniquement possible :
* les deux enveloppes sont fixées localement l'une à l'autre.
* les deux enveloppes sont en un matériau synthétique souple
soudable, les deux enveloppes étant localement soudées l'une à l'autre.
* les deux enveloppes sont soudées dans les régions opposées de
l'élément.
* l'enveloppe intérieure est formée de panneaux assemblés pour lui
donner une forme générale lorsqu'une pression règne dans le premier
volume.
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* l'enveloppe extérieure est formée de panneaux assemblés pour lui
donner une forme générale semblable à celle de l'enveloppe extérieure.
* le premier orifice est situé dans une région de fixation des deux
enveloppes l'une à l'autre, pour traverser simultanément les deux
enveloppes.
* le premier matériau est de un gaz.
* le premier matériau comprend une matière à coefficient de
compression/expansion élevé de façon à donner au premier volume un
caractère au moins partiellement autogonflant lorsque le premier orifice est
ouvert.
* le second matériau comprend un mélange de gaz et de particules.
* les particules comprennent un mélange de copeaux de mousse et de
fibres.
* la taille moyenne des particules est comprise entre 5 et 30 mm.
* une grille est associée au second orifice pour empêcher la sortie des
particules lorsque ledit orifice est ouvert.
* l'élément comprend en outre un troisième orifice entre le second
volume et l'extérieur, permettant l'injection du mélange de gaz et de
particules à travers celui-ci et l'évacuation du gaz excédentaire à travers le
second orifice.
* un clapet anti-retour est associé au troisième orifice.
* l'élément comprend en outre une troisième enveloppe, d'habillage,
entourant la deuxième enveloppe de façon amovible.
Selon un deuxième aspect, on propose un procédé de compactage
d'un élément tel que défini plus haut, caractérisé en ce qu'il comprend les
étapes suivantes :
extraire du premier volume sensiblement tout le fluide qu'il contient, et
extraire du second volume sensiblement tout le fluide qu'il contient en
y laissant lesdites particules souples.
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On propose également un procédé de mise en service d'un élément
tel que défini plus haut, où le second matériau comprend un mélange de gaz
et de particules, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
injecter un fluide dans le premier volume, et
mettre le deuxième volume en communication avec la pression
atmosphérique.
Enfin on propose un procédé de fabrication et de compactage d'un
élément tel que défini plus haut, où le second matériau comprend un
mélange de gaz et de particules et l'élément comprend en outre un troisième
orifice entre le second volume et l'extérieur, caractérisé en ce qu'il
comprend
les étapes suivantes :
- réaliser les deux enveloppes,
- injecter un mélange de gaz et de particules souples dans le second
volume à travers le troisième orifice, en laissant le gaz excédentaire
s'échapper à travers le second orifice,
- fermer le troisième orifice, et
- extraire du gaz du second volume par application d'une source de
vide, en y laissant lesdites particules souples.
Brève description des dessins
D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention
apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'une
forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple non
limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un exemple d'un
siège selon l'invention,
La figure 2 est une vue en perspective du siège de la figure 1, et
Les figures 3 et 4 sont des vues en perspective de l'arrière de deux
détails d'un siège selon l'invention, la figure 3 étant une représentation
d'une
enveloppe intérieure, et la figure 4 celle d'une enveloppe extérieure.
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Description détaillée d'une forme de réalisation
En référence aux figures 1 et 2, on a représenté un élément de
mobilier sous la forme d'un siège de type fauteuil avec une assise A et un
dossier D.
5 Une enveloppe extérieure 10 définit la forme générale du siège, avec
une zone d'appui au sol 101, une zone frontale 102, une zone d'assise 103,
une zone de dossier 104, une zone de dessus de dossier 106, une zone de
dos 105 et deux zones latérales, l'une 107 étant représentée sur la coupe de
la figure 1. Le matériau de l'enveloppe extérieure 10 est une membrane
souple de préférence soudable et étanche à l'air, notamment en PVC.
A l'intérieur de l'enveloppe extérieure 10 se trouve une enveloppe
intérieure 30, en un matériau étanche à l'air et soudable tel qu'une
membrane de PVC. Cette enveloppe 30 sépare l'espace 20 défini
globalement par l'enveloppe intérieure 10 en un premier volume 22, intérieur,
délimité par ladite enveloppe 30, et un deuxième volume 21, extérieur,
entourant sensiblement entièrement le volume intérieur 22.
L'enveloppe intérieure 30 est reliée à l'enveloppe extérieure 10 en un
nombre limité de régions, et dans le présent exemple ici dans deux régions,
à savoir une région R1 situé dans la partie frontale 103 et une région R2
située dans la partie de dessus de dossier 106. D'une façon générale, on
prévoit des régions de liaisons en fonction de la forme recherchée pour
l'élément, de façon à laisser une liberté importante de la forme de
l'enveloppe extérieure 10 par rapport à la forme de l'enveloppe intérieure 30,
comme on le verra dans la suite. D'une façon générale, deux régions de
liaison dans des parties opposées de l'élément seront prévues. La liaison
entre les deux enveloppes est effectuée de préférence par soudage des
membranes pour les solidariser sur une surface de l'ordre de 50 à 500 cm2.
On notera que la forme de l'enveloppe intérieure 30 à état gonflé
(comme on le détaillera plus loin) est obtenue en soudant ensemble un
ensemble de panneaux de formes particulières (dans le cas d'espèce deux
panneaux, un panneau de dessus et un panneau de dessous et d'arrière), et
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en dotant le cas échéant les panneaux, notamment le panneau de dessus et
le panneau de dessous et d'arrière, de lignes de rigidification (surépaisseurs
de matière), de façon connue en soi dans le domaine des matelas et autres
articles pneumatiques de loisirs. De même, l'enveloppe extérieure 10 peut
être réalisée en soudant ensemble un certain nombre de panneaux, avec
une forme générale semblable à celle de l'enveloppe intérieure, et une taille
plus importante (typiquement de 20 à 50 % plus grande).
Comme mieux visible sur les figures 3 et 4, le volume intérieur 22
communique avec l'extérieur par un bouchon étanche, par exemple de type
embout de gonflage utilisé dans le domaine précité des articles
pneumatiques, ce bouchon 40 étant de préférence situé au sein de l'une des
régions R1 et R2 de façon à pouvoir traverser simultanément l'épaisseur de
matière de l'enveloppe extérieure 10 et l'épaisseur de matière de l'enveloppe
intérieure 30. Ce bouchon permet d'appliquer une pression d'air ou autre
gaz, ajustable au sein du volume intérieur 22, et de vider pratiquement
entièrement ce volume intérieur. Le bouchon 40 comprend avantageusement
une valve anti-retour, de façon connue en soi. En outre, on peut prévoir dans
l'enveloppe intérieure 30 un clapet anti-surpression (non représenté) afin
d'éviter de faire éclater accidentellement la membrane 30.
Le volume extérieur 21 communique avec l'extérieur par au moins un
bouchon, de préférence un bouchon à vis étanche 50 de section typiquement
comprise entre 10 et 30 cm2, doté d'une grille 51 dont la taille des
ouvertures
est dimensionnée pour éviter la sortie des particules, à des fins expliquées
plus loin. Ce bouchon est de préférence situé dans la zone de dos 105 du
siège de façon à ne pas gêner le confort.
Dans une forme de réalisation préférée, et comme on le verra plus loin
en référence à la figure 4, on prévoit deux bouchons, tous deux situés dans
la zone de dos 105 pour ne pas gêner le confort.
Pour réaliser le siège, on fabrique une structure telle que représentée
sur les figures 1 et 2, on remplit le volume extérieur 21 avec un matériau de
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remplissage, soit à travers l'ouverture du bouchon 50, soit avant de refermer
l'enveloppe 10 (par exemple par couture).
Dans une forme de réalisation préférée, le matériau de remplissage
est un matériau particulaire, et les particules comprennent un mélange (de
préférence à 50/50 environ) de copeaux de mousse par exemple de
polyester et de fibres par exemple de polyester. La taille moyenne des
particules est de préférence comprise entre 5 et 30 mm. Alternativement à
l'un ou l'autre de ces types de particules ou en complément, on peut prévoir
des microbilles de polystyrène expansé. Un tel mélange permet à la fois de
garantir un excellent confort et d'assurer que la mobilité des particules dans
le second volume ne soit ni trop importante (une zone risquant de se trouver
entièrement dépourvue de particules), ni trop faible (la caractéristique de
variabilité de forme, en fonction notamment de la posture du sujet, étant
importante notamment dans le cas de grands coussins ou sièges de terrasse
ou de piscine).
Dans le cas où le matériau de remplissage est particulaire (copeaux
de mousse, fibres, microbilles, etc.) le remplissage s'effectue de préférence
par injection dans un flux d'air ou autre gaz. Dans ce cas, le matériau de
l'enveloppe extérieure 10 est par exemple un matériau tissé ou non tissé
laissant facilement passer l'air, mais dont les ouvertures sont beaucoup plus
petites sur la taille des particules du matériau de remplissage.
Comme mentionné plus haut et illustré sur la figure 4, on peut prévoir
que l'enveloppe extérieure 10 soit dotée de deux bouchons, avec un
bouchon 45 de remplissage à la fabrication, présentant un passage dégagé
et suffisamment grand (typiquement autour de 10 à 30 cm2) pour injecter les
particules dans un flux d'air, et l'autre 50 éventuellement avec un passage
de section plus petite, comportant une grille 51 comme précité avec des
ouvertures permettant la sortie de l'air injecté tout en empêchant la sortie
des
particules introduites. Les bouchons 45 et 50 sont de préférence des
bouchons à vis, et le bouchon 45 est doté d'un clapet anti-retour évitant tout
risque de sortie du matériau de remplissage lorsque le bouchon est dévissé.
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Ensuite, le bouchon 50 ou les bouchons 45 et 50 étant fermé(s), le
volume intérieur 22 est rempli avec de l'air, à l'aide d'un embout de
remplissage (non représenté) raccordé de façon étanche au bouchon 40.
Ceci peut être effectué soit avec la bouche, soit avec un gonfleur manuel ou
motorisé.
La pression de gonflage détermine la rigidité et le moelleux , et
peut être ajustée à toute valeur souhaitée sans excéder une certaine limite.
Une fois ces opérations achevées et les bouchons fermés, on place
de préférence l'ensemble dans une housse ou enveloppe d'habillage en
matériau et de couleur choisis (typiquement une toile épaisse en toile de
polyamide ou de polyester, en cuir, etc.) et le siège est prêt à être utilisé.
On comprend que grâce au fait qu'une proportion substantielle de
l'espace intérieur du siège est remplie d'air ou d'un autre gaz, le poids du
siège est sensiblement réduit, alors même qu'il conserve des qualités
comparables, voire supérieures (rigidité ajustable) à celles d'un siège
entièrement rempli de matériau particulaire.
Pour le transport du siège, soit lors de la commercialisation, soit après
achat, on vide le volume intérieur 22 de son air, soit en pressant sur le
siège
après avoir ouvert le bouchon 40, soit en connectant une pompe à vide, puis
on referme de préférence le bouchon pour éviter une nouvelle entrée d'air.
Ceci permet une diminution de volume du siège correspondant sensiblement
au volume intérieur 22. Typiquement, selon la configuration et le volume de
l'espace intérieur et de l'espace extérieur, on peut atteindre une réduction
de
volume de 25 à 50 %, typiquement d'environ 35 %.
On peut aussi, dans le cas où le matériau de remplissage est un
matériau particulaire, appliquer du vide au volume extérieur 21 de manière à
réduire encore le volume du siège pour son transport. Dans ce cas, la grille
prévue dans le bouchon 50 permet d'appliquer une pompe à vide sans
risquer de retirer du matériau de remplissage.
On aboutit en ce faisant à un gain de volume complémentaire qui peut
être de 5 à 15 % du volume total en utilisation, selon notamment le type de
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particule et la densité avec laquelle elles ont été placées dans le volume
extérieur.
Après livraison, on réinjecte de l'air dans le volume intérieur 22 et le
cas échéant dans le volume extérieur, et l'élément de mobilier peut être
utilisé après avoir mis ou remis la housse en place.
On notera que le fait que l'enveloppe extérieure 10 et l'enveloppe
intérieure 30 sont reliées l'une à l'autre au niveau d'un nombre limité de
régions de liaison permet de garder une liberté de forme importante, le
matériau situé dans le volume extérieur 21 pouvant se déplacer (de façon
plus ou moins spontanée selon la nature du matériau) en fonction des
différentes contraintes (gravité, pression exercée par l'utilisateur).
Bien entendu, la présente invention peut faire l'objet de nombreuses
variantes et modifications, et en particulier :
- l'élément peut comprendre plusieurs volumes intérieurs et ou
plusieurs volumes extérieurs, notamment en fonction de considérations de
forme, de confort et de solidité ; dans ce cas, les volumes intérieurs peuvent
ou non communiquer ensemble, de façon à égaliser ou non leurs pressions ;
- le matériau de remplissage peut être de différentes natures :
microbilles, fibres synthétiques, mousses, gels, en des matériaux appropriés
tels que polyester, polystyrène expansé, etc. ou tout mélange de ces
éléments. On peut également prévoir différents matériaux de remplissage,
et/ou des densités de remplissage différentes, dans différents volumes ou
compartiments selon la partie de l'élément de mobilier considérée (assise de
siège, dossier de siège, etc.) ;
- le matériau remplissant le volume intérieur 22 peut être soit un fluide,
typiquement de l'air ou plus généralement un gaz, voire un liquide tel que de
l'eau, soit une matière à coefficient de compression/expansion élevé de
façon à donner au premier volume un caractère au moins partiellement
autogonflant lorsque le bouchon 40 est ouvert ;
- la disposition et la nature du remplissage des différents volumes
permet de donner à l'élément de mobilier toute forme et toute structuration
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voulues, étant précisé que la forme et la disposition de la ou des membranes
délimitant le ou les volumes d'air, combinée à la pression de l'air qui y
règne,
est un facteur structurant important.
- l'élément peut comprendre différentes parties assemblées les unes
aux autres (par couture, fermeture à glissière, boutons pression, Velcro ,
etc.) de façon permanente ou démontable ;
- on peut prévoir des cloisons reliant en certains endroits, dans
l'épaisseur du volume périphérique, l'enveloppe extérieure 10 et l'enveloppe
intérieure 30, de manière à ce que le volume intérieur 22 se place dans la
position souhaitée dans le siège ;
- dans les régions de liaison entre l'enveloppe intérieure 30 et
l'enveloppe extérieure 10, cette liaison peut éventuellement être séparable
(Velcro , etc.).
L'invention s'applique notamment à des éléments de type sièges ou
coussins de grand volume (typiquement de 0,2 à 1 m2) pour l'extérieur
(terrasses, piscines).
