Titre de 1’invention : Matelas à ressorts ensachés et procédé de fabrication

[0001] L’invention s’inscrit dans le domaine de la literie, et plus précisément dans le domaine des matelas à ressorts ensachés et de leur fabrication.

[0002] Les matelas à ressorts ensachés sont basés sur une structure de suspension constituée d’une nappe de ressorts ensachés, cette structure pouvant être entourée d’une ou deux feuilles de non-tissé et d’un ou deux plateaux de garnissage de matériau souple ou semi-rigide comprenant par exemple une matière à mémoire de forme et de la ouate. Le non-tissé, lorsqu’il est utilisé, sert généralement de structure de piquage pour les points de couture qui sont ensuite pratiqués depuis l’enveloppe extérieure en tissus épais ou coutil qui renferme finalement l’ensemble.

[0003] Les nappes de ressorts ensachés sont elles-mêmes constituées de ressorts de forme de préférence cylindrique ou hélicoïdale, enveloppés chacun dans un sachet individuel en non-tissé et étant organisés en rangées au sein desquels les sachets successifs sont soudés, par exemple par soudure aux ultrasons. Les rangées sont de plus fixées les unes aux autres, par exemple par collage, de telle sorte de former un réseau de ressorts disposées dans des lignes et des colonnes à angle droit.

[0004] Cette suspension de ressorts est avantageusement, tôt dans le processus d’assemblage du matelas, mise en tension transversale par compression dans ses deux dimensions latérales, puis maintenue en tension. En effet, cette mise en tension permet de s’assurer que les ressorts résistent mieux aux appuis qu’ils subissent au cours de la vie du matelas, et s’usent en conséquence moins vite, et usent aussi moins les sachets des ressorts. Au final, le matelas est plus durable, car les ressorts ne s’affaissent pas.

[0005] Deux techniques visant cette mise et ce maintien en tension sont connues.

[0006] Il existe tout d’abord parmi les matelas à ressorts ensachés des matelas carénés, pour lesquels les tranches de la nappe de ressorts ensachés sont entourées par des parallélépipèdes rectangles de mousse formant une bordure, par exemple de la mousse polyuréthane, qui, l’ensemble étant enfilé dans l’enveloppe en coutil, assure le maintien de la compression latérale et longitudinale de la nappe.

[0007] La bordure de mousse assure également une finition stable des bords, pour la satisfaction de l’utilisateur qui utilise le matelas alternativement en se couchant dessus et en s’asseyant sur le bord. [0008] Les non-tissés des deux faces de la nappe de ressorts carénée sont collés sur celles- ci par de la colle thermofusible déposée sous la forme d’une pluie de gouttelettes, suivant la technique de dépose de la colle par fibérisation. La colle est déposée de manière essentiellement uniforme sur la face des parallélépipèdes de mousse du carénage qui forme la continuité de la face des sachets à l’approche des bords de la nappe.

[0009] H existe aussi des matelas à ressorts ensachés cadrés, pour lesquels un cadre métallique est placé sur le périmètre de chaque face de la nappe de ressorts et agrafé aux ressorts externes. Là aussi, cette mesure assure le maintien de la compression latérale et longitudinale de la nappe, et donc la mise en tension de la suspension. Le cadre assure également une finition stable sur les bords, pour la satisfaction de l’utilisateur couché ou assis. Le non-tissé est agrafé avec le cadre aux ressorts externes.

[0010] On cherche néanmoins à réduire la quantité de métal et la quantité de mousse utilisée pour fabriquer les matelas, et il est donc nécessaire de développer de nouvelles solutions de fabrication, moins coûteuses en matériaux, ou moins utilisatrices de matériaux ayant un bilan écologique contesté.

[0011] H est proposé dans ce contexte un procédé de fabrication d’un matelas à ressorts ensachés, comprenant une compression d’une nappe de ressorts ensachés dans les deux dimensions de la nappe, une mise en place d’une feuille de textile non-tissé sur une face de la nappe, et une finition extérieure du matelas, la nappe de ressorts ensachés formant l’âme du matelas. La finition extérieure du matelas peut se faire par piquage sur la feuille de textile non-tissé.

[0012] Grâce à la nappe de ressorts, on conserve une indépendance de couchage et un confort de qualité.

[0013] De manière remarquable, la mise en place de la feuille de textile non-tissé est faite alors que la nappe est maintenue en compression dans les deux dimensions de la nappe et que la feuille de textile non-tissé est tendue, et par collage en périphérie de la nappe.

[0014] Cette solution permet d’obtenir des matelas dont le dimensionnement est bien maîtrisé lors de la production et constant dans le temps, et dont la production consomme peu de mousse et peu de métal, et dont les coûts de production restent néanmoins maîtrisés.

[0015] Selon des caractéristiques avantageuses et optionnelles,

[0016] - le collage peut être effectué à l’aide d’une colle qui est déposée sous la forme de cordons compacts de colle sur les sachets de la périphérie de la nappe, avant la mise en place de la feuille de textile non-tissé, les cordons étant continus ou interrompus. Par simplicité, les cordons peuvent être déposés parallèlement aux côtés les plus proches ;

[0017] - Le collage en périphérie peut être plus précisément effectué sur les deux ou trois rangées ou colonnes de ressorts les plus extérieures depuis le bord de la nappe de ressorts, pour une nappe de 25 sachets sur 33 sachets ;

[0018] Le collage en périphérie permet de conserver l’indépendance de couchage - la vaste zone centrale sur laquelle le non-tissé n’est pas collé permettant un glissement du non-tissé sur les ressorts.

[0019] - Le collage peut être effectué alors que la compression de la nappe est comprise entre 12 et 15% ;

[0020] - Une partie centrale de la feuille peut être laissée, contre la surface de la dite face de la nappe, mobile sans collage, la compression étant maintenue jusqu’à solidification de la colle ;

[0021] - Une pièce en matériau semi-rigide comprenant un angle droit peut être placée le long de la tranche de la nappe à chacun de ses quatre coins, sous forme d’une cornière entourant le ressort de coin, ou sous forme d’un prisme ou parallélépipède remplaçant un ressort supprimé en coin de la nappe ; Cela permet d’obtenir une bonne esthétique du matelas fini, les coins étaient non rayonnés, grâce à la présence du matériau semi-rigide comprenant un angle droit ;

[0022] - Ladite face de la nappe étant une première face et ladite feuille de textile non-tissé étant une première feuille, le procédé de fabrication peut comprendre de plus mise en place d’une deuxième feuille de textile non-tissé sur la deuxième face de la nappe, alors que la nappe est maintenue en compression ;

[0023] - La compression peut être effectuée dans une table à cadrer ;

[0024] - La finition extérieure peut comprendre une mise en place d’un plateau de finition sur chaque face du matelas et d’une bande de coutil sur la tranche du matelas, les plateaux étant reliés à la bande de coutil par une ganse cousue.

[0025] - Les bords de la feuille de textile non-tissé peuvent être repliés sur les tranches latérales de la nappe de ressorts ensachés.

[0026] L’invention consiste aussi en un matelas à ressorts ensachés, comprenant une nappe de ressorts ensachés comprimée dans les deux dimensions de la nappe, et une feuille de textile non-tissé sur une face de la nappe. [0027] La feuille de textile non-tissé maintient la nappe en compression dans les deux dimensions de la nappe, par collage à la nappe en périphérie de la nappe.

[0028] L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d’exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l’invention et dans lequel :

[0029] La figure 1 montre une nappe de ressorts ensachés qui peut être utilisée pour l’invention.

[0030] La figure 2 montre une étape préliminaire d’un procédé selon un premier mode de réalisation de l’invention.

[0031] Les figures 3 à 7 montrent des étapes ultérieures d’un procédé selon l’invention.

[0032] La figure 8 montre le matelas issu du procédé de fabrication des figures 2 à 7.

[0033] La figure 9 montre une nappe de ressorts ensachés qui peut être utilisée pour un deuxième mode de réalisation de l’invention.

[0034] Les figures 10 à 15 montrent des étapes ultérieures d’un procédé selon le deuxième mode de réalisation de l’invention.

[0035] [Fig. 1] En référence à la figure 1, on a représenté une nappe de ressorts ensachés, plane et rectangulaire, référencée 100. Chaque ressort 1 est un ressort hélicoïdal de compression, qui peut être cylindrique ou conique, et dont l’axe longitudinal s’étend perpendiculairement au plan de la nappe 100. Les ressorts qui sont de dimensions similaires les uns aux autres sont arrangés en lignes L1 à Ln et en colonnes Cl à Cn formant un damier régulier à angles droits, par exemple de 33 sachets de longueurs sur 25 sachets de largeur. On précise que cette disposition est obtenue tout d’abord en formant des rangées de sachets au sein desquelles les sachets sont soudés par soudure à ultrasons, et en collant les rangées les unes aux autres sur leurs côtés à l’aide d’une colle thermofusible.

[0036] [Fig. 2] En référence à la figure 2, la nappe 100 qui était visible en figure 1 est maintenant compressée en longueur et en largeur dans une table à cadrer TC, qui contraint les ressorts de manière homogène, par un appui régulier sur les tranches de la nappe 100, sur toute sa longueur et sur toute sa largeur, comme cela est représenté par les pressions PI et P2. Les ressorts 1 étant comprimés dans le plan de la nappe, ils opposent une résistance augmentée dans la direction perpendiculaire à la nappe 100, ce qui traduit leur mise en tension transversale. Une compression de 12 à 15% est mise en place à ce stade. Elle est mesurée comme la réduction de la dimension : si la largeur ou la longueur de la nappe non compressée est 100, après compression, cette dimension est ramenée à une valeur compris entre 85 et 88. [0037] La nappe 100 présente une face supérieure qui est accessible en l’approchant par le dessus de la table à cadrer TC.

[0038] [Fig. 3] En référence à la figure 3, des cordons de colle sont mis en place sur la face supérieure de la nappe 100, sur les ressorts les plus périphériques. Dans le mode de réalisation présenté, trois cordons de colle sont mis en place, formant chacun un rectangle dont les bords sont parallèles aux bords du rectangle formé par la nappe 100, en retrait vers l’intérieur de celle-ci. Ils sont référencés 110, 120 et 130, du plus externe au plus interne. Ils sont placés sur une ligne médiane des colonnes et lignes de ressorts les plus externes, à savoir les colonnes Cl et Cn et les lignes L1 et Ln, pour le cordon de colle 110, les colonnes C2 et Cn- 1 et les lignes L2 et Ln-1, pour le cordon de colle 120 et les colonnes C3 et Cn-2 et les lignes L3 et Ln-2, pour le cordon de colle 130. La colle utilisée est par exemple une colle thermofusible, qui est déposée chaude, et qui solidifie en l’espace d’une minute environ. Les cordons garantissent un collage indépendamment de la tenue exacte de la surface supérieure de chaque sachet, et une application localisée sous cette forme permet d’éviter l’apparition, à l’usage de bruits désagréables lié à de la colle sèche sur une surface ne collant pas une autre surface. En effet, le dépôt de la colle sous forme de cordon permet que l’intégralité de la colle déposée soit au final au contact des deux surfaces à coller, à savoir la surface supérieure des sachets et une feuille de textile non-tissé, qui est présentée à la figure 4.

[0039] [Eig. 4] En référence à la figure 4, une feuille de textile non-tissé (aussi appelé intissé) 200 est posée sur la face supérieure de la nappe 100, qui reste à ce stade maintenue en compression dans la table à cadrer TC, et alors que la colle des trois cordons 110, 120 et 130 est encore fluide.

Le textile non-tissé utilisé peut être composé de fibres de polyester, par exemple, ou d’autres fibres. Il peut s’agir d’un textile aiguilleté ou non-aiguilleté, filé-lié (spunbond), ou d’un autre type. Il peut avoir un grammage de 50 ou 75 g/m2, ou d’une valeur plus faible ou plus élevée, par exemple comprise entre 35 et 90 g/m2. Le choix s’oriente notamment vers une bonne adhérence de la colle sur la surface du textile non-tissé, qui peut être favorisée par l’aiguilletage, et sur la légèreté de la feuille.

De plus, la feuille de textile non-tissé 200 est, à l’approche du contact avec la nappe 100 et du collage, maintenue tendue dans ses deux dimensions, en longueur et en largeur, comme montré par les flèches représentant les efforts Tl et T2. Ainsi, la feuille de textile non-tissé 200 est collée à plat à la nappe de ressorts ensachés, avec une application active pour s’assurer que le contact est complet aux fins du collage, et, une fois la colle solidifiée, ce qui se produit rapidement, la feuille de textile non-tissé 200 participe à maintenir la nappe 100 comprimée dans ses deux dimensions, longueur et largeur.

[0040] Le fait que seule la périphérie de la nappe de ressorts soit collée au non-tissé permet de maintenir une importante indépendance de couchage, puisqu’un appui sur un ressort donné n’entraine pas d’entrainement des ressorts adjacents.

[0041] [Fig. 5] En référence à la figure 5, une deuxième feuille de textile non-tissé 300 est mise en place sur la deuxième face de la nappe de ressorts ensachés 100. Pour cela, plusieurs méthodes sont possibles, dont l’une consiste à sortir la nappe de ressorts ensachés 100 de la table à cadrer TC et l’y réinstaller une fois retournée de manière à réappliquer la compression avant de mettre en place la deuxième feuille de textile non-tissé 300. Une autre méthode consiste à mettre en place sur la table à cadrer TC des articulations configurées pour mener le retournement de la nappe de ressorts ensachés 100 dont la compression est conservée pendant le retournement, et une troisième méthode consiste à ouvrir un accès à la face inférieure de la nappe de ressorts ensachés 100 dans la table à cadrer TC et à mettre en place la deuxième feuille de textile non-tissé 300 sur la face inférieure, en y accédant ainsi par le dessous de la nappe de ressorts ensachés.

[0042] Cette deuxième feuille de textile non-tissé 300 est mise en place par collage d’une manière similaire à ce qui a été fait pour la première feuille de textile non-tissé 200. À partir de la solidification de la colle, les deux feuilles de non-tissé 200 et 300 maintiennent en compression la nappe 100 de ressorts ensachés, et celle-ci peut quitter définitivement la table à cadrer TC.

[0043] [Fig. 6] En référence à la figure 6, les deux feuilles de non-tissé 200 et 300 sont repliées le long de la tranche de la nappe de ressorts ensachés 100, et des cornières en matériau semi-rigide, comme une mousse synthétique ou naturelle, sont mises en place aux quatre coins de la nappe de ressorts ensachés 100. Ces cornières sont référencées 400, 401, 402 et 403. Elles permettent d’assurer un maintien géométrique de chacun des coins du matelas en formation.

[0044] [Fig. 7] En référence à la figure 7, un tissu en bande 500 épais de type coutil est posé sur la tranche de la nappe de ressorts ensachés 100 sur toute la longueur des côtés et autour des coins, notamment autour de la cornière 400 représentée sur la figure, ainsi qu’ autour des autres cornières. Le tissu en bande 500 recouvre également les bords rabattus des première et deuxième feuilles de non-tissé 200 et 300.

[0045] [Fig. 8] Sur chacune des deux faces de l’agencement ainsi composé, un plateau 510 ou 520 est mis en place, ayant une face externe de tissu épais de type coutil, et en référence à la figure 8, une ganse 550 est cousue pour attacher le tissu en bande 500 au tissu externe du plateau 510. Une ganse similaire est cousue pour attacher le tissu en bande 500 au tissu externe du plateau 520. Un piquage est effectué sur chacun des plateaux 510 et 520.

[0046] L’ensemble ainsi constitué est un matelas 1000 dont n’est apparent, outre les deux ganses 550, que le coutil extérieur à la bande de tissu en bande 500 et aux plateaux 510 et 520.

[0047] Du fait du collage entre les feuilles de non-tissé qui ont été présentées en référence aux figures précédentes et du fait de la présence des cornières aux quatre coins, les dimensions du matelas 1000, en largeur et en longueur, sont particulièrement bien maîtrisées et constantes d’un exemplaire du produit à un autre.

[0048] Ces dimensions sont également conservées dans le temps, et le matelas peut être utilisé pendant de nombreuses années sans changer de dimensions.

[0049] [Fig. 9] En référence à la figure 9, un deuxième mode de réalisation est présenté. On retrouve une nappe de ressorts ensachés 101 constituée de lignes L1 jusqu’à Ln et de colonnes Cl jusqu’à Cn. Les quatre ressorts ensachés aux positions de coins sont supprimés, ce qui fait qu’il n’y a pas de ressorts ensachés à la position C1L1, à la position CILn, à la position CnLn, et à la position CnLl.

[0050] A place de ces quatre ressorts ensachés qui ne sont pas présents, des prismes ou parallélépipèdes rectangles de matériau semi-rigide, par exemple de mousse naturelle ou synthétique, sont mis en place, et collés avec un cordon ou des points de colle thermofusible les reliant aux deux ressorts voisins, dans la colonne et dans la ligne de ressorts concernées. Ces parallélépipèdes rectangles de coin sont numérotés 410 à 413 sur les figures.

[0051] [Fig. 10] En figure 10, la nappe de ressorts ensachés 101 constituée des ressorts et des parallélépipèdes rectangles de coin 410 à 413 est mise en place dans la table à cadrer TC. Ainsi les pressions PI et P2 sont exercées dans le plan de la nappe de ressorts ensachés 101, et une compression de 12 à 15% est mise en place à ce stade.

[0052] [Fig. 11] En référence à la figure 11, on voit la mise en place de cordons de colle 110, 120 et 130 comme cela a été évoqué dans le mode de réalisation précédent, à l’exception du fait que le cordon le plus extérieur, référencé 110, est également mis en place sur les quatre parallélépipèdes rectangles de coin 410 à 413. Là encore, on privilégie une colle thermofusible.

[0053] [Fig. 12] En figure 12, on a représenté la mise en place d’une feuille de textile non- tissé 200 de manière similaire à ce qui avait été présenté au premier mode de réalisation, avec une tension Tl et une tension T2 dans les deux directions de la feuille 200 perpendiculaires l’une à l’autre.

[0054] [Fig. 13] Et en figure 13, on a représenté la mise en place de la deuxième feuille de textile non-tissé 300 sur la deuxième face de la nappe de ressorts ensachés 101, et une fois les bords retournés sur les côtés, on peut éventuellement voir aux quatre coins les prismes ou parallélépipèdes rectangles de coin 410 à 413.

[0055] [Fig. 14] La figure 14 représente la mise en place des plateaux et du coutil externe autour de la nappe de ressorts ensachés, pour finaliser la fabrication du matelas 1010, de manière similaire à ce qui a été présenté au premier mode de réalisation.

[0056] [Fig. 15] Le matelas 1010, représenté en figure 15, possède la particularité de ne comporter que très peu de matière de type mousse et ne pas comporter de métal de cadrage, et néanmoins avoir un excellent maintien de ses dimensions dans les deux directions de la nappe de ressorts ensachés, ainsi qu’un bon maintien géométrique de chacun des quatre coins. [0057] L’invention s’applique typiquement à un matelas qui est garni, entre la suspension et le coutil extérieur, par toute sorte de matière adaptée au couchage, ou à un matelas dépourvu de garnissage. L’invention s’applique aussi aux structures composites rassemblant dans un même ensemble un sommier et une nappe de ressorts ensachés servant de suspension au matelas ou au surmatelas (par exemple des structures qualifiées de « Boxspring with topper »).

[0058] L’invention a été décrite avec des cordons de colle continus représentés en figures 3 et 11. Mais elle pourrait être mise en œuvre avec des cordons de colle interrompus formant ainsi des pointillés de colle en cordon.

[0059] L’invention peut être mise en œuvre sur des matelas présentant une face hiver et une face été, c’est-à-dire deux faces de couchage, ou sur des matelas présentant une unique face de couchage.