FR2716788A1 - Air mattress. - Google Patents

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Abstract

The pneumatic mattress, has two principal walls (2,3) connected along their periphery to form a closed sealed chamber (6). Their is a valve for introducing compressed air into the chamber. The internal faces (2a,3a) opposite the principal walls are joined by several elastic connecting tension wires (7). The inflation pressure is chosen so as to separate the walls by a sufficient distance (1) to place the wires in tension. The tension wires can be stretched by at least 100% and preferably greater than 300% before rupture. When the mattress is inflated the tension wires are orthogonal to the principal walls. In their unstretched state the wires may be all of the same or different length. The density of the wires is equal to at least one wire per cm<2> and less than or equal to 20 wires per cm<2> of the wall.

Description

MATELAS PNEUMATIQUEAIR MATTRESS

L'invention est relative à un matelas pneumatique du genre de ceux qui comportent deux parois principales reliées suivant leur périphérie pour constituer une chambre étanche fermée, et au moins une valve pour l'introduction d'un gaz sous pression, notamment d'air  The invention relates to an air mattress of the kind which have two main walls connected along their periphery to form a closed sealed chamber, and at least one valve for the introduction of a pressurized gas, in particular air.

comprimé, dans ladite chambre.compressed, in said chamber.

Pour simplifier, on utilisera principalement le terme "matelas'  To simplify, we will mainly use the term "mattress"

dans la description et les revendications mais ce terme doit être compris  in the description and the claims but this term must be understood

dans un sens large comme englobant tout dispositif du genre matelas, o10 coussin, sommier, etc. destiné à être placé entre un support et une charge à soutenir ou à soulever. En particulier, les coussins gonflables utilisés pour soulever des charges, à la manière de crics, appartiennent  in a broad sense as encompassing any device such as a mattress, cushion, box spring, etc. intended to be placed between a support and a load to be supported or lifted. In particular, the airbags used to lift loads, like jacks, belong

également au domaine de l'invention.  also within the scope of the invention.

On sait que la propriété principale demandée à un tel dispositif du type matelas, coussin ou sommier, est d'avoir une certaine déformabilité sous charge en vue de répartir les contraintes existant entre la charge (personne ou objet) et le matelas, suivant une aire de contact supérieure à celle que l'on obtiendrait si ladite charge était placée sur un support rigide. En outre, il est avantageux que ces contraintes soient réparties d'une façon plus continue et plus uniforme  We know that the main property required of such a device of the mattress, cushion or box spring type, is to have a certain deformability under load in order to distribute the stresses existing between the load (person or object) and the mattress, according to an area contact greater than that which would be obtained if said load was placed on a rigid support. In addition, it is advantageous that these stresses are distributed in a more continuous and more uniform manner.

grâce à la déformation du matelas.  thanks to the deformation of the mattress.

La déformabilité du matelas est obtenue par le choix du matériau constitutif, déformable en compression et/ou en cisaillement avec une  The deformability of the mattress is obtained by the choice of the constituent material, deformable in compression and / or in shear with a

plus ou moins grande réversibilité.  more or less great reversibility.

Les matelas pneumatiques constituent une famille de dispositifs dont le comportement est assez proche de la réversibilité. Ils sont très intéressants pour le rangement et le transport, à la fois parce qu'ils sont pliables et peu encombrants une fois dégonflés, et parce qu'ils sont relativement légers. Toutefois, leurs performances de répartition des contraintes sont limitées par leur structure même. Les matelas pneumatiques connus à ce jour présentent en effet plusieurs inconvénients. Tout d'abord, pour obtenir après gonflage une forme générale adaptée à l'usage recherché, il faut prévoir une structure en éléments juxtaposés tels que boudins jointifs, structure qui fait obstacle à une  Air mattresses are a family of devices whose behavior is fairly close to reversibility. They are very useful for storage and transport, both because they are foldable and compact when deflated, and because they are relatively light. However, their stress distribution performance is limited by their very structure. The air mattresses known to date have indeed several drawbacks. First of all, in order to obtain, after inflation, a general shape adapted to the desired use, it is necessary to provide a structure made of juxtaposed elements such as contiguous flanges, a structure which prevents

bonne continuité de la répartition des contraintes en surface.  good continuity of the distribution of surface stresses.

En second lieu, le mécanisme même de déformation sous charge limite les performances de répartition des contraintes. En effet, l'enfoncement d'un élément de surface du matelas gonflable conduit, d'une part, à transmettre la pression de gonflage au corps supporté sur l'étendue de la zone enfoncée, et d'autre part, à créer un effet de membrane dû à la composante normale de la tension de la paroi déformée par l'enfoncement localisé. Le calcul montre que cet effet de membrane est faible lorsqu'il n'y a pas d'enfoncement localisé important entraînant une déformation angulaire élevée de la paroi par o10 rapport à sa position de repos. Il en résulte qu'en première approximation, le matelas pneumatique conduit, sur la surface de contact avec le corps supporté, à une pression uniforme égale à la pression de gonflage. On ne dispose pas de moyen d'agir sur cette répartition. Un troisième inconvénient résulte également du mécanisme décrit ci-dessus: lorsqu'un élément de surface a commencé de s'enfoncer, le seul facteur qui peut augmenter la résistance en fonction de l'enfoncement est l'effet de membrane, si l'on admet que la pression interne du matelas reste constante ce qui est pratiquement le cas lorsque la déformation est localisée et n'entraîne donc qu'une faible variation du volume global. La conséquence pratique est que ce type de matelas ne peut pas accepter à la fois, dans de bonnes conditions, soit une charge répartie, telle qu'une personne allongée, soit une charge plus localisée telle qu'une personne assise. En effet, le confort d'une personne allongée exige une pression relativement faible dans le matelas, pression qui sera insuffisante pour résister à l'action d'une personne assise; une telle charge localisée conduira à l'enfoncement complet du matelas sous la zone chargée et à la venue en contact des  Secondly, the very mechanism of deformation under load limits the performance of stress distribution. Indeed, the depression of a surface element of the inflatable mattress leads, on the one hand, to transmit the inflation pressure to the supported body over the extent of the depressed area, and on the other hand, to create an effect of membrane due to the normal component of the tension of the wall deformed by localized depression. The calculation shows that this membrane effect is weak when there is no significant local depression causing a high angular deformation of the wall by o10 compared to its rest position. As a result, as a first approximation, the air mattress leads, on the contact surface with the supported body, to a uniform pressure equal to the inflation pressure. There is no way to act on this distribution. A third drawback also results from the mechanism described above: when a surface element has started to sink, the only factor which can increase the resistance depending on the sink is the membrane effect, if one admits that the internal pressure of the mattress remains constant which is practically the case when the deformation is localized and therefore only causes a slight variation in the overall volume. The practical consequence is that this type of mattress cannot accept both, under good conditions, either a distributed load, such as a lying person, or a more localized load such as a seated person. Indeed, the comfort of a lying person requires a relatively low pressure in the mattress, pressure which will be insufficient to resist the action of a seated person; such a localized load will lead to the complete insertion of the mattress under the loaded area and the coming into contact of the

parois opposées.opposite walls.

En d'autres termes, un matelas pneumatique classique ne permet pas d'offrir, sous l'effet d'une charge, une réaction suffisamment progressive, c'est-à-dire une réaction partant d'une valeur nulle au  In other words, a conventional air mattress does not make it possible to offer, under the effect of a load, a sufficiently progressive reaction, that is to say a reaction starting from a zero value at the

début de la déformation, et augmentant avec celle-ci.  beginning of the deformation, and increasing with it.

On connaît une deuxième famille de matelas dont le comportement est également assez proche de la réversibilité et qui permet d'obtenir une réaction croissant avec la déformation. Il s'agit des matelas constitués d'un matériau déformable tel qu'amas de fibres, ou juxtaposition de ressorts, combinaison de lames flexibles, caoutchouc alvéolaire, etc. Toutefois, les matelas de cette deuxième famille présentent un encombrement et un poids propre beaucoup plus importants qu'un matelas pneumatique classique, ce qui est un obstacle pour le rangement en période de non utilisation et pour le transport. Il n'est pas possible, en outre, de les glisser à l'état aplati sous une charge en vue de la soulever, comme cela est possible avec un matelas pneumatique  A second family of mattresses is known, the behavior of which is also fairly close to reversibility and which makes it possible to obtain an increasing reaction with the deformation. These are mattresses made of a deformable material such as a pile of fibers, or juxtaposition of springs, combination of flexible blades, cellular rubber, etc. However, the mattresses of this second family have a much larger size and self-weight than a conventional air mattress, which is an obstacle for storage during periods of non-use and for transport. Furthermore, it is not possible to slide them in a flattened state under a load in order to lift it, as is possible with an air mattress

1o dégonflé.1o deflated.

L'invention a pour but, surtout, de fournir un matelas pneumatique qui, tout en conservant les avantages des matelas pneumatiques classiques pour le rangement et le transport, permet  The invention aims, above all, to provide an air mattress which, while retaining the advantages of conventional air mattresses for storage and transport, allows

d'offrir une réaction progressive en fonction de la déformation.  to offer a progressive reaction according to the deformation.

L'invention vise aussi à permettre une maîtrise des performances de répartition des contraintes et de contact supérieure à celle obtenue avec  The invention also aims to allow control of the performance of stress distribution and contact greater than that obtained with

les matelas classiques.classic mattresses.

Selon l'invention, un matelas pneumatique du genre défini précédemment, est caractérisé par le fait que les faces internes en regard des parois principales sont reliées par une pluralité de fils de liaison élastiques, à allongement important sous tension, la pression de gonflage étant choisie pour écarter les parois d'une distance suffisante  According to the invention, an air mattress of the kind defined above, is characterized in that the internal faces opposite the main walls are connected by a plurality of elastic connecting wires, with significant elongation under tension, the inflation pressure being chosen to spread the walls a sufficient distance

pour faire travailler les fils élastiques de liaison en traction.  to work the elastic connecting son in tension.

Les liaisons élastiques permettent, d'une part le contrôle de la géométrie du matelas sans faire appel à des cloisonnements et, d'autre part, créent une réaction élastique du matelas lorsqu'il est soumis à une  The elastic connections allow, on the one hand the control of the geometry of the mattress without resorting to partitions and, on the other hand, create an elastic reaction of the mattress when it is subjected to a

pression extérieure.external pressure.

Avantageusement, les fils élastiques de liaison présentent un allongement avant rupture au moins égal à 100 % et de préférence supérieur à 300 %. De préférence, l'agencement est tel que lorsque le matelas est gonflé, les fils de liaison élastiques sont sensiblement  Advantageously, the elastic connecting threads have an elongation before breaking at least equal to 100% and preferably greater than 300%. Preferably, the arrangement is such that when the mattress is inflated, the elastic connecting threads are substantially

orthogonaux aux parois principales.orthogonal to the main walls.

Selon une première possibilité, les fils élastiques de liaison ont  According to a first possibility, the elastic connecting wires have

même longueur, à l'état non tendu.  same length, not stretched.

En variante, les fils élastiques ont des longueurs différentes à l'état non tendu, de manière à créer des réactions différentes selon les  As a variant, the elastic threads have different lengths in the untensioned state, so as to create different reactions depending on the

zones du matelas.mattress areas.

Une densité superficielle moyenne correspond à une distance moyenne entre les fils de liaison d'environ 5 mm. La présence de ces fils élastiques tendus contribue à équilibrer, au repos, la pression exercée sur les parois. Dès qu'une charge est appliquée en une zone de la paroi, la déformation localisée provoque une diminution de la tension des fils de liaison et une réaction du  An average surface density corresponds to an average distance between the bonding wires of approximately 5 mm. The presence of these stretched elastic threads helps to balance, at rest, the pressure exerted on the walls. As soon as a load is applied to an area of the wall, the localized deformation causes a reduction in the tension of the connecting wires and a reaction of the

i0 matelas qui augmente.i0 mattress which increases.

Avantageusement, le matelas est réalisé à l'aide d'un textile à double paroi constitué de deux nappes textiles rendues étanches à l'air, les fils de chaîne et de trame de chaque nappe étant des fils standard ou à haute ténacité ayant des allongements à la rupture relativement faible, tandis que les fils élastiques de liaison entre les deux nappes sont des  Advantageously, the mattress is produced using a double-walled textile consisting of two textile plies made airtight, the warp and weft yarns of each ply being standard or high tenacity yarns having elongations relatively weak at break, while the elastic connecting threads between the two plies are

fils élastiques ayant un allongement avant rupture supérieur à 100 %.  elastic threads having an elongation before breaking greater than 100%.

L'invention est également relative à un procédé de fabrication d'un matelas tel que défini précédemment, ce procédé étant caractérisé  The invention also relates to a method of manufacturing a mattress as defined above, this method being characterized

par le fait que l'on met en place les fils transversaux à "fil tendu".  by the fact that the transverse threads are put in place with "stretched thread".

L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-  The invention consists, apart from the arrangements set out above

dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence au dessin ci-annexé, mais qui n'est nullement limitatif. La figure 1, de ce dessin, est un schéma en perspective, avec parties arrachées, d'un matelas pneumatique selon l'invention, à l'état dégonflé. La figure 2 montre, également en perspective, le matelas selon  above, in a number of other provisions which will be more explicitly discussed below in connection with an exemplary embodiment described with reference to the attached drawing, but which is in no way limiting. Figure 1 of this drawing is a perspective diagram, with parts broken away, of an air mattress according to the invention, in the deflated state. Figure 2 shows, also in perspective, the mattress according

l'invention à l'état gonflé, avec parties arrachées.  the invention in the inflated state, with parts torn off.

La figure 3 est une coupe longitudinale d'un matelas réalisé à  FIG. 3 is a longitudinal section of a mattress produced at

l'aide d'un textile à double paroi.  using a double-walled textile.

La figure 4 est un schéma en coupe d'une zone du matelas  Figure 4 is a sectional diagram of an area of the mattress

gonflé, au repos.swollen, at rest.

La figure 5 enfin montre, semblablement à la figure 4, la zone du  Figure 5 finally shows, similarly to Figure 4, the area of the

matelas gonflé, soumise à une charge.  inflated mattress, under load.

En se reportant à la figure 2, on peut voir, à l'état gonflé, un matelas pneumatique 1 comportant deux parois principales respectivement supérieure et inférieure 2, 3 reliées suivant leur périphérie par une paroi latérale 4. Ces parois 2, 3 et 4 sont en matériau souple flexible, de telle sorte que lorsque le matelas 1 est dégonflé, comme illustré sur la figure 1, les parois 2 et 3 peuvent venir en appui l'une contre l'autre, la paroi latérale 4 étant repliée, l'ensemble ainsi aplati pouvant être lui-même replié ou roulé pour faciliter le rangement. Au moins une valve de gonflage 5 est prévue l0 pour l'introduction d'un gaz sous pression, notamment d'air, dans la  Referring to Figure 2, we can see, in the inflated state, an air mattress 1 having two main walls respectively upper and lower 2, 3 connected along their periphery by a side wall 4. These walls 2, 3 and 4 are made of flexible flexible material, so that when the mattress 1 is deflated, as illustrated in FIG. 1, the walls 2 and 3 can come to bear against each other, the side wall 4 being folded, the thus flattened together which can itself be folded or rolled for easy storage. At least one inflation valve 5 is provided 10 for the introduction of a pressurized gas, in particular air, into the

chambre 6 fermée étanche délimitée par les parois 2, 3 et 4.  sealed chamber 6 closed delimited by walls 2, 3 and 4.

Les faces internes en regard 2a, 3a des parois principales 2, 3 sont reliées par une pluralité de fils de liaison élastiques 7 à allongement important sous tension. Les fils élastiques 7 présentent un allongement avant rupture au moins égal à 100 % et de préférence supérieur à 300 %. La pression de gonflage du matelas 1 est choisie de manière à écarter les parois 2, 3 d'une distance I suffisante pour faire travailler les fils élastiques 7 en traction. Autrement dit, la distance 1  The facing internal faces 2a, 3a of the main walls 2, 3 are connected by a plurality of elastic connecting wires 7 with significant elongation under tension. The elastic threads 7 have an elongation before breaking at least equal to 100% and preferably greater than 300%. The inflation pressure of the mattress 1 is chosen so as to separate the walls 2, 3 by a distance I sufficient to make the elastic threads 7 work in traction. In other words, the distance 1

est supérieure à la longueur, à l'état non tendu, des fils 7.  is greater than the length, in the untensioned state, of the wires 7.

Lorsque le matelas 1 est dégonflé et aplati, les fils 7 se replient et  When the mattress 1 is deflated and flattened, the wires 7 fold up and

ne gênent pas la venue de la paroi 2 contre la paroi 3.  do not hinder the coming of the wall 2 against the wall 3.

Lorsque le matelas est gonflé, comme illustré sur la figure 2, les fils 7 sont, de préférence, sensiblement orthogonaux aux parois  When the mattress is inflated, as illustrated in FIG. 2, the wires 7 are preferably substantially orthogonal to the walls

principales 2, 3.main 2, 3.

La densité superficielle des fils 7, sur les faces 2a, 3a est au moins égale à 1 fil par centimètre carré de paroi 2 ou 3. Cette densité est de préférence inférieure ou égale à 20 fils par centimètre carré de paroi. Avantageusement, la distance moyenne e entre les fils de liaison  The surface density of the wires 7, on the faces 2a, 3a is at least equal to 1 wire per square centimeter of wall 2 or 3. This density is preferably less than or equal to 20 wires per square centimeter of wall. Advantageously, the average distance e between the connecting wires

7 est d'environ 5 mm.7 is approximately 5 mm.

Grâce à la multiplicité de fils élastiques transversaux 7, le matelas pneumatique n'a pas besoin de présenter une structure en éléments juxtaposés tels que boudins jointifs, utilisés pour les matelas classiques. Le matelas de l'invention permet donc d'assurer une bonne continuité de la répartition des contraintes en surface de la paroi  Thanks to the multiplicity of transverse elastic threads 7, the air mattress does not need to have a structure of juxtaposed elements such as contiguous tubes, used for conventional mattresses. The mattress of the invention therefore makes it possible to ensure good continuity of the distribution of the stresses on the surface of the wall.

d'appui 2 ou 3.support 2 or 3.

Il est avantageux de réaliser le matelas de l'invention à l'aide d'un textile double paroi 2, 3 (voir figure 3) constitué de deux nappes  It is advantageous to produce the mattress of the invention using a double-walled textile 2, 3 (see Figure 3) consisting of two sheets

textiles 9, 10 reliées entre elles par une pluralité de fils élastiques 7.  textiles 9, 10 linked together by a plurality of elastic threads 7.

Les deux nappes textiles 9, 10 sont rendues étanches à l'air par enduction et/ou collage et/ou tout autre moyen d'étanchéification. Les textiles à double paroi sont connus et décrits, par exemple, dans un article "USAGE DES MATERIAUX TRIDIMENSIONNELS" de J.C. Malézieux publié dans la revue TUT (Textiles à usage technique, 4e trimestre 1991, n 2, pages 25 à 27). Toutefois, dans ces textiles à o double paroi connus, éventuellement utilisés pour des structures planes gonflables, par exemple pour la fabrication de canots pneumatiques, les fils de liaison entre les deux nappes sont des fils textiles standard ou haute ténacité ayant des allongements avant rupture faibles, compris généralement entre 8 et 20 % et conduisant à des allongements en service très faibles vu les pressions de gonflage généralement utilisées et dont il n'est pas tenu compte dans la pratique. Autrement dit, dans les textiles à double paroi de l'art antérieur, les fils de liaison entre les  The two textile layers 9, 10 are made airtight by coating and / or bonding and / or any other sealing means. Double-walled textiles are known and described, for example, in an article "USE OF THREE-DIMENSIONAL MATERIALS" by J.C. Malézieux published in the journal TUT (Textiles for technical use, 4th quarter 1991, n 2, pages 25 to 27). However, in these known double-walled textiles, possibly used for inflatable flat structures, for example for the manufacture of inflatable boats, the connecting threads between the two plies are standard or high tenacity textile threads having elongations before breaking. , generally between 8 and 20% and leading to very low elongations in service given the inflation pressures generally used and which are not taken into account in practice. In other words, in the double-walled textiles of the prior art, the connecting threads between the

deux nappes ne sont pas des fils élastiques au sens de l'invention.  two plies are not elastic threads within the meaning of the invention.

Selon l'invention, les fils de liaison 7 entre les nappes 9, 10 sont constitués de fils élastiques à grand allongement avant rupture, par  According to the invention, the connecting son 7 between the plies 9, 10 are made of elastic son with great elongation before breaking, by

exemple supérieur à 300 % et pouvant atteindre 400 % ou 500 %.  example greater than 300% and up to 400% or 500%.

De tels fils élastiques 7 sont connus dans l'industrie de  Such elastic threads 7 are known in the industry.

l'habillement pour réaliser des vêtements élastiques.  clothing to make elastic clothing.

Les nappes 9 et 10 sont réalisées avec des fils 11 de chaîne et 12 de trame classiques, standard ou haute ténacité. Ces fils de chaîne et de trame sont choisis en fonction des critères de tissage et de l'aptitude à l'étanchéification. On prend par exemple du fil plat standard polyester de 1 100 décitex avec dix fils de chaîne par centimètre et 10 fils de  The plies 9 and 10 are produced with threads 11 of warp and 12 of conventional weft, standard or high tenacity. These warp and weft threads are chosen according to the weaving criteria and the sealing ability. Take for example standard polyester flat yarn of 1,100 decitex with ten warp threads per centimeter and 10

trame par centimètre.weft per centimeter.

Les fils de liaison 7 sont par contre des fils élastiques par exemple de 600 dtex avec un module moyen, entre 0 et 200 % d'allongement, de 0,2.102 N/tex (0,2 gf/tex). Un module de 10-2 N/tex (ou lgf/tex) signifie qu'un fil de 1 tex soumis à une force de 10-2 N subira un allongement de 100 %. La densité des fils de liaison est de 10  The connecting wires 7 are on the other hand elastic wires, for example of 600 dtex with an average modulus, between 0 and 200% elongation, of 0.2.102 N / tex (0.2 gf / tex). A modulus of 10-2 N / tex (or lgf / tex) means that a 1 tex thread subjected to a force of 10-2 N will undergo an elongation of 100%. The density of the connecting wires is 10

par centimètre carré.per square centimeter.

Le tissage est réalisé sous fils 7 tendus. La distance entre les nappes 9 et 10, avec les fils 7 tendus, est choisie par exemple égale à  Weaving is carried out under stretched yarn 7. The distance between the plies 9 and 10, with the threads 7 stretched, is chosen for example equal to

300 mm.300 mm.

Lorsque le matelas est gonflé à une pression de 100.102 Pa (100 gf/cm2) l'épaisseur du matelas, c'est-à-dire la distance entre les nappes 9 et 10, est d'environ 180 mm. Une pression exercée sur le matelas produira, indépendamment de l'effet de membrane, un enfoncement de 8 mm pour chaque incrément de pression de 10.102 Pa (10 gf/cm2),  When the mattress is inflated to a pressure of 100.102 Pa (100 gf / cm2) the thickness of the mattress, that is to say the distance between the plies 9 and 10, is approximately 180 mm. A pressure exerted on the mattress will produce, independently of the membrane effect, a depression of 8 mm for each pressure increment of 10.102 Pa (10 gf / cm2),

jusqu'à la pression de 100.102 Pa (100 gf/cm2).  up to the pressure of 100.102 Pa (100 gf / cm2).

Avec les mêmes caractéristiques, mais en portant le nombre de fils élastiques de liaison à 16 par centimètre carré, on aura un enfoncement d'environ 5 mm par incrément de pression de 10.102 Pa (1Ogf/cm2). Cette valeur de 5 mm peut être augmentée par le choix d'une plus grande longueur de fils de liaison pour la même pression de gonflage. La structure gonflable de matelas selon l'invention, après étanchéification des parois 2, 3 et 4 a une épaisseur fortement variable en fonction de la pression de gonflage, en raison de la capacité  With the same characteristics, but by bringing the number of elastic connecting threads to 16 per square centimeter, there will be a depression of approximately 5 mm per pressure increment of 10.102 Pa (1Ogf / cm2). This value of 5 mm can be increased by choosing a longer length of connecting wires for the same inflation pressure. The inflatable mattress structure according to the invention, after sealing the walls 2, 3 and 4 has a thickness which is highly variable as a function of the inflation pressure, due to the capacity

d'allongement des fils de liaison 7.  elongation of the connecting wires 7.

Le comportement sous l'action d'une charge extérieure va être  The behavior under the action of an external load will be

décrit maintenant en référence aux figures 4 et 5.  now described with reference to Figures 4 and 5.

La figure 4 illustre une fraction du matelas 1 gonflé sous une pression P, dont la paroi inférieure 3 repose sur une surface d'appui rigide 13. La paroi supérieure 2 n'est soumise à aucune charge et a sensiblement une forme plane parallèle à la paroi 3. Si on considère une zone S de la paroi 2, cette zone est en équilibre sous l'action de la poussée PS exercée par le gaz sous pression contenu dans le matelas, et sous l'action inverse T exercée par les fils 7 tendus, situés dans la zone 3 0 S. On a donc la relation PS = T. Si une charge localisée C est appliquée dans la zone S, comme schématisé sur la figure 5, la paroi 2 a tendance à s'enfoncer d'une distance AI telle que la tension résultante des fils élastiques 7 concernée devienne T - C. A l'équilibre sous la charge C, les fils élastiques 7, dans la zone concernée, auront diminué en moyenne d'une longueur AI telle que  FIG. 4 illustrates a fraction of the mattress 1 inflated under pressure P, the lower wall 3 of which rests on a rigid bearing surface 13. The upper wall 2 is not subjected to any load and has substantially a flat shape parallel to the wall 3. If we consider an area S of the wall 2, this area is in equilibrium under the action of the thrust PS exerted by the gas under pressure contained in the mattress, and under the reverse action T exerted by the wires 7 tensioned, located in zone 3 0 S. We therefore have the relation PS = T. If a localized load C is applied in zone S, as shown diagrammatically in FIG. 5, wall 2 tends to sink distance AI such that the resulting tension of the elastic wires 7 concerned becomes T - C. At equilibrium under load C, the elastic wires 7, in the zone concerned, will have decreased on average by a length AI such that

C = f (A).C = f (A).

f est la relation existant entre la longueur des fils élastiques 7 et leur tension. En particulier, la variation de la tension d'un fil élastique 7 peut être proportionnelle à son allongement, à la manière d'un ressort. Les fils élastiques 7 vont donc exercer une force de retenue de la paroi 2 d'autant plus réduite qu'ils se raccourcissent sous l'effet du o10 déplacement de la paroi. La force C nécessaire pour déplacer la paroi 2 est donc progressivement croissante au fur et à mesure de la diminution  f is the relation existing between the length of the elastic threads 7 and their tension. In particular, the variation of the tension of an elastic thread 7 can be proportional to its elongation, in the manner of a spring. The elastic threads 7 will therefore exert a retaining force on the wall 2 all the more reduced as they shorten under the effect of the movement of the wall. The force C necessary to move the wall 2 is therefore gradually increasing as the decrease

de l'épaisseur du matelas, c'est-à-dire de la longueur 1 - AI des fils 7.  the thickness of the mattress, that is to say the length 1 - AI of the wires 7.

On obtient donc une réaction élastique du système, semblable à celle obtenue avec un matelas à ressorts, lorsqu'il est soumis à un effort de is compression extérieur, dû par exemple à une charge localisée. Cette réaction élastique résulte de l'effet combiné de l'élasticité de traction des fils élastiques de liaison 7 et de la pression de gonflage qui met ces  An elastic reaction of the system is therefore obtained, similar to that obtained with a spring mattress, when it is subjected to an external compression force, due for example to a localized load. This elastic reaction results from the combined effect of the tensile elasticity of the elastic connecting threads 7 and the inflation pressure which puts these

fils de liaison en état de précontrainte.  connecting wires in prestressed condition.

Le matelas pneumatique 1 de l'invention présente un comportement élastique analogue à celui d'un matelas à ressorts, et donc fondamentalement différent de celui d'un matelas pneumatique classique qui n'est pas apte à opposer une réaction croissante en  The air mattress 1 of the invention has an elastic behavior similar to that of a spring mattress, and therefore fundamentally different from that of a conventional air mattress which is not capable of opposing an increasing reaction in

fonction de la déformation.function of the deformation.

L'effet de membrane décrit pour le matelas pneumatique classique en cas d'action localisée existe également pour le matelas selon l'invention. Le calcul montre qu'il peut représenter une part sensible de la charge, par exemple 10 à 40 %, dans l'hypothèse d'une  The membrane effect described for the conventional air mattress in the event of localized action also exists for the mattress according to the invention. The calculation shows that it can represent a significant part of the load, for example 10 to 40%, assuming a

personne assise.seated person.

En outre, la répartition des efforts exercés sur la paroi par les fils de liaison est d'une très grande continuité par suite de la très grande densité des fils de liaison. On utilise en effet, selon les fils choisis, un nombre de fils de liaison de 1 à 20 par centimètre carré; pour une valeur de quatre fils de liaison par cm2 (à titre d'exemple), la distance moyenne des fils de liaison est de 5 mm. Le matelas ainsi constitué est donc équivalent à un matelas à ressorts élastiques qui aurait un ressort tous les 5 mm dans les deux directions, soit quatre ressorts par centimètre carré. Un tel matelas permet une qualité exceptionnelle dans la continuité de la répartition des contraintes de contact, bien  In addition, the distribution of the forces exerted on the wall by the connecting wires is of very great continuity owing to the very high density of the connecting wires. In fact, depending on the wires chosen, a number of connecting wires is used from 1 to 20 per square centimeter; for a value of four connecting wires per cm2 (as an example), the average distance of the connecting wires is 5 mm. The mattress thus formed is therefore equivalent to a mattress with elastic springs which would have a spring every 5 mm in both directions, ie four springs per square centimeter. Such a mattress allows exceptional quality in the continuity of the distribution of contact stresses, although

supérieure à la plupart des solutions connues actuellement.  superior to most solutions currently known.

L'invention présente enfin un autre avantage, qui est de pouvoir faire varier les caractéristiques de comportement du matelas en faisant  The invention finally has another advantage, which is to be able to vary the behavior characteristics of the mattress by making

varier la pression de gonflage.vary the inflation pressure.

Un changement de pression a plusieurs effets.  A change in pressure has several effects.

En premier lieu, il modifie le seuil de charge extérieure au-delà duquel les fils de liaison sont complètement détendus, c'est-à-dire à  Firstly, it modifies the external load threshold beyond which the connection wires are completely relaxed, that is to say at

partir duquel la réaction élastique n'augmente plus avec la déformation.  from which the elastic reaction no longer increases with deformation.

Ensuite, l'effet de membrane est plus grand lorsque la pression est plus élevée, la tension des parois étant proportionnelle à la pression et à la  Then, the membrane effect is greater when the pressure is higher, the wall tension being proportional to the pressure and the

hauteur du matelas, elle-même fonction de la pression.  height of the mattress, itself a function of pressure.

En troisième lieu, augmenter ou diminuer la pression permet de modifier le module de réaction (effort nécessaire pour une déformation élémentaire donnée) si la réaction des fils de liaison n'est pas linéaire, c'est-à-dire si l'on utilise des fils ou une combinaison de fils dont le module est variable en fonction de l'allongement. On arrive ainsi à un matelas qui peut être plus ou moins "dur" selon le désir de l'utilisateur,  Thirdly, increasing or decreasing the pressure makes it possible to modify the reaction module (force required for a given elementary deformation) if the reaction of the connecting wires is not linear, that is to say if one uses wires or a combination of wires whose modulus is variable according to the elongation. We thus arrive at a mattress which can be more or less "hard" according to the desire of the user,

simplement en variant la pression de gonflage.  simply by varying the inflation pressure.

Une autre possibilité est d'utiliser des fils de liaison de longueurs différentes, ce qui permet d'obtenir un module décroissant en fonction  Another possibility is to use connecting wires of different lengths, which makes it possible to obtain a decreasing module as a function

de la déformation.deformation.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Matelas pneumatique comportant deux parois principales (2, 3) reliées suivant leur périphérie pour constituer une chambre fermée étanche (6), et au moins une valve pour l'introduction d'un gaz sous pression, notamment d'air comprimé, dans ladite chambre, caractérisé par le fait que les faces internes (2a, 3a) en regard des parois principales sont reliées par une pluralité de fils de liaison élastiques (7) propres à travailler en traction, à allongement important sous tension, la pression de gonflage étant choisie pour écarter les parois d'une distance suffisante (1) pour faire travailler les fils élastiques (7) de  1. Air mattress comprising two main walls (2, 3) connected along their periphery to constitute a sealed closed chamber (6), and at least one valve for the introduction of a pressurized gas, in particular of compressed air, into said chamber, characterized in that the internal faces (2a, 3a) facing the main walls are connected by a plurality of elastic connecting wires (7) suitable for working in traction, with significant elongation under tension, the inflation pressure being chosen to separate the walls by a sufficient distance (1) to work the elastic threads (7) of liaison en tension.voltage connection. 2. Matelas selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les fils élastiques de liaison (7) présentent un allongement à la rupture au  2. Mattress according to claim 1, characterized in that the elastic connecting son (7) have an elongation at break at moins égal à 100 %.less than 100%. 3. Matelas selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les fils élastiques de liaison (7) présentent un allongement à la rupture  3. Mattress according to claim 2, characterized in that the elastic connecting son (7) have an elongation at break supérieur à 300 %.greater than 300%. 4. Matelas selon l'une des revendications précédentes,  4. Mattress according to one of the preceding claims, caractérisé par le fait que lorsque le matelas est gonflé, les fils élastiques de liaison (7) sont sensiblement orthogonaux aux parois  characterized in that when the mattress is inflated, the elastic connecting threads (7) are substantially orthogonal to the walls principales (2, 3).main (2, 3). 5. Matelas selon l'une des revendications précédentes,  5. Mattress according to one of the preceding claims, caractérisé par le fait que les fils élastiques de liaison (7) ont même  characterized in that the elastic connecting threads (7) have the same longueur, à l'état non tendu.length, unstretched. 6. Matelas selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le  6. Mattress according to one of claims 1 to 4, characterized by the fait que les fils élastiques de liaison (7) ont des longueurs différentes, à  the fact that the elastic connecting wires (7) have different lengths, l'état non tendu.the unstressed state. 7. Matelas selon l'une des revendications précédentes,  7. Mattress according to one of the preceding claims, caractérisé par le fait que la densité superficielle des fils élastiques de liaison (7) est au moins égale à un fil par cm2 de paroi et inférieure ou  characterized in that the surface density of the elastic connecting threads (7) is at least equal to one thread per cm2 of wall and less than or égale à 20 fils par cm2 de paroi.equal to 20 wires per cm2 of wall. 8. Matelas selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la  8. Mattress according to claim 7, characterized in that the distance moyenne entre les fils de liaison est d'environ 5 mm.  average distance between the connecting wires is approximately 5 mm. 9. Matelas selon l'une quelconque des revendications  9. Mattress according to any one of claims précédentes, caractérisé par le fait qu'il est réalisé à l'aide d'un textile à double paroi constitué de deux nappes textiles (9, 10) reliées entre elles par une pluralité de fils élastiques (7), les deux nappes textiles (9, ) étant rendues étanches à l'air par enduction et/ou collage ou tout autre moyen d'étanchéification, les fils de chaîne et de trame (11, 12) de chaque nappe étant des fils textiles standard ou à haute ténacité ayant des allongements à la rupture relativement faibles, tandis que les fils élastiques de liaison (7) entre les deux nappes ont un allongement à la  above, characterized in that it is produced using a double-walled textile made up of two textile plies (9, 10) connected to each other by a plurality of elastic threads (7), the two textile plies ( 9,) being made airtight by coating and / or gluing or any other sealing means, the warp and weft threads (11, 12) of each ply being standard or high tenacity textile threads having relatively low elongations at break, while the elastic connecting threads (7) between the two plies have an elongation at the rupture supérieur à 100 %.rupture greater than 100%. 10. Procédé de fabrication d'un matelas selon l'une quelconque  10. A method of manufacturing a mattress according to any one des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le tissage est  of the preceding claims, characterized in that the weaving is o10 réalisé avec les fils élastiques (7) tendus.  o10 made with stretched elastic threads (7).
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