-1- Procédé et système pour produire des formes tridimensionnelles à partir de pièces assemblées ayant des caractéristiques d'élasticités distinctes La présente invention concerne un procédé pour produire une forme tridimensionnelle à partir de pièces assemblées ayant des caractéristiques d'élasticités distinctes. Elle vise également un système mettant en oeuvre ce procédé, ainsi que des articles de maroquinerie, tels que des sacs et plus généralement des objets tridimensionnels réalisés à partir de ce procédé. L'invention s'applique particulièrement, mais non exclusivement, aux articles de maroquinerie ou objets tridimensionnels au moins en partie réalisés en cuir. Le domaine de l'invention est celui de l'industrie de la transformation de matériaux sensiblement plats aux fins de réaliser des formes tridimensionnelles. Dans la présente demande, le terme forme est à considérer non seulement au sens propre (forme géométrique), mais il désigne également, de manière figurée, un objet ou un ensemble ayant les propriétés géométriques évoquées (produire une forme tridimensionnelle ). Considérons le domaine de la maroquinerie, qui nous intéresse particulièrement. Actuellement, lorsqu'un maroquinier souhaite réaliser un sac en cuir présentant une forme tridimensionnelle, il est actuellement contraint d'utiliser des pièces spécifiques de structure ou d'armature, pour constituer une sorte de charpente du sac sur la base de laquelle des pièces de cuir vont être assemblées et maintenues selon une forme souhaitée. Les pièces de structure ou d'armature conditionnent la forme définitive du sac. Il en résulte une complexité de réalisation (multiplicité des éléments, assemblage, etc.) et donc des surcoûts. Par ailleurs, une fois le sac assemblé et mis en forme, il est peu aisé d'obtenir des variations de formes, s'écartant légèrement d'une forme nominale prédéfinie, en raison de la présence des pièces de structure ou d'armature qui s'oppose aux déformations. Or il peut être utile de pouvoir aisément déformer un sac ayant une forme nominale prédéfinie, pour des raisons d'encombrement, de rangement etc., tout en lui conservant la possibilité de reprendre sa forme nominale initiale. -2- Le but de la présente invention est de proposer un procédé permettant d'obtenir une forme tridimensionnelle, qui n'implique pas l'emploi de pièces de structure ou d'armature spécifiques. Cet objectif est atteint avec un procédé pour produire une forme tridimensionnelle à partir de deux pièces assemblées ayant des caractéristiques d'élasticité distinctes, comprenant les étapes suivantes : - une mise en tension et un maintien en tension de la pièce, dite déformante, ayant les caractéristiques d'élasticité les plus élevées, - un collage de la pièce, dite structurante, ayant les caractéristiques d'élasticité les plus faibles, sur la pièce déformante maintenue en tension, - une suppression de la tension exercée sur la pièce déformante, qui exerce alors des contraintes sur la pièce structurante, de manière à déformer cette dernière et à obtenir la forme tridimensionnelle souhaitée. Ainsi, avec le procédé selon l'invention, on peut obtenir une forme tridimensionnelle d'équilibre présentant à la fois des caractéristiques de tenue et de souplesse. La tenue est due aux propriétés auto-porteuses de la pièce structurante, qui constitue le corps même de la forme tridimensionnelle. La pièce structurante présente toutefois une certaine souplesse, et se prête à des déformations, essentiellement en flexion. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a three-dimensional shape from assembled parts having distinct elasticity characteristics. It also relates to a system implementing this method, as well as leather goods, such as bags and more generally three-dimensional objects made from this process. The invention applies particularly, but not exclusively, to leather goods or three-dimensional objects at least partly made of leather. The field of the invention is that of the industry of processing substantially flat materials for the purpose of making three-dimensional shapes. In the present application, the term form is to be considered not only in the proper sense (geometric form), but it also designates, figuratively, an object or a set having the geometric properties evoked (produce a three-dimensional shape). Consider the field of leather goods, which interests us particularly. Currently, when a leatherworker wishes to make a leather bag with a three-dimensional shape, he is currently forced to use specific pieces of structure or frame, to form a sort of framework of the bag on the basis of which pieces of leather. leather will be assembled and held in a desired shape. The structural or reinforcing parts condition the final shape of the bag. This results in a complexity of realization (multiplicity of elements, assembly, etc.) and therefore additional costs. Moreover, once the bag is assembled and shaped, it is not easy to obtain shape variations, slightly deviating from a predefined nominal shape, due to the presence of structural or reinforcing parts which opposes the deformations. Or it may be useful to easily deform a bag having a predefined nominal shape, for reasons of space, storage etc., while retaining the ability to resume its original nominal form. The object of the present invention is to provide a method for obtaining a three-dimensional shape, which does not involve the use of specific structural parts or armature. This object is achieved with a method for producing a three-dimensional shape from two assembled parts having distinct elastic characteristics, comprising the following steps: - a tensioning and a maintenance in tension of the piece, said deforming, having the highest elasticity characteristics, - a bonding of the workpiece, said structuring, having the lowest elasticity characteristics, on the deforming part maintained in tension, - a removal of the tension exerted on the deforming part, which exerts then constraints on the structuring piece, so as to deform the latter and to obtain the desired three-dimensional shape. Thus, with the method according to the invention, it is possible to obtain a three-dimensional equilibrium shape having both strength and flexibility characteristics. The outfit is due to the self-supporting properties of the structuring piece, which is the body of the three-dimensional shape. The structuring piece however has a certain flexibility, and lends itself to deformations, mainly in flexion.
Dans une version particulière de l'invention, on utilise dans le procédé des pièces structurantes et déformantes réalisées dans des nappes ou des peaux, ayant des épaisseurs réduites relativement à leurs autres dimensions. Dans une autre version de l'invention, le procédé comprend en outre une étape de découpe de l'une au moins des deux pièces après obtention de la forme tridimensionnelle. Dans une autre version de l'invention, le procédé comprend en outre une étape de découpe de l'une au moins des deux pièces préalablement à la mise en tension de la pièce déformante. In a particular version of the invention, structural and deforming parts made in webs or skins are used in the process, having reduced thicknesses relative to their other dimensions. In another version of the invention, the method further comprises a step of cutting at least one of the two pieces after obtaining the three-dimensional shape. In another version of the invention, the method further comprises a step of cutting at least one of the two parts prior to the tensioning of the deforming part.
L'étape de collage comprend une pulvérisation d'une colle présentant des caractéristiques de résistance à l'humidité, sur la pièce structurante et sur la pièce déformante. On peut avantageusement prévoir une délimitation de zones de la pièce structurante à encoller. 2933027 -3- On peut utiliser dans le procédé selon l'invention une pièce structurante en cuir. L'invention a également pour objet un procédé d'assemblage d'au moins deux pièces structurantes, préalablement mises en forme par un 5 procédé ayant tout ou partie des caractéristiques précédentes. Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un système pour produire une forme tridimensionnelle à partir de deux pièces assemblées ayant des caractéristiques d'élasticité distinctes, le système comprenant : - des moyens pour mettre en tension la pièce, dite déformante, ayant les 10 caractéristiques d'élasticité les plus élevées et pour maintenir cette tension pendant une durée de tension déterminée, - des moyens pour coller la pièce, dite structurante, ayant les caractéristiques d'élasticité les plus faibles, sur la pièce déformante maintenue en tension, 15 la désactivation des moyens de maintien en tension de la pièce déformante permettant de produire une forme tridimensionnelle. Le système selon l'invention comprend en outre des moyens pour découper au moins l'une des deux pièces après obtention de la forme tridimensionnelle. 20 Le système selon l'invention comprend en outre des moyens pour découper au moins l'une des deux pièces préalablement à la mise en tension de la pièce déformante. Selon l'invention, on utilise dans le système une pièce structurante en cuir. 25 L'invention a encore pour objet un système d'assemblage d'au moins deux pièces structurantes, comprenant des moyens pour assembler des pièces structurantes préalablement mise en forme par un système ayant tout ou partie des caractéristiques précédentes. Suivant encore un autre aspect de l'invention, il est proposé un article 30 de maroquinerie, tel qu'un sac, dont au moins une partie est réalisée à partir d'un assemblage d'une pièce déformante, et d'une pièce structurante, notamment en cuir, et mise en forme de manière tridimensionnelle par un procédé ayant tout ou partie des caractéristiques détaillées précédemment. Selon l'invention, il est également proposé un objet tridimensionnel, dont au moins une partie est réalisée à partir d'un assemblage d'une pièce -4- déformante, et d'une pièce structurante, notamment en cuir, et mise en forme de manière tridimensionnelle par un procédé ayant tout ou partie des caractéristiques détaillées précédemment. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de mise en oeuvre nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre les différentes étapes du procédé de réalisation selon l'invention ; et - la figure 2 est une vue en coupe de l'enveloppe complexe obtenue avec le procédé selon l'invention. On va maintenant décrire, en référence à la figure 1, les différentes étapes du procédé de production selon l'invention, en même temps que les moyens techniques mis en oeuvre dans ce procédé. Sont destinées à être assemblées dans le procédé suivant l'invention, deux pièces formant des peaux, nappes ou couches, en ce sens qu'elles présentent une épaisseur réduite relativement à leurs autres dimensions. Les deux pièces ont des caractéristiques d'élasticité distinctes. On nommera pièce déformante la pièce ayant les caractéristiques d'élasticité les plus grandes, et pièces structurante la pièce ayant les caractéristiques d'élasticité les plus faibles, en raison de leur fonction respective dans l'assemblage à réaliser. La pièce structurante peut typiquement être en cuir. On recherche particulièrement pour cette pièce structurante des propriétés de tenue mécanique et de rigidité, essentiellement en traction / compression dans le plan de sa surface (lorsqu'elle est à plat) ou dans les directions tangentes à celle-ci. La pièce structurante résiste également à la déformation sous l'effet de contraintes exercées perpendiculairement à sa surface. En revanche, on recherche pour cette pièce structurante une relativement grande aptitude à la flexion. La pièce structurante présente ainsi des qualités combinées de résistance mécanique transversale et de souplesse du matériau. Ces notions de tenue mécanique, de résistance et de rigidité, sont à considérer de manière relative à la pièce déformante, qui présente en comparaison des caractéristiques d'élasticité supérieures à la piece structurante. On a tout d'abord préparé et découpé une pièce déformante 1 telles que du Bengaline Lycra ou à base d'élastane . Cette pièce 2933027 -5- déformante constituera une doublure, qui peut avoir été tissée avec des motifs décoratifs ou de fantaisie. Dans une première étape (I), la pièce déformante 1 est préalablement découpée selon un gabarit prédéterminé en fonction de la 5 forme tridimensionnelle recherchée, c'est-à-dire en fonction de la déformation qu'elle devra provoquer sur la pièce structurante. La pièce déformante 1 est ensuite disposée dans une machine de mise en tension comportant deux pièces mécaniques 10, 11 dans lesquelles sont insérée et bloqués des bords de la pièce 1 qui est maintenue en 10 tension avec une force de tension F déterminée en fonction des caractéristiques de la pièce déformante utilisée (étape II) et notamment de son élasticité. Cette force de tension F doit assurer une tension inférieure à la force de rupture de la pièce déformante. 15 L'une des faces de la pièce déformante 1 est ensuite soumise à une application de colle par pulvérisation au moyen d'un équipement adapté 12 disposée face à la pièce déformante 1 (étape III). La colle utilisée est de préférence une colle puissante et présentant une sensibilité minimale aux conditions environnementales et en particulier aux taux d'humidité et aux 20 variations de température. Elle ne doit pas être rétractable à l'eau et à la chaleur ; Elle peut être de type Néoprène ou équivalent, mais devrait être de préférence respectueuse de l'environnement et de la santé. Dans le même temps ou préalablement, on a préparé et découpé une pièce structurante 2 réalisée dans un matériau qui est typiquement du cuir 25 ou un matériau analogue. Ce matériau constituera à la fois le corps et l'enveloppe extérieure de la forme tridimensionnelle. La pièce structurante est soumise (étape IV) sur l'une de ces faces destinées à être appliquée sur la pièce déformante, à une application de colle identique à celle utilisée pour encoller la pièce déformante 1. Dans le cas où la pièce structurante 2 est du 30 cuir, l'application de la colle est réalisée de préférence sur la face dite velours . La pièce déformante 1 et la pièce structurante 2 préalablement encollées sont ensuite superposées et collées (étape V), la pièce déformante 1 étant toujours maintenue en tension (étape V). 2933027 -6- Une fois que le temps de prise de la colle s'est écoulé, on supprime la force de tension F et on libère la pièce complexe 1+2 ainsi réalisée qui prend instantanément une forme galbée tridimensionnelle (étape VI). Etant affranchie de la force de tension F, la pièce déformante 1 qui était 5 préalablement étirée se rétracte pour revenir vers sa forme nominale. Elle ne retrouve toutefois pas exactement sa forme initiale compte tenu de la résistance que lui oppose la pièce structurante 2. La courbure de la pièce complexe 1+2 est induite par la différence des forces de tension s'exerçant respectivement sur la pièce structurante 2 de caractéristique rigide, et sur 10 la pièce déformante 1 de caractéristique élastique, et le fait que les deux pièces forment des couches 1,2 solidement collées l'une à l'autre. Compte tenu de la contrainte exercée par la pièce déformante 1 sur la pièce structurante 2, la forme galbée est telle que la pièce structurante 2 est située du côté convexe, tandis que la pièce déformante, est située du côté 15 concave. On notera par ailleurs, que la pièce structurante joue un rôle de ressort, lorsqu'elle travaille en flexion. Cette pièce complexe 1+2 est ensuite complétée (étape VII) par l'assemblage d'autres pièces structurantes. Cet assemblage est réalisé par 20 des techniques connues, telles que par couture, collage etc. Dans l'application particulière de la maroquinerie, où la pièce structurante 2 est en cuir, celle-ci prend par exemple une forme générale cylindrique, qui est complétée par d'autres pièces de cuir 22 fermant les extrémités du cylindre, de manière à constituer un sac 20. Des accessoires telles que des poignées 25 21 et des fermetures sont ensuite montés sur le sac 20. Les étapes de réalisation qui viennent d'être décrites peuvent être automatisées à partir des techniques actuelles de fabrication industrielle. Les différents équipements utilisés pour la découpe, la mise en tension, l'encollage, le collage des couches, et l'assemblage, peuvent être pourvus 30 de moyens de contrôle/commande numérique et au besoin robotisés. En particulier le matériau employé pour la pièce déformante, tel que du tissu, peut être un matériau standardisé, ce qui permet une certitude quant au résultat, c'est-à-dire l'obtention précise de la forme tridimensionnelle recherchée. -7- On notera que le procédé est adapté non seulement à des petites mais également à des grandes surfaces de pièces structurante et déformante. La surface n'est en réalité par un facteur déterminant de la mise en oeuvre. The bonding step comprises spraying an adhesive having characteristics of resistance to moisture, on the structuring part and on the deforming part. It is advantageous to provide a zone delimitation of the structuring part to be glued. In the process according to the invention, it is possible to use a structuring piece of leather. The invention also relates to a method of assembling at least two structural parts, previously shaped by a method having all or part of the preceding features. According to another aspect of the invention, there is provided a system for producing a three-dimensional shape from two assembled parts having distinct elasticity characteristics, the system comprising: means for tensioning the so-called deforming part; having the highest tensile characteristics and to maintain this tension for a determined tensioning time, - means for bonding the so-called structuring piece, having the lowest elasticity characteristics, to the deforming part held in tension , The deactivation of the tension holding means of the deforming piece making it possible to produce a three-dimensional shape. The system according to the invention further comprises means for cutting at least one of the two pieces after obtaining the three-dimensional shape. The system according to the invention further comprises means for cutting at least one of the two parts prior to the tensioning of the deforming part. According to the invention, the system uses a structuring piece of leather. The invention also relates to an assembly system of at least two structural parts, comprising means for assembling structural parts previously shaped by a system having all or part of the preceding features. According to yet another aspect of the invention, there is provided an article 30 of leather goods, such as a bag, at least a part of which is made from an assembly of a deforming piece, and a structuring piece , in particular leather, and three-dimensionally shaped by a method having all or part of the features detailed above. According to the invention, there is also provided a three-dimensional object, at least a part of which is made from an assembly of a deforming piece, and a structuring part, in particular made of leather, and forming three-dimensionally by a method having all or part of the features detailed above. Other advantages and characteristics of the invention will appear on examining the detailed description of an embodiment which is in no way limitative, and the appended drawings in which: FIG. 1 illustrates the various steps of the production method according to the invention; and FIG. 2 is a sectional view of the complex envelope obtained with the method according to the invention. With reference to FIG. 1, the various steps of the production method according to the invention will now be described, together with the technical means used in this process. Are intended to be assembled in the process according to the invention, two pieces forming skins, sheets or layers, in that they have a reduced thickness relative to their other dimensions. Both pieces have distinct elasticity characteristics. Deforming part will be called the part having the highest elasticity characteristics, and structuring parts the part having the weakest elastic characteristics, because of their respective function in the assembly to be carried out. The structuring piece can typically be leather. This structuring part is particularly sought for properties of mechanical strength and rigidity, essentially in tension / compression in the plane of its surface (when flat) or in the directions tangent thereto. The structural part also resists deformation under the effect of stresses exerted perpendicularly to its surface. On the other hand, it is sought for this structural part a relatively high bending ability. The structuring part thus has combined qualities of transverse mechanical strength and flexibility of the material. These notions of mechanical strength, strength and rigidity, are to be considered relatively to the deforming part, which has in comparison with the characteristics of elasticity superior to the structuring part. First we prepared and cut a deforming piece 1 such as Bengaline Lycra or elastane. This deforming piece 2933027 will constitute a lining, which may have been woven with decorative or fancy patterns. In a first step (I), the deforming part 1 is cut beforehand according to a predetermined template as a function of the desired three-dimensional shape, that is to say as a function of the deformation that it will have to cause on the structuring part. The deforming part 1 is then placed in a tensioning machine comprising two mechanical parts 10, 11 in which are inserted and locked the edges of the part 1 which is held in tension with a tension force F determined according to the characteristics the deforming part used (step II) and in particular its elasticity. This tensioning force F must ensure a tension lower than the breaking force of the deforming part. One of the faces of the deforming part 1 is then subjected to an application of glue by spraying by means of a suitable equipment 12 arranged facing the deforming part 1 (step III). The glue used is preferably a strong glue and having a minimal sensitivity to environmental conditions and in particular to moisture levels and temperature variations. It must not be retractable with water and heat; It may be Neoprene or equivalent, but preferably should be environmentally and health friendly. At the same time or beforehand, a structuring piece 2 made of a material which is typically leather or a similar material has been prepared and cut. This material will constitute both the body and the outer shell of the three-dimensional shape. The structuring part is subjected (step IV) on one of these faces intended to be applied to the deforming part, to a glue application identical to that used to glue the deforming part 1. In the case where the structuring part 2 is leather, the application of the glue is preferably performed on the so-called velvet face. The deforming part 1 and the structuring part 2 previously glued are then superimposed and glued (step V), the deforming part 1 is always maintained in tension (step V). Once the adhesive setting time has elapsed, the tension force F is removed and the complex part 1 + 2 thus produced is released, which instantly takes on a three-dimensional curved shape (step VI). Being freed from the tension force F, the deforming piece 1 which was previously stretched retracts back to its nominal shape. However, it does not find exactly its initial shape given the resistance that the structural part 2 sets against it. The curvature of the complex part 1 + 2 is induced by the difference of the tension forces exerted respectively on the structuring part 2 of rigid feature, and on the deforming piece 1 of elastic characteristic, and the fact that the two pieces form layers 1.2 firmly bonded to each other. Given the stress exerted by the deforming part 1 on the structural part 2, the curved shape is such that the structuring part 2 is located on the convex side, while the deforming part is located on the concave side. Note also that the structuring piece plays a role of spring, when it works in bending. This complex piece 1 + 2 is then completed (step VII) by assembling other structural parts. This assembly is accomplished by known techniques such as sewing, gluing, etc. In the particular application of leather goods, where the structural part 2 is leather, it takes for example a generally cylindrical shape, which is completed by other pieces of leather 22 closing the ends of the cylinder, so as to constitute A bag 20. Accessories such as handles 21 and closures are then mounted on the bag 20. The embodiments just described can be automated from current industrial manufacturing techniques. The various equipment used for cutting, tensioning, gluing, bonding layers, and assembly, can be provided with control means / digital control and if necessary robotic. In particular the material used for the deforming part, such as fabric, can be a standardized material, which allows a certainty as to the result, that is to say the precise obtaining of the desired three-dimensional shape. It will be noted that the method is suitable not only for small but also for large areas of structuring and deforming parts. The surface is actually a determining factor of the implementation.
Dans l'application précitée à un article de maroquinerie, le sac 20 ainsi obtenu présente alors une forme tridimensionnelle permanente sans avoir nécessité d'inclure des pièces spécifiques de rigidification ou de maintien pour constituer une structure ou une armature. En référence à la figure 2, le maintien est réalisé directement par la couche de cuir 2 (pièce structurante) dont la fleur 23 constitue la face extérieure de l'enveloppe. La déformation a été provoquée par la couche de tissu 1 à propriétés élastiques (pièce déformante) dont une face va constituer la doublure du sac, une couche de colle 3 ayant été appliquée entre le velours de la couche de cuir 2 et la face en vis-à-vis de la couche de tissu 1. Un avantage de l'invention réside dans le fait que chacune des pièces structurante et déformante assure trois fonctions : une première fonction est mécanique, en terme de résistance (pour la pièce structurante) et de rétraction (pour la pièce déformante), afin d'obtenir la forme tridimensionnelle souhaitée. Une seconde fonction est de former conjointement une enveloppe pour un contenant (paroi du sac). Une troisième fonction est de constituer le style (rendu visuel, tactile) extérieur ou intérieur du sac. Il est remarquable que ces trois fonctions soient assurées uniquement par deux pièces accolées l'une à l'autre. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, le procédé de production de formes tridimensionnelles pourrait être mis en oeuvre hors du domaine de la maroquinerie, pour réaliser des objets à usage divers ou à vocation de créations industrielles. In the aforementioned application to a leather article, the bag 20 thus obtained then has a permanent three-dimensional shape without the need to include specific stiffening or holding parts to form a structure or frame. Referring to Figure 2, the maintenance is achieved directly by the leather layer 2 (structuring part) whose flower 23 is the outer face of the envelope. The deformation was caused by the fabric layer 1 with elastic properties (deforming part), one side of which will constitute the lining of the bag, a layer of glue 3 having been applied between the pile of the leather layer 2 and the facing face. a benefit of the invention lies in the fact that each of the structuring and deforming parts provides three functions: a first function is mechanical, in terms of resistance (for the structuring part) and of retraction (for the deforming part), in order to obtain the desired three-dimensional shape. A second function is to jointly form an envelope for a container (wall of the bag). A third function is to constitute the style (made visual, tactile) outside or inside the bag. It is remarkable that these three functions are assured only by two pieces contiguous to one another. Of course, the invention is not limited to the examples that have just been described and many adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention. In particular, the process for producing three-dimensional shapes could be implemented outside the field of leather goods, to make objects for various uses or for industrial creations.
Les matériaux employés peuvent différer sensiblement de ceux décrits, pourvu que les matériaux des deux pièces assemblées présentes des caractéristiques d'élasticité distinctes. The materials used may differ substantially from those described, provided that the materials of the two assembled pieces have distinct elasticity characteristics.