Brevet FR2034939A1 — publié le 19701218

La présente invention se rapporte d sune façon générale aux procédés et appareils de fabrication de blocs en matières plastiques synthétiques ayant une forme sensiblement cylindrique et elle concerne plus particulièrement la fabrication de blocs 5 en mousse de polyuréthane destinés à une conversion ultérieure en feuilles par une technique de "déroulage" (telle que définie plus loin). La fabrication classique d1une mousse de polyuréthane se fait par un procédé continu à montée libre qui permet d'ob-10 tenir un bloc de section transversale pratiquement rectangulaire. On découpe ensuite ces blocs en plaques rectangulaires qui peuvent servir de matelas ou de coussins ; cependant, une autre utilisation, qui a pris de plus en plus d'importance depuis quelques années, est la préparation de feuilles en mousse de 15 polyuréthane flexible que l'on stratifié par exemple avec une étoffe à usage vestimentaire. Une façon très commode d'obtenir de telles feuilles est de couper les blocs en des longueurs qui correspondent à la largeur normale des produits textiles et ensuite de préparer des feuilles par le procédé de "déroulage". 20 Ce procédé ressemble assez à celui du déroulage des bûches de bois et, de même que dans cette dernière application, il est indispensable avant le déroulage de donner aux blocs une forme pratiquement cylindrique par l'élimination des angles.. Cependant, comme les angles ainsi enlevés ont une forme irrégulière et 25 quraucune demande commerciale, sauf la récupération des' déchets, n'existe pour les angles ainsi enlevés des blocs rectangulaires avant le déroulage, on peut considérer que la matière ainsi enlevée n'est que de la matière de rebut, ce qui augmente notablement le prix de revient des feuilles ainsi obtenues. 30 L'industrie est donc à la recherche d'un procédé per mettant la production de blocs en polyuréthane flexible ayant la forme arrondie désirée, et diverses suggestions ont été faites dans ce but. Cependant, tous les procédés de la technique antérieure, dont certains ont été utilisés dans la pratique, sont i~5 très complexes et exigent des fonds importants pour 1 ' installation initiale, ou bien encore des frais d'entretien accrus, ou les deux à la fois, si l'on veut que les produits obtenus soient satisfaisants. Par exemple, dans le procédé qui a été décrit dans le brevet britannique 1,108.734-* on obtient un bloc sensible-ment cylindrique en mettant une masse de polyuréthane en cours 70 08876 2 2034939 de moussage en contact avec des organes mobiles de forme courbe qui sont agencés en deux courroies sans fin* chacune sur l'un des côtés de la masse de polyuréthane, ces organes étant amenés successivement en contact avec le polyuréthane de manière à 5 constituer, en fait, un moule mobile dont la partie inférieure au moins est de forme cylindrique, ce qui permet d'obtenir une forme cylindrique correspondante dans le produit résultant en polyuréthane. Un autre procédé, qui a été proposé dans le brevet 10 britannique N° 1.075*605, comporte l'utilisation de deux moules flexibles séparés dont l'un est avancé à l'intérieur de l'autre et, de même que dans le procédé décrit plus haut, cette technique exige des appareils très différents de ceux qu'on utilise habituellement pour la fabrication de blocs en mousse de polyuréthane 15 et introduit des problèmes qui nécessitent des précautions spéciales pour obtenir un produit satisfaisant. La Demanderesse a maintenant découvert, dans le cadre de la présente invention, que l'on peut obtenir de la mousse de polyuréthane de manière continue et sensiblement sous forme de 20 blocs cylindriques, par la mise en oeuvre d'un procédé qui est simple et n'exige cependant qu'une mise de fond supplémentaire relativement peu importante par rapport à celle qu'exige une machine classique de fabrication de blocs en polyuréthane. De plus, on peut mettre en oeuvre ce procédé à l'aide d'un moule en 25 papier ou en une autre matière flexible, qui se déplace en translation et que l'on forme à l'aide d'un appareil usuel dans les installations classiques de moulage. Lorsqu'il est question de blocs "de forme sensiblement cylindrique", on entend des blocs de forme allongée ayant une 50 section transversale sensiblement circulaire, c5est-à-dire ayant une forme arrondie qui permet de transformer ce bloc en feuilles sur une machine à dérouler sans gaspillage notable. Selon un aspect de l'invention, un procédé continu de production d'un bloc de mousse plastique synthétique ayant une 35 forme sensiblement cylindrique (cette expression ayant le sens défini plus haut) est caractérisé en ce qu'il consiste : (a) à déposer à un poste de dépôt une composition génératrice de mousse dans un moule allongé flexible pouvant se déplacer en translation et ayant une forme sensiblement rectan-40 gulaire ; 70 08876 3 2034939 (b) à éloigner le moule du poste de dépôt et à le faire progresser en direction d'un poste de décharge du bloc résultant en mousse plastique, à travers un dispositif fixe de façonnage présentant des éléments latéraux concaves qui changent progres- 5 sivement la forme de la section transversale du moule jusqu'à une forme sensiblement circulaire avant que la mousse ait terminé sa montée ; et (c) à supporter le moule de manière à maintenir la mousse qu'il contient à une forme de section transversale sensi- 10 blement circulaire jusqu'à ce que la mousse soit devenue cohérente. Avantageusement, le dispositif de façonnage comprend trois parties disposées.longitudinalement bout-à-bout qui sont : une première partie sous forme d'une auge à fond plat, et une partie ronde qui établit la forme exigée dans le produit final et 15 qui présente des éléments concaves (arrondis) opposés et -une partie intermédiaire réunissant la partie en auge et les parties arrondies, et qui est profilée de manière à assurer un changement progressif de. la section transversale du dispositif de façonnage en partant de la section transversale en U à fond plat qui est 20 celle de la partie en auge jusqu'à la section transversale arrondie qui est celle de la partie ronde. Un tel. dispositif de façonnage ne comporte pas d'organes mobiles et par conséquent n'exige que peu d'entretien. On peut le considérer.comme étant une auge allongée dont la section transversale varie progressivement de 25 celle d'un U à fond plat à une extrémité (dans laquelle on introduit le moule flexible) jusqu'à une section, transversale arrondie, à l'autre extrémité. Pour éviter des plissements ou-des extensions indésirables du moule flexible, l'auge, la partie intermédiaire et la 50 partie arrondie du dispositif de façonnage doivent être géométriquement correctes, c'est-à-dire que la longueur de la partie de la périphérie de la section transversale du dispositif de façonnage se trouvant sous le plan qui passe par l'axe de la partie arrondie et parallèlement à la surface inférieure de ladite 35 partie, et se terminant sur ce plan, doit être la même sur toute l'étendue du dispositif de façonnage. L'invention concerne tout spécialement la production, de blocs en mousse de polyuréthane flexible dans un moule en papier, et la suite de la présente description sera consacrée 70 08876 2034939 à ce mode de réalisation de l'invention. Le moyen qui permet de tirer le moule flexible le long du dispositif de façonnage est constitué de préférence par un transporteur aligné avec le dispositif de façonnage et passant 5 immédiatement au-dessous de celui-ci. Ce transporteur doit être de préférence une courroie concave ou profilée en auge, ce qui permet d'assurer le maximum de soutien de la face inférieure courbe du bloc circulaire, bien qu'on puisse également utiliser un transporteur plat classique. Le fond du dispositif ée façon-10 nage est normalement parallèle au transporteur et est situé à une distance d'environ 10 à 12,5 cm au-dessus de celui-ci, lorsque l'installation est associée à une machine classique de formation de mousse déjà en service, mais, en tout cas, le transporteur doit avantageusement s'incliner par rapport à l'horizontale suivant 15 un angle variable et réglé, par exemple compris entre environ 1° et 4-,5°. On détermine cet angle selon la nature et la composition de la mousse en cours de préparation et, d'une façon générale, plus'le mélange, est visqueux, plus cet angle doit être important. La surface intérieure du dispositif de façonnage doit être suf-20 fisamment lisse pour éviter une résistance par frottement indésirable à la progression du moule flexible. De préférence, la surface intérieure est polie jusqu'à être parfaitement lisse. Les éléments concaves de la partie arrondie du dispositif de façonnage sont espaeés à leurs bords supérieurs pour 25 permettre l'ascension de la mousse en cours de montée entre ces bords. Dans ces conditions et si l'on a établi des paramètres appropriés de fonctionnement, il est inutile d'installer un autre dispositif quelconque paur assurer que le dessus du bloc de mousse de polyuréthane ait la forme arrondie désirée. Les spécialistes 30 savent parfaitement qu'une mousse de polyuréthane en cours de montée dans un moule rectangulaire, par exemple du type utilisé dans un procédé classique continu de fabrication de gâteaux, aura tendance à former une surface supérieure courbe, à moins que des mesures spéciales ne soient prises pour l'éviter. Dans la présente 35 invention, on tire parti de cette caractéristique, qui est normalement indésirable pour la production classique de mousse de polyuréthane, et par réglage convenable de la distance de séparation entre les éléments concaves, on obtient un bloc cylindrique de mousse. De préférence, les bords inférieurs des éléments 40 concaves dans la partie ronde du dispositif de façonnage sont COPY J 70 08876 7 2034939 La longueur de cette auge est de préférence telle que le début du moussage (formation d'une crème) du mélange de réaction devant former la mousse de polyuréthane ait lieu dans cette partie, de préférence à une distance d'environ 30 à 120 cm, 5 par exemple de 90 cm, à partir de l'extrémité où cette auge rejoint la partie intermédiaire. L'auge du dispositif de façonnage communique avec la partie ronde 15 par l'entremise d'une partie intermédiaire 14-dont la base s'incline par rapport à l'horizontale suivant un 10 angle plus important que l'auge. Cette partie intermédiaire présente deux éléments latéraux 19 qui sont courbes et convergents et qui s'étendent vers le haut à partir des bordures d'un fond 20 dont la largeur diminue progressivement en direction de la partie ronde, à mesure que convergent les éléments (parois) latéraux. 15 A mesure que ces parois latérales convergent, elles changent aussi progressivement de la forme sensiblement plate qu'elles avaient à l'emplacement de la jonction entre la partie intermédiaire et l'auge jusqu'à une forme concave à l'emplacement de la jonction avec la partie ronde du dispositif, de telle sorte que lorsque la 20 partie intermédiaire rejoint la partie ronde, la forme de sa section transversale est la même que celle de la partie ronde que l'on décrira ci-après. La partie ronde 15 comprend deux éléments concaves 21 qui sont identiques et opposés et dont la forme est courbe. 25 C'est ainsi que chaque élément constitue un segment d'un cylindre droit théorique, la séparation entre les bords inférieurs opposés 22 de ces deux éléments étant d'environ 20 cm alors que leurs bords supérieurs sont séparés d'une distance d'environ 53 cm. La distance maximale entre les éléments, c'est-à-dire le diamètre du 30 cylindre théorique dont les éléments font partie est de 84- cm. L'auge, la partie intermédiaire et la partie ronde du dispositif de façonnage constituent conjointement un moyen permettant de changer la section transversale d'un moule flexible, quand celui-ci est tiré à travers le dispositif, d'une forme pratiquement 35 rectangulaire à une forme sensiblement circulaire. Dans le prolongement 16 de la section ronde 15, les deux éléments concaves ont une hauteur progressivement décroissante et, à l'extrémité du dispositif, les sommets des éléments concaves sont à la hauteur du diamètre horizontal du cylindre théorique dont ils font partie. 40 Le but de cette réduction progressive de la hauteur est de 70 08875 2034939 diminuer la résistance de frottement que-le disposxJif de façonnage oppose au passage du moule en papier, tout en assurant un soutien adéquat du bloc cylindrique de mousse. Le dispositif de façonnage comprend des feuilles en 5 contreplaqué sur les faces intérieures desquelles sont appliquées des feuilles de résine mélamine pour réduire le frottement entre le dispositif de façonnage et le moule en papier. Les éléments courbes constituant le dispositif de façonnage sont supportés par une armature 24, 25 représentée respectivement sur les 10 figures 2 et 3. Le dispositif de façonnage est monté sur une courroie . transporteuse à inclinaison réglable 23 faisant partie du transporteur 11, qui passe sous l'intervalle inférieur entre les éléments concaves pour procurer un moyen de support et d'achemi-15 nement du moule flexible et de son contenu. L'appareil comporte des moyens classiques pour fournir le papier nécessaire à la formation du moule flexible, ainsi que des moyens pour détacher le papier du polyuréthane moulé et pour sectionner le polyuréthane en blocs au poste de décharge. Ces 20 particularités de la construction n'apparaissent pas sur le dessin. L'exemple suivant montrera bien comment l'invention peut être mise en oeuvre. EXEMPLE 25 En fonctionnement, le papier est déroulé sous forme d'une seule feuille à partir d'un rouleau de dévidage (non représenté) et on cintre ce papier en un moule ayant la forme d'une auge, qui s'ajuste étroitement dans l'auge 13 du dispositif de façonnage, cette déformation du papier étant exécutée 30 par des moyens classiques. On dépose le mélange de réaction sur le fond du moule au poste de dépôt au moyen d'une tête distributrice à mouvement de va-et-vient, et à mesure que le mélange est entraîné vers l'avant par le moule mobile en papier, ce mélange mousse et monte dans le moule. Le moule en papier entraîne 35 la.masse en cours de moussage à travers le dispositif de façonnage jusqu'à la partie intermédiaire 14 de celui-ci, où le moule en papier est progressivement déformé jusqu'au moment où, étant admis dans la partie ronde 15 du dispositif, les parois de ce moule sont en contact coulissant étroit avec les éléments 4-0 concaves 21 du dispositif de façonnage, en épousant la forme COPY 70 08876 9 2034939 exacte de ces éléments. Alors que le moule pénètre dans la partie ronde, son fond vient en contact avec la courroie transporteuse 23 qui l'entraîne vers l'avant et constitue de ce fait (conjointement 5 avec la déclivité de l'auge et de la partie intermédiaire du dispositif de façonnage par rapport à l'horizontale) le moyen de tirage du moule vers lfavant à travers l'auge et la partie intermédiaire du dispositif. En sortant de la partie 16 du dispo sitif de façonnage, le bloc de mousse cylindrique, qui est à ce 10 stade cohérent, est emmené sur une seconde courroie transporteus' (non représentée), le moule en papier est détaché du "bloc, et le "bloc est sectionné en tronçons de longueur convenable. Par un réglage approprié de la composition du mélange de réaction et de la vitesse du transporteur, Inachèvement de la 15 montée de la mousse a lieu dans la zone la plus appropriée du dispositif de façonnage, à savoir dans la partie ronde de celui-ci et de préférence à -une distance de 30 à 90 cm de la jonction . de. cette partie ronde avec la partie intermédiaire. En réglant dé façon appropriée le débit d'admission du mélange de réaction 20r dans l'auge, on peut obtenir une masse essentiellement cylindrique de mousse du fait que la montée naturelle de la mousse assure la formation d'un "gâteau" ayant un sommet ou croûte courbe qui dépasse des bords supérieurs des éléments concaves (figure 5) — 25 Les dimensions du dispositif de façonnage et du moule en papier doivent être étudiées de manière qu'à l'emplacement de la montée maximale de la mousse, les bords supérieurs du moule-soient au-dessus des bords supérieurs des éléments concaves, ce dépassement ne devant pas être supérieur, de préférence, à une 30 valeur à laquelle la formation de la surface supérieure arrondie du bloc de mousse serait gênée. Par le procédé qui vient d'être décrit, on obtient un bloc de mousse de polyuréthane flexible ayant une forme sensiblement cylindrique. On constate que la surface supérieure courbe 35 du bloc est légèrement au-dessus de la partie supérieure du cylindre théorique dont les éléments concaves font partie, et que le fond du bloc de mousse présente une partie plate qui correspond à l'intervalle entre les bords inférieurs des éléments concaves. Cependant, on onstate que ces écarts qui font que la 40 section transversale n'est pas parfaitement circulaire nTont pas 2034939 une importance particulière lors du déroulage ultérieur du bloc en feuilles. La qualité du bloc de mousse est excellente et on ne constate pas de fissurations. 70 08876 REVENDICATIONS 203-4939 1. Procédé continu de fabrication d'un bloc de mousse plastique synthétique, consistant à déposer à -un poste de dépôt une composition génératrice de mousse dans un moule allongé flexible pouvant se déplacer en translation et ayant un fond 5 plat ; à éloigner le moule du poste de dépôt et à le faire progresser en direction d'un poste de décharge du bloc résultant en mousse plastique ; et à supporter le moule de manière à maintenir la mousse qu'il contient en une forme ayant la section transversale désiréd jusqu'au moment où la mousse devient cohérente, 10 procédé caractérisé en ce que, pour que le bloc ait une forme sensiblement cylindrique, on tire le moule à fond plat à travers un dispositif de façonnage fixe présentant des éléments latéraux concaves, qui changent progressivement la forme de la section transversale du moule pour lui donner finalement une forme 15 pratiquement circulaire avant que la mousse ait achevé sa montée et qui soutiennent la mousse jusqu'au moment où elle devient cohérente. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de façonnage comprend trois parties disposées 20 longitudinalement bout à bout, à savoir une première partie ayant la forme d'une auge à fond plat, une partie ronde qui établit la forme exigée dans le produit final et qui présente des éléments concaves opposés, et une partie intermédiaire réunissant là partie en auge et la partie ronde et qui est profilée de manière 25 à assurer un changement progressif de la section transversale du dispositif de façonnage de la section transversale à fond plat de l'auge à la section transversale arrondie de la partie ronde. 3« Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments concaves de la partie ronde du dispositif de . 30 façonnage sont espacés à leurs bords supérieurs de manière à permettre l'ascension de la masse de mousse montante entre ces bords et assurer ainsi la formation d'un sommet courbe sur le bloc. 4-. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 35 à 5, caractérisé en ce que les moyens qui permettent de tirer le moule flexible le long du dispositif de façonnage sont constitués par un transporteur aligné avec le dispositif de façonnage et passent immédiatement au-dessous de celui-ci, et en ce que les 70 08876 12 2034939 éléments concaves du dispositif de façonnage sont espacés à leurs "bords inférieurs de manière à laisser un intervalle ou canal entre eux, de sorte que le moule flexible et son contenu se déplacent sur le transporteur et sont tirés par celui-ci. 5 5« Appareil de fabrication de blocs de mousse plastique synthétique ayant une forme sensiblement cylindrique, comprenant un transporteur pour faire avancer un moule flexible allongé entre un premier poste et un second poste ; des moyens pour déposer une composition génératrice de mousse sur le fond plat 10 du moule au premier poste; et des moyens pour décharger le bloc ■au second poste, appareil caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de façonnage ayant des éléments latéraux concaves pour changer la forme du moule d'une forme sensiblement à fond plat au premier poste en une forme pratiquement circulaire, entre les 15 premier et second postes. 6. Bloc de mousse de polyuréthane ayant une forme sensiblement cylindrique, obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4- ou à l'aide de l'appareil selon la revendication 5»