Brevet FR2096794A1 — publié le 19720225

i 2096794 La présente invention concerne un dispositif pour remplir .des cavités d'ouvrages, par moussage, comprenant une chambre de mélange présentant des conduits d'alimentation et des buses d'admission pour les composants réagissant l'un avec l'autre, et une ouverture de sortie. Les mousses appro-5 priées pour une teDe application sont celles pouvant être produites au moyen d'un mélange réactionnel liquide, par exemple au moyen d'un mélange à base de polyuréthanne, polyester insaturé, résine époxy, 6-caprolactame, résine formaldéhyde et leurs copolymères. Il est généralement connu de réaliser un tel dispositif comme 10 une tête de mélange qui contient la chambre de mélange et dont les buses d'admission sont disposées dans la paroi de la chambre de mélange, L'inconvénient de ces têtes de mélange est que la chambre de mélange doit être rincée après chaque utilisation afin d'éviter des dépôts de la mousse qui a déjà fini de réagir dans la chambre de mélange. Comme 15 substance de rinçage, on utilise généralement de l'air, l'un des composants ou un solvant. Ce rinçage occasionne une perte de matière et il nécessite • des dispositifs particuliers pour l'alimentation de l'air de rinçage ou du solvant. Un autre inconvénient est que ces substances de rinçage doivent être recueillies d'une façon ou d'une autre pour éviter la pollution de la 20 zone environnante, et la perte de temps qu'entraîne le processus de rinçage est également un inconvénient. L'invention a pour objet de réaliser une chambre de mélange qui n'a plus besoin d'être rincée et qui convient donc particulièrement pour remplir par un*moussâge effectué à la chaîne desséries d'ouvrages, 25 par exemple d'éléments creux de carrosserie pour l'industrie automobile. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que la chambre de mélange est disposée comme une chambre de mélange dite "perdue" dans la paroi de l'ouvrage devant être rempli par moussage, et que les buses d'admission sont réunies avec un raccord en une partie 30 réutilisable du dispositif ou outil, le raccord de cet outil correspondant à une partie de centrage prévue sur la chambre de mélange, de sorte que, lorsque le raccord est appliqué contre la partie de centrage, la chambre de mélange est isolée de l'extérieur. Suivant un mode de réalisation particulier du dispositif de 35 l'invention, notamment applicable aux ouvrages façonnés, la chambre de mélange perdue est formée directement dans la paroi de l'ouvrage. Une telle réalisation de la chambre de mélange peut avoir lieu pendant le processus de pressage, de moulage ou d'emboutissage pour le façonnage de l'ouvrage. 71 23326 2 2096794 Suivant une variante de réalisation de l'objet de l'invention, la chambre de mélange perdue est constituée par une pièce rapportée qui est disposée dans un évidement correspondant de l'ouvrage. Une telle pièce rapportée est constituée, par exemple, par une pièce en matière plastique 5 fabriquée par un processus de moulage par injection, ou par une pièce métallique. L'évidement dans l'ouvrage pour la réception de cette pièce rapportée peut être réalisé, par exemple, par perçage ou découpage, mais il peut également être réalisé au moment de la coulée de l'ouvrage, si celui-ci est obtenu par coulée et si les tolérances le permettent. 10 Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'objet de l'invention, la chambre de mélange est fermée à l'extérieur par un disque de recouvrement. Un tel agencement a l'avantage particulier que l'ouvrage présente ensuite une surface lisse' ou tout au moins acceptable quant à la finition. Le disque de recouvrement est avantageusement réalisé 15 de telle manière qu'il puisse être transpercé. Suivant une caractéristique particulière de l'invention, les buses d'injection présentent à cet effet des embouchures se terminant en pointe, par lesquelles le disque de recouvrement peut être transpercé. Suivant une variante de réalisation, le disque de recouvrement 20 présente au moins un perçage. Dans ce cas, le perçage est prévu à un endroit tel que, lorsque les buses d'admission sont appliquées contre le disque.de recouvrement, elles injectent les composants dans la chambre de mélange à travers le ou les perçages. Le disque de recouvrement est de préférence en matière élastique. Une telle réalisation a l'avantage que le disque 25 s'applique de façon étanche contre les parois des buses, si bien.qu'une pulvérisation latérale des composants est évitée. La face extérieure du disque de recouvrement forme de préférence un creux qui est le plus profond au centre du disque. On obtient ainsi que le mélange restant dans la chambre de mélange et terminant la réaction 30 de moussage dans celle-ci remplit, grâce à 1'expansion,tout l'espace disponible, en repoussant le disque de recouvrement vers l'extérieur, de sorte que celui-ci forme pratiquement une surface plane avec celle de l'ouvrage à l'état final. Les faces frontales des buses d'admission ou du raccord sont de préférence adaptées au contour extérieur du disque de recouvrement. 35 Selon un autre mode de réalisation particulièrement avantageux de l'objet de l'invention, les buses d'admission sont constituées par des buses disposées concentriquement ou buses doubles pour l'injection de deux 71 23326 3 2096794 matières. Cela a l'avantage que les deux composants sont injectés concentri-quement dans la chambre de mélange, de sorte qu'il suffit d'un perçage ou. d'une perforation en cas d'utilisation de disques de recouvrement, ce qui contribue à l'obtention d'une surface uniforme sur l'ouvrage fini. 5 Pour éviter avec certitude la sortie des composants ou du mélange entre la chambre de mélange et le raccord appliqué contre elle, un mode de réalisation particulier de l'objet de l'invention prévoit que le . raccord et la chambre de mélange peuvent être reliés l'un à l'autre par des éléments d'accouplement correspondants pendant l'introduction du mélange, 10 Les éléments d'accouplement sont de préférence constitués par des fentes hélicoïdales qui coopèrent avec des ailettes formant un filetage correspondant. L'un de ces éléments est prévu sur le raccord, tandis que l'autre est prévu sur la chambre de mélange. Le vissage des ailettes dans les fentes hélicoïdales produit la liaison, maintenue pendant la durée de l'introduction 15 du mélange. Suivant une variante de réalisation, les éléments d'accouplement sont constitués par des trous d'accouplement prévus sur la partie de centrage de la chambre de mélange, et par des crochets d'accouplement correspondant à ces trous et prévus sur le raccord des buses d'admission. Au moment-de ; l'accouplement, les crochets sont engagés dans les trous, légèrement plus 20 grands ou réalisés en forme de fente, puis le raccord est tourné légèrement, jusqu'à ce que les crochets soient retenus par la paroi de la chambre de mélange. Pour éviter que l'ensemble de l'outil constitué par les buses d'admission et les conduits d'alimentation doive être tourné à la main,, ou 25 automatiquement s'il s'agit d'une installation relativement importante, il est préférable de monter le raccord de manière qu'il puisse être tourné autour de son axe. L'élément de montage d'un tel raccord est dans ce cas prévu sur la partie de l'outil qui porte les buses ou sur la paroi de celles-ci. Il est avantageux de munir la chambre de mélange d'une 30 ouverture de sortie centrale ou d'une ou plusieurs ouvertures de sortie excentriques, suivant la disposition des buses d'admission. Si les embouchures de ces dernières sont disposées, de façon en soi connue, excentri-quement par rapport à l'axe de la chambre de mélange, il semble avantageux de prévoir une ouverture de sortie centrale dans la chambre de mélange. Dans 35 le cas contraire, et par exemple lorsque des buses d'admission concentriques sont utilisées, ces buses débouchant de préférence dans l'axe- de la chambre de mélange, il est préférable d'utiliser une ou plusieurs ouvertures de sortie disposées excentriquement. 71 23326 4 2096794 Selon un mode de réalisation particulier de l'objet de l'invention, la chambre de mélange peut être disposée sur le raccord et peut être ajustée dans 1'évidement de l'ouvrage au moyen du raccord faisant partie de l'outil. Cette façon d'opérer simplifie considérablement le dérou-5 lement du travail et il est très simple de la rendre possible en équipant le raccord de tenons qui peuvent être enfichés dans des trous correspondants de la pièce rapportée constituant la chambre de mélange perdue, de sorte que celle-ci soit maintenue sur les tenons après l'enfichage. Les tenons et les trous prévus pour leur réception servent en même temps au centrage de la 10 chambre de mélange par rapport à l'outil portant le raccord. La chambre de mélange ainsi enfichée sur le raccord de l'outil peut maintenant être pressée d'une façon simple et manuellement dans un évidement réalisé dans la paroi de l'ouvrage dont une cavité doit être remplie par moussage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 15 ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que des dessins annexés dans lesquels : - la figure la est une coupe longitudinale partielle d'un premier mode de réalisation; - la figure lb est une coupe suivant la ligne A-B de la 20 figure la; - la figure le est une vue en plan de la chambre de mélange représentée sur la figure la; - la figure 2a est une coupe longitudinale partielle d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif suivant l'invention; 25 - la figure 2b est une coupe suivant la ligne C-D de la figure 2a; - la figure 2c est une vue en plan de la chambre de mélange représentée sur la figure 2a; - la figure 3a est une coupe longitudinale partielle d'un 30 premier mode de réalisation d'un raccord présentant des éléments d'accouplement; - la figure 3b est une coupe longitudinale d'une chambre de mélange portant des éléments d'accouplement correspondants; - la figure 3c est une vue en plan de la chambre de mélange 35 représentée sur la figure 3b; - la figure 4a est une coupe longitudinale partielle d'un second mode de réalisation d'un raccord portant des éléments d'accouplement; 71 23326 5 2096794 - la figure'4b est une coupe longitudinale d'une chambre de mélange portant des.éléments d'accouplement correspondants; - la figure 4c est une vue" en plan de la chambre de mélange représentée sur la figure 4b; 5 - la figure 5a est une élévation latérale d'un dispositif. . dont les buses d'admission présentent" des embouchures se terminant en pointe; - la figure 5b est une coupe longitudinale d'une chambre de mélange pouvant être utilisée en combinaison avec le dispositif représenté • sur la figure 5a; 10 - la figure 6a est une élévation latérale d'un raccord suivant un mode de réalisation particulier; - - la figure 6b est une coupe longitudinale d'une chambre de mélange non remplie, pouvant être utilisée en combinaison avec le raccord représenté sur la figuré 6à; 15 i - la figure 6c est une coupe longitudinale de la chambre de mélange représentée sur la figure 6b, mais après son remplissage. Les éléments- comparables des différents modes de réalisation sont désignés par des références dont les chiffres des dizaines et des unités sont les mêmes et dont le chiffre des centaines désigne à chaque fois le 20 numéro de la figure. Sur les figure la, lb et le, l'outil 101 se compose d'une poignée 102, de conduits d'alimentation 103 et 104 pour les composants devant réagir l'un avec l'autre, de^ buses d'admission 105 et 106 et d'un raccord 107. Les buses d'admission 105 et 106 se composent chacune d'une enveloppe 108 et 25 d'une aiguille 109. Le raccord 107 est appliqué contre une partie de centrage 110 d'une chambre de mélange 111 et assure de ce fait l'isolement de l'intérieur 112 de la chambre de mélange par rapport à l'extérieur. La chambre de mélange 111 est pressée dans un évidement 113 pratiqué dans la paroi 114 de l'ouvrage 115. La chambre est formée par une pièce en matière plastique 30 moulée par injection et pourvue d'une ouverture de sortie centrale 116. L'outil est commandé au moyen d'un interrupteur à bouton-poussoir 117. Les composants introduits à travers les buses 105 et 106 se mélangent, dans lav chambre 111 pour former uri mélange réactionnel. Alors qu'il est encore à l'état liquide, ce mélange quitte l'intérieur 112 de la chambre de mélange 35 à travers l'ouverture de sortie 116, et entre dans la cavité 118, devant être remplie par moussage, de'l'ouvragé 115. Dans cette cavité, le mélange..- . se transforme en mousse et remplit complètement la cavité 118. Une quantité 71 23326 6 2096794 résiduelle du mélange reste à l'intérieur 112 de la chambre de mélange où elle finit sa réaction. En cas d'utilisation de composants à réaction rapide, la face frontale du raccord ou des buses constitue en même temps une paroi définissant la forme du reste du mélange se transformant en mousse à 5 l'intérieur de la chambre de mélange. En cas d'utilisation de composants à réaction lente, l'outil 101 portant le raccord 107 est déjà retiré au moment où le reste du mélange à l'intérieur 112 de la chambre de mélange termine sa transformation en mousse. Ce reste du mélange forme alors un monticule dépassant du bord de la chambre de mélange et pouvant facilement être coupé 10 au moyen d'un couteau au niveau de la surface de l'ouvrage. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2a, 2b et 2c, l'outil 201 est composé d'une poignée 202, de conduits d'alimentation 203 et 204 et d'une buse double 219 pour l'admission de deux matières. Cette buse est composée d'une enveloppe 208 et d'une aiguille 209 qui est percée 15 au centre, et elle présente en outre un canal annulaire 220 qui entoure l'extrémité 221 à plus faible diamètre de l'aiguille 209 et qui communique à travers un perçage 222 avec le conduit d'alimentation 203, tandis que le perçage 223 de l'aiguille 209 est branché sur le conduit d'alimentation 204. La chambre de mélange 211 est formée directement dans la paroi 214 de 20 l'ouvrage 215 et elle présente une partie de centrage conique 210 qui- correspond au raccord 207 qui constitue en l'occurrence une partie intégrante de l'enveloppe 208 de la buse. Comme l'embouchure 224 de la buse se trouve dans l'axe de la chambre de mélange 211, les ouvertures de sortie 216 sont prévues concen.triquement dans la paroi de la chambre de mélange 211. L'outil 25 est commandé au moyen de l'interrupteur à bouton-poussoir 217. Le mode de fonctionnement ét le processus de remplissage correspondent sensiblement à ceux décrits relativement à la figure 1. L'outil 301 que représente la figure 3a comprend une partie filetée 325 sur laquelle est vissé un écrou à chapeau 326 qui retient un . 30 raccord 307 pouvant tourner dans le décoïletage 327. Le raccord entoure l'enveloppe 308 de la buse, il peut tourner par rapport à elle et il présente à son extrémité inférieure un talon 328 dont la surface périphérique latérale porte des ailettes 329 constituant un filetage. Le raccord 307 peut être introduit dans la chambre de mélange 311 représentée sur les figures 3b et 35 3c en le tournant de telle manière que les ailettes 329 formant filetage s'engagent dans les fentes 330 qui forment un filetage coopérant. Le talon 328 du raccord 307 est ainsi tiré dans la partie de centrage 310, ce qui 71 23326 ? 2096794 assure l'isolement de l'intérieur 312 de la chambre de mélange par rapport à l'extérieur. L'ouverture de sortie de la chambre de mélange est désignée par 316. L'outil représenté sur la figure 4a comprend également une 5 partie filetée sur laquelle est vissé un écrou à chapeau qui retient le raccord 407, pouvant tourner dans le décoHetage autour de l'enveloppe 408 de la buse, comme dans l'exemple représenté sur la figure 3a. Le raccord 407 comprend à son extrémité inférieure un talon 428 dont la périphérie porte des crochets d'accouplement 429. Ces crochets peuvent être introduits dans 10 les trous d'accouplement 430 de la chambre de mélange 411 qui est représentée sur les figures 4b et 4c. Cet accouplement assure la fermeture de l'intérieur 412 de la chambre de mélange par rapport à l'extérieur. Le mélange quitte la chambre 411 à travers l'ouverture de sortie 416. Les trous d'accouplement 430 sont pratiqués dans une partie de centrage 410 qui correspond au talon 428 15 du raccord 407. Sur la figure 5a, la face frontale du raccord 507 et des buses d'admission 505 et 506 présente des embouchures 531 et 532 qui se terminent en pointe. Cette face frontale présente en outre des tenons 528. Ces derniers peuvent être enfichés dans des trous 510 de la chambre de mélange 511 xepré-20 sentée sur la figure 5b. Cette chambre de mélange 511 se compose de deux parties fabriquées par un procédé de moulage par injection; l'une des parties est une bague 533 qui présente sur sa face frontale un disque de recouvrement 534 venu de moulage, dans lequel sont également formés les trous d'enfichage 510; la deuxième partie, désignée par 535, de la chambre de mélange entoure 25 la cavité 512 qui constitue la chambre de mélange proprement dite, et est reliée à la partie 533 au moyen d'une rainure 536 et d'une languette 537. Lorsque l'outil 501 (figure 5a) est appliqué avec force contre la chambre de mélange 511, les embouchures 531 et 532 en forme de pointe des buses d'admission 505 et 506 transpercent le disque de recouvrement 534, de sorte 30 que les composants peuvent être injectés à l'intérieur 512 de la chambre de mélange. Le disque de recouvrement 534 assure une fermeture complète par rapport à l'extérieur. La figure 6a représente schématiquement une buse d'admission double 619 pour l'introduction de deux matières, dont l'embouchure constitue 35 en même temps le raccord 607. La face frontale 638 de cette buse double 619 est convexe et peut donc être ajustée contre la chambre de mélange 611 que représente la figure 6b et dont le disque de recouvrement 634 forme un creux 71 23326 8 2096794 qui est le plus profond à l'emplacement du perçage 639 pour l'injection. Ce perçage d'injection 639 se trouve sur l'axe de la chambre de mélange 611, comme l'embouchure centrale 624 de la buse. Les ouvertures de sortie 616 sont prévues dans la paroi latérale de la chambre de mélange afin 5 d'assurer un mélange homogène par turbulence des composants injectés, avant que ce mélange ne quitte l'intérieur 612 de la chambre de mélange. La figure 6c représente la chambre de mélange 611 que montre également la figure 6b, mais après son remplissage avec de la mousse. La quantité résiduelle du mélange qui est resté à l'intérieur 616 de la chambre de mélange 10 s'est transformée en mousse dans celle-ci et elle a repoussé le disque de recouvrement élastique 634 vers le haut, de sorte que ce disque se trouve dans le même plan que la surface de l'ouvrage non représenté. L'élasticité et le creux du disque de recouvrement 634 sont choisis en fonction de la pression prévue de la mousse, et de manière que le dessus de la chambre de 15 mélange 612 soit plan à la fin de la réaction de la partie résiduelle du mélange. La mousse sortant à travers le perçage d'injection 639 peut être enlevée d'une façon simple au moyen d'un couteau. 71 23326 2096794 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour remplir des cavités d'ouvrages, par. mousaâge, comprenant une chambre de mélange présentant des conduits d'alimentation èt des buses d'admission pour les composants réagissant l'un avec l'autre, et une ouverture de sortie, caractérisé par le fait que la chambre de mélange 5 est disposée comme une chambre de mélange dite "perdue" dans la paroi de l'ouvrage devant être rempli par moussage, et que les buses d'admission sont réunies avec un raccord en une partie réutilisable du dispositif ou outil, le raccord de cet outil correspondant à une partie de centrage prévue sur la chambre de mélange, de sorte que, lorsque le raccord est appliqué contre 10 la partie de centrage, la chambre de mélange est isolée de l'extérieur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de mélange perdue est, soit formée directement dans la paroi de l'ouvrage, soit constituée par une pièce rapportée qui est ajustée dans un évidement correspondant de l'ouvrage. 15 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de mélange est fermée par un disque de recouvrement, pouvant être en matière élastique, qui peut être transpercé par des buses d'admission dont les embouchures se terminent en pointe, ou qui présente au moins un perçage dans lequel peut être introduit une buse. 20 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface extérieure du disque de recouvrement forme un creux dont le point le plus profond est situé au milieu du disque. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les buses d'admission sont constituées par des buses 25 disposées concentriquement et permettant l'introduction de plusieurs matières. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le raccord et la chambre de mélange peuvent être reliés l'un à l'autre par des éléments d'accouplement correspondants pendant l'introduction du mélange, les éléments d'accouplement pouvant être constitués par 30 des fentes hélicoïdales qui coopèrent avec des ailettes correspondantes et formant un filetage, ou par des trous d'accouplement qui coopèrent avec des crochets. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le raccord est monté rotatif autour de son axe. 1 23326 10 2096794 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la chambre de mélange présente au moins une ouverture de sortie excentrée. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la chambre de mélange peut être disposée sur le raccord et peut être pressée dans l'évidement de l'ouvrage au moyen de l'outil.