Brevet FR2134259A1 — publié le 19721208

La présente invention est relative à une installation capable de couler un mélange de constituants d'une mousse dans des moules disposés suivant un agencement désiré sur une table de coulée . Pour le moulage des objets en mousse comportant une peau qui 5 a été préformée ou préalablement moulée, le moule doit avoir une résistance mécanique suffisante pour maintenir la peau à sa forme désirée pendant que la mousse se gonfle à l'intérieur de la cavité de cette peau . De même, pour mouler une matière mousse, le moule doit avoir une résistance mécanique suffisante pour résister à la 10 pression qui se développe pendant le moulage . Il en résulte que les moules utilisés pour le moulage d'objets en mousse tendent à être relativement grands et encombrants et par conséquent difficiles à déplacer . Il est donc souhaitable de réaliser un dispositif qui puisse se mettre en position sur le moule pour le remplir 15 et, de cette façon, maintenir pratiquement au minimum le temps séparant le brassage des constituants , et la formation du mélange réactionnel moussable, de l'introduction de ce mélange dans le moule, afin d'éviter les difficultés qu 1 entraînerait l'utilisation ou la coulée d'un mélange relativement vieilli . 20 L'invention a donc pour but de réaliser une installation dans laquelle les moules peuvent être disposés sur la table de coulée ou autour de celle-ci, et dans laquelle la tête ou le dispositif de coulée puisse se déplacer d'un moule au suivant pour assurer la coulée du mélange moussable dans le moule sans que le mélange ne 25 soit notablement vieilli . D'autres buts et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description . Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple : la Pig.l est une vue en plan de l'installation de moulage sui-30 vant l'invention ; la Pig.2 est une vue en élévation suivant la ligne 2-2 de la Pig.l ; la Fig.3 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 3-3 de la Pig.l et montrant l'ensemble des conduites souples enroulées 35 en spires qui relient la tête de mélange à la pompe d'alimentation qui pompe dans les réservoirs de constituants ; la Fig.4 est une vue partielle de l'installation, en coupe verticale, montrant un moule inclinable . Dans l'exemple de réalisation représenté sur les dessins, l'ins-40 tallation comprend line voie 3 à deux rails, suspendue au-dessus 71 15369 2 2134259 d'une plate-forme de coulée 4, la voie 3 formant de préférence un arc de cercle pour réduire la distance parcourue par la tête de coulée 5 et permettre de placer la tête 5 relativement près des réservoirs centraux 6. Il est souhaitable que la voie forme un 5 demi-cercle (exactement en arc de cercle ou en ellipse), ou un U> pour donner à l'installation ses caractéristiques désirées . Sur la Pig.l, on remarque que la zone 6 de stockage des constituants de la mousse comporte une série de réservoirs 7 qui contiennent les constituants de la mousse et qui peuvent être équipés 10 de réchauffeurs (non représentés) pour régler la température des constituants , par exemple pour maintenir cette température au-dessus de leur température de fusion . A chacun de ces réservoirs est combiné une pompe 8 . Une conduite 9 relie chaque réservoir à la pompe 8 correspondante et relie ensuite cette pompe à la tête 15 de coulée 5 correspondante . A chaque conduite d'alimentation est également combinée, si besoin , une conduite de recyclage qui ramène de la vanne de la tête de coulée ou de mélange au réservoir correspondant . Les conduites 9 comprennent des conduites flexibles 10 qui sont suspendues en spires ou boucles 11 pour permettre de 20 déplacer la tête de coulée sur les rails de la voie 3 en faisant rouler les roues 12 d'un chariot 13 dans le sens voulu .Pour déplacer la tête de coulée et son chariot, il est préférable d'exercer une poussée ou une traction à la main sur le volant 14 de la tête de coulée . En tirant ou poussant la tête de coulée avec la 25 force appropriée, on peut la faire passer de la butée 15 à la butée 16 en passant par plusieurs positions intermédiaires le long de la voie, et la ramener de cette butée 16 à la butée 15 en passant par diverses positions intermédiaires .Pour utiliser l'installation , les moules 17 sont disposés sur la table, à peu près au-dessous 30 de la.voie 3, de préférence suivant un agencement en demi-cercle ou en U , comme on le voit mieux sur la Pig.l. Lorsque les moules sont utilisés pour le moulage d'objets en mousse ne comportant pas de peau préformée, chaque moule est,tout d'abord ouvert et enduit d'un agent de démoulage tel qu'un polyéthylène ou une cire . En-35 suite, la tête de coulée est amenée au-des,sus du moule et l'opérateur actionne le bouton de mise en marche 18 du circuit électrique qui comporte les moteurs des pompes et les vannes électro-magnétiques intercalées dans les conduites d'alimentation de la tête de mélange pour déposer dans le moule la quantité ou charge voulue 40 de mélange de constituants de la mousse .Dès que la charge de mé 71 15369 3 2134259 lange a été introduite dans le moule, le mécanisme 20 de la vanne électro-magnétique qui est combinée à la tête de coulée 5 est fermée par actionnement à la main de l'interrupteur 21 du tableau 19 combiné à la tête de coulée . Il est préférable que la manoeuvre du bouton de mise en marche 18 mette également en marche une minuterie qui actionne l'interrupteur 21 à l'expiration du temps réglé, pour arrêter la coulée . Lorsque la coulée est arrêtée la tête est ensuite amenée au moule suivant, qui est de préférence le moule suivant de la série, où une autre charge de mélange réac-tionnel de constituants de la mousse est débitée dans ce moule . Dès que la tête de coulée a quitté le moule qu'elle vient de remplir, ce moule est aussitôt fermé et son couvercle est de préférence fixé bien que, dans certains cas, on puisse laisser le couvercle flotter et se soulever sous la poussée de la mousse, suivant la technique bien connue du couvercle flottant . Il convient de remarquer que, à mesure que la tête de coulée se déplace le long de la voie 3, les crochets 22 de suspension des tuyaux flexibles doivent se déplacer alternativement dans les deux sens, sur la voie 23, au moyen de roues 24. On remarquera également que, à mesure que les erochets de suspension des conduites s'écartent les uns des autres le long de la voie, la forme des boucles du tuyau flexible varie pour permettre à la tête de coulée de se déplacer le long de sa voie propre dans le sens qui l'éloigné ou le rapproche des réservoirs J. Lorsque l'objet en mousse à fabriquer comporte une peau pré-formée, on peut réaliser cette peau par mise en oeuvre de la technique de moulage par fusion à chaud des résines ou polymères thermo-plastiques ou par formage de la peau par dépression à partir d'une pellicule thermoplastique chauffée . On peut citer comme exemples représentatifs des nombreuses résines ou nombreux polymères thermoplastiques qui peuvent être utilisés suivant l'invention pour couler ou mouler la peau, les polymères vinyliques, de préférence de la catégorie à haute viscosité. Les matières préférées parmi ces derniers polymères sont les polymères de chlorure de vinyle, d'acétate de vinyle, de bu-tyrâl vinylique et les copolymères de chlorure et d'acétate de vinyle . Un copolymère qui s'est révélé satisfaisant est celui qui est préparé en partant de 93 à 95# de chlorure de vinyle, le reste étant de l'acétate de vinyle qui présente un poids moléculaire moyen d'environ 24.000 tel que déterminé par la méthode Staudinger 71 15369 * '213*259 et qui possède une densité d'environ 1,34 à 1,37 et qui se ramollit à environ 65°C. Lorsqu'ils sont utilisés pour la mise en oeuvre de l'invention les polymères mentionnés ci-dessus, ne nécessitent aucun traitement chimique ou autre, à l'exception de l'ad-5 dition d'un plastifiant . On peut également utiliser pour former la peau la résine thermoplastique ABS ( polymère s-acrylonitrile-butadiène-styrène) . On doit utiliser des plastifiants qui sont compatibles avec ces polymères et qui ne contiennent pas de constituants qui réa-10 gissent, comme dans le cas des polymères, avec l'oxygène atmosphérique dans la plage des températures ambiantes .On peut citer comme exemples de ces plastifiants le phosphate de tricrésyle , le phtalate de dioctyle, le phtalate de dicapryle, le sébacate de di-butyle, le phtalate de dibutoxyéthyle, le phtalate de dibutoxy-15 glycol, le di-2-éthyle hexoate de polyéthylèneglycol, le di-2-éthyle hexoate de triéthylèneglycol etc .. On donnera aussi après vin exemple représentatif de la façon dont l'invention peut être mise en oeuvre, toutes les proportions étant indiquées en parties en poids, sauf indication contraire . 20 EXEMPLE 1 En utilisant un appareil du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3 506 755 du 14 Avril 1970 , on fait tourner sur elle-même une boîte contenant un chlorure de polyvinyle plastifié, en poudre sèche du commerce, avec un moule de coussin 25 de protection pour automobile . Lorsque le moule atteint environ 260°C, le chlorure de polyvinyle en poudre fond pour former une peau d'une épaisseur d'environ 0,125 à 0,360 mm, suivant la durée de la rotation qu'on a imprimée à la boîte avant de verser la résine en excès . 30 On extrait la peau du moule et on la place dans un moule rai- disseur ou de retenue disposé sur la table , comme représenté sur la Pig.l. Ensuite, on introduit dans ce moule un mélange moussable de polyuréthane, au moyen de la tête de couiLée qui a été précédemment amenée au-dessus du moule, en une quantité suffisante pour 35 remplir le moule après gonflement complet de la mousse .Ensuite, on amène la tête de mélange au-dessus du moule suivant et on ferme le moule précédent pour laisser le mélange se gonfler en mousse et se durcir . Finalement, on ouvre le moule et on en extrait le coussin de protection fini . 40 Le mélange moussable de polyéther uréthane utilisé pour former 71 15369 5 2134259 le coussin de l'Exemple 1 a été préparé en mélangeant environ 94,0 équivalents d'un polypropylène éther triol, 6,85 équivalents de diisocyanate de tolylène puis en brassant 180 parties de ce mélange avec 3*7 parties de N,N,N',N'-tétrakis (2-hydroxy-propyl) 5 éthylène diamine , 15,5 parties de glycérine , et avec diverses quantités de catalyseurs du type aminé tels que la triéthylène diamine et/ou la N-éthyl-morpholine, et avec 1 à 2 parties d'un agent porophore auxiliaire , qui est ici le CFCl^ . On peut indiquer, comme plastisol vinylique propre au moulage 10 d'une peau dans un moule rotatif conformément à l'exemple ci-des-sus : parties Chlorure de polyvinyle (qualité dispersion) 100 Phtalate de di-2-éthylhexyle( plastifiant) 90 15 Sel complexe de bar3mm et de cadmium (sta bilisant à la chaleur et à la lumière) 3 Carbonate de calcium (charge) 10 Huile minérale (lubrifiant Interne) 2 On peut utiliser d'autres polymères vinyliques pour former 20 des plastisols ou des sols en poudre comme, par exemple l'acétate de polyvinyle, l'alcool polyvinylique et le polyéthylène chloro-sulfoné et divers autres copolymères vinyliques comme, par exemple, un copolymère de chlorure de vinyle et de ehlorure de viny-lidène, ainsi qu'il est bien connu dans la technique .On peut 25 également utiliser divers plastifiants tels que l'huile de soja oxydée et le diéthylène glycol et ajouter divers autres constituants pour former des pellicules possédant des caractéristiques avantageuses ainsi qu'il est bien connu dans la technique . On peut également utiliser, d'autres poudres à mouler thermo-30 plastiques telles que le terpolymère d'acrylonitrile, de ibutadiène et de styrène pour former la pellicule . Le polyuréthane approprié pour former la mousse peut être le produit de la réaction d'un polyisocyanate organique et d'un polyester, d'un polyéther polyol ou d'un polyol polyhydrocarboné avec 35 ou sans utilisation d'un agent porophore auxiliaire qui peut être une matière à bas point d'ébullition, par exemple un hydrocarbure fluoré et/ou de l'eau . Bien que l'installation représentée sur les Pig.l à 3 utilise des moules horizontaux fixes, elle est particulièrement avanta-40 geuse pour mouler des objets de grande dimension et présentant une configuration complexe qui pose des problèmes en raison de l'em 71 15369 6 2Î34259 prisonnement de volumes d'air et de la difficulté qu'on éprouve pour étaler le mélange réactionnel avec le dessin voulu à l'intérieur du moule . Dans ce cas, la souplesse d'emploi de l'installation suivant l'invention permet d'utiliser un moule inclinable .On peut alors mettre à profit l'inclinaison du moule pour faciliter 1'étalement du mélange dans tout le volume de 1'empreinte du moule et pour laisser l'air s'échapper pendant la dilatation du mélange. Ensuite, lorsque la mousse est durcie, on peut ramener le moule à la position horizontale pour permettre de l'ouvrir et de le fermer plus facilement et également pour faciliter le démoulage de l'objet en mousse et la mise en place d'une nouvelle peau dans le moule . La Fig.4 montre une forme préférée de réalisation d'un moule inclinable, dans laquelle ce moule est monté par une articulation 25 sur le chariot ou bâti 26 et où un vérin hydraulique 31 est monté sur le bâti, à l'autre extrémité du moule pour faire passer le moule de sa position horizontale indiquée en 29 à sa position inclinée représentée en 30 ( en traits interrompus) en réaction à l'introduction d'ion fluide hydraulique dans le cylindre 31 du vérin, par les conduites 32 et 33. En outre, on peut également faire varier la hauteur de la tête de mélange de coulée au-dessus du plancher et réduire par ce moyen les projections qui se produi -raient autrement lors du œoulage des différents types et diffé -rentes formes d'objets en mousse ; il suffit pour cela de donner à la voie 3 une forme en S dans le plan vertical . 71 15369 2134259 REVENDICATIONS 1- Installation de moulage caractérisée en ce qu'elle comprend, en combinaison, un support de moule portant plusieurs moules, une tête de mélange des constituants de la mousse qui est reliée par 5 des moyens flexibles aux dispositifs d'alimentation en constituants de la mousse, des moyens qui supportent la tête de mélange au-dessus du support des moules et qui permettent à la tête de se déplacer d'un moule au suivant indépendamment de la séquenee, pour placer la tête au-dessus du moule en position de remplissage de ce 10 dernier, les moyens flexibles étant suspendus en boucles à une voie aérienne et se déplaçant dans les deux sens sur cette voie en réponse au déplacement de la tête de mélange . 2-Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de suspension de la tête de mélange sont constitués 15 par une voie formant une courbe à peu près en U qui entoure les sources d'alimentation en constituants de la mousse . 3-Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le moule comporte des moyens permettant de modifier l'élévation d'une de ses extrémités .