Brevet FR2121520A1 — publié le 19720825

ha présente invention concerne toi procédé de fabrication de blocs en matière mousse à surface plane dans des moules ouverts ainsi qu'un dispositif pour la mise en pratique du procédé. 5 Lors de la fabrication de blocs de matière cellulaire ou matière mousse dans des moules ouverts vers le haut, il se forme sur la surface une coupole qui doit être sectionnée lors de la mise en oeuvre et qui ne peut, en majeure partie, pas être réutilisée. Cette surface en forme de cou-10 pôle se produit aussi bien lors de la fabrication discontinue de blocs en mousse de forme quelconque indépendamment du profil des surfaces de base du moule, c'est-à-dire indépendamment de ce qu'il a une section circulaire rectangulaire ou carrée, la surface en forme de coupole est, également, produite lors de la fabrica-15 tion de produits profilés en forme de blocs, notamment à partir •l'une mousse de polyuréthane mou à base de polyester ou de polyé-ther, qui peuvent être fabriqués dans des moules en forme d'au-gets à partir de parois de délimitation intérieures et latérales en feuille de papier ou de matière synthétique passant de façon 20 continue devant le dispositif d'alimentation. On a cherché dans des essais, à réduire ou à éliminer complètement la coupole ainsi formée. Dans les procédés connus, on a déterminé qu'il se forme, sur la surface de la matière mousse, une peau relativement épaisse qui adhère 25 encore avant la fin de la réaction de formation de mousse sur la paroi de moulage et qui empêche un mouvement relatif entre la paroi et la mousse. Des dispositifs qui permettent de soulever les parois latérales dans la direction verticale ne peuvent, cependant pas donner complètement satisfaction car on obtient, 30 dans la zone de formation de la mousse, en fonction du poids spécifique de la mousse formée, différentes courbes de croissance. Il en résulte que, dans différentes zones du bloc de mousse en cours de formation, les parois latérales doivent être soulevées à des vitesses différentes. Du fait que la courbe de croissance 35 peut être considérée comme étant en relation avec la forme du bloc et la composition de la mousse, il est nécessaire d'utiliser des dispositifs de commande coûteux. Des expériences ont montré que la formation de la coupole résultait, non seulement d'une adhérence 40 de la peau superficielle en cours de durcissement, et également 71 46549 2*" 2121520 de la tension superficielle à l'intérieur de la mousse produite, mais qu'il fallait prendre en considération, comme facteur additionnel, également un certain fluage à l'intérieur du bloc de matière mousse en cours de formation, ce fluage étant notamment 5 inversé en dessous de la peau en cours de durcissement dans les zones marginales et favorisant ainsi la formation de la coupole» On a pu, en outre, observer que des forces assez faibles sont déjà suffisantes pour influencer le durcissement de la peau superficielle dans la zone marginale et son adhérence sur la paroi de 10 moulage. A partir de ces résultats, l'invention a pour but de mettre au point tin procédé de fabrication de blocs en matière mousse, telle que mousse de polyuréthane, par production de mousse à partir de matières synthétiques contenant 15 des produits de gonflement ou susceptibles de gonfler dans des moules ouverts à leur partie supérieure, ce procédé ne présentant pas les inconvénients mentionnés précédemment. L'invention concerne, à cet effet, un procédé du type ci-dessus, caractérisé en ce qu'une dépression 20 agissant dans la direction de croissance est exercée dans les zones marginales de la surface du bloc de mousse en formation. La dépression doit être considérée, dans ce cas, comme la différence entre la pression de repos agissant sur la surface libre du bloc et la pression sollicitant les 25 zones marginales. Cette différence de pression peut être relativement basse et correspondre, par exemple, à une colonne d'eau de 1 à 500 mm, de préférence de 5 à 30 mm. Pour produire la dépression, on utilise avantageusement des gaz ou des vapeurs. Pour produire la différence de pres-30 sion dans les zones à influencer, on utilise, suivant l'invention, des dispositifs adaptés aux cas d'application envisagés. Par exemple, dans l'état actuel de la technique, on sait utiliser, pour aspirer des gaz ou vapeurs nocives hors d'un volume, disposer un rideau d'air entourant ce vo-35 lume de manière à produire à l'intérieur dudit volume une dépression qui permet d'évacuer les gaz et vapeurs dans le fluide en écoulement. Cette dépression statique, qui peut être relativement faible, peut être établie et maintenue dans des volumes de forme quelconque sans produire des tourbillons d'air. Des exem-40 pies de réalisation de dispositifs utilisables, suivant l'inven 71 46549 2121520 tion, ont été représentés de façon détaillée sur les figures 2 à 7 des dessins. l'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés, re-5 présentant, sur les figures 2 à 7, des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels s - la figure 1 est une section droite d'un bloc de matière mousse obtenu avec les dispositifs connus. On voit que, par suite de l'incurva-10 tion de la surface du bloc avant la division de ce dernier en couches horizontales, celui-ci doit être sectionné le long de la ligne en tirets, de sorte que la partie hachurée est normalement perdue pour la mise en oeuvre ultérieure et qu'on utilise le bloc d'une façon limitée et avec des pertes sensibles. 15 - la figure 2 est une coupe d'un moule comportant un dispositif suivant l'invention pour fabriquer des blocs en mousse. - la figure 3 est une coupe d'un bloc de mousse comportant un bloc suivant l'invention dans une zone 20 marginale. - la figure 4 représente un autre mode de réalisation d'un dispositif suivant l'invention, également en coupe. - la figure 5 représente une variante 25 des dispositifs des figures 3 et 4, - la figure 6 représente un autre mode de réalisation du dispositif suivant l'invention, - la figure 7 représente un système de commande de l'arrivée d'air et de la génération d'une dépres- 30 sion, utilisable notamment dans le dispositif de la figure 5. le mode de réalisation de la figure 2 montre l'application du dispositif suivant l'invention à un moule fixe 1 dans lequel le bloc de mousse 2 croît dans une direction verticale et où il se forme dans les régions 3 une zone 35 marginale incurvée vers le haut,, sous l'effet du dispositif. le dispositif se compose, essentiellement, d'un ventilateur 4 et de parois de délimitation 5 dépla-çables en hauteur et qui peuvent être tirées vers le haut, en . fonction de la croissance du bloc de mousse, sans entrer en con-40 tact avec la surface de la mousse, de manière qu'il se forme 71 46549 2121520 entre la surface de mousse 2' et l'extrémité inférieure de la paroi de délimitation 5, un intervalle servant à régler un écoulement d'air d'une épaisseur déterminée, la grandeur de la dépression établie dans le dispositif peut, en outre, être réglée à 5 l'aide d'un organe relié à une tubulure d'aspiration 6 et se présentant sous forme d'une soupape ou d'une partie similaire,, le bord inférieur 7 de la paroi de délimitation 5 peut être recourbé vers l'extérieur ou vers l'intérieur, de manière que le courant d'air soit guidé dans sa zone et soit rendu exempt de 10 turbulence. la courbure 3 de la zone marginale est fonction, en ce qui concerne sa grosseur et son profil, de la force du courant d'air ou bien de la dépression statique s'établissant dans le volume délimité par le dispositif suivant l'in-15 ventioh. Comme le montre la figure 3, le dispositif suivant l'invention peut être placé dans la zone marginale de la région de formation de mousse, dans le cas de moules mobiles. On sait que, lors de la fabrication d'une matière mousse 20 dans des dispositifs transporteurs en forme d'auget3 se déplaçant de façon continue dans une direction approximativement horizontale, la formation de mousse a l'allure d'une courbe croissante, telle que celle représentée sur les figures. Cette courbe croissante a une forme à peu près constante pour les différents types 25 de mousses de matière et elle est différenciée en première approximation par la pente, jusqu'à ce qu'on atteigne la hauteur totale de bloc. Suivant l'invention, il est prévu, dans la zone marginale correspondant à la courbe de croissance, 30 tua canal d'air 10 qui est disposé pratiquement sans contact à côté d'une surface de délimitation de la feuille 8 formant le moule en auget et dont l'autre branche est disposée sans contact à côté de la surface du bloc de mousse en cours de formation en constituant un intervalle 9. l'air pénétrant dans l'intervalle 35 9 est aspiré par l'intermédiaire d'un ventilateur 12. la grandeur de la dépression dans le canal 10 peut être réglée par l'intermédiaire d'organes de régulation répartis sur sa longueur (soupapes) et par la hauteur de l'intervalle 9. Egalement, l'extrémité inférieure 11 peut être ouverte en totalité ou en par-40 tie, le cas échéant, avec une section variable, en vue du réglage 71 46549 2121520 de l'écoulement d'air,, Le réglage le plus favorable du rapport entre la hauteur d'intervalle 9 et/ou l'ouverture des soupapes réparties à l'extrémité 11 ou sur la longueur du canal 10, peut être déterminé facilement d'une façon empirique. Sous l'influen-5 ce de l'écoulement établi dans le canal 10, il se crée une dépression qui évite la formation d'une coupole sur la surface du corps, comme indiqué sur la figure 1, et qui a une influence similaire dans la zone 3 de la figure 2 ou dans la zone 31 de la figure 4. 10 la figure 4 est une coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention, qui peut être également utilisé pour la formation du canal 10 de la figure 3. Dans une zone extérieure 13 du canal 10 utilisé, on produit, par l'intermédiaire du ventilateur 12, un courant d'air qui engendre dans la ré-15 gion 14 du dispositif une dépression statique sous l'influence de laquelle la surface de la mousse prend la forme 31 représentée sur le dessin. Si le dispositif suivant l'invention n'était pas prévu, la surface de la mousse aurait le profil indiqué de l'autre côté de la figure. 20 De la même manière, on peut prévoir, de ce côté du moule, un dispositif correspondant placé dans une position symétrique. Le dispositif suivant l'invention peut, également, être utilisé pour produire, par exemple, une 25 nervure profilée dans la surface en étant alors placé au-dessus de la zone de la nervure à produire, à peu près au milieu du bloc. Un tel mode de réalisation permet de fabriquer des pièces profilées de formes quelconques. Dans le cas de la figure 4» l'étanché-30 ité de la zone inférieure 14 par rapport à la mousse et à la paroi latérale, est assurée par la couche d'air en écoulement. la mesure de la vitesse d'écoulement de l'air peut être utilisée pour commander le maintien de l'é-cartement du dispositif suivant l'invention, par rapport à la 35 surface de mousse et à la paroi latérale du moule, la dépression régnant à l'intérieur du volume 14 peut être réglée par l'intermédiaire d'organes appropriés et de clapets disposés dans les parois. Suivant l'invention, il est avanta-40 geux de diviser le dispositif en segments 10', 10", 10"' qui 71 k65k9 2121520 sont réglables individuellement en hauteur, afin de permettre de cette manière un guidage parallèle à une courbe de croissance incurvée. Dans ce cas, il est possible d'effectuer, par l'intermédiaire d'organes de palpage, non représentés sur le dessin, 5 une adaptation de hauteur du dispositif en un point quelconque de la courbe de croissance. Le même résultat peut être obtenu en utilisant un canal 10, flexible et élastiquement déformable en ce que le réglage de hauteur en un point quelconque est effectué par l'intermédiaire des organes de palpage et de commande as-10 sociés. Pour mieux adapter la surface du bloc à l'horizontale, on peut disposer, en parallèle, de préférence dans la région des zones marginales, plusieurs chambres 10 transmettant une dépression, chacune d'élles étant soumise à des dif-15 férences de pression étagées, ce qui permet l'action de forces différentes dans des zones superficielles situées en parallèle. La figure 5 représente une variante du dispositif décrit plus haut, permettant de fabriquer, de façon continue, des blocs allongés en mousse de matière, la figure 20 étant une coupe faite dans la zone de croissance du bloc de mousse 2. Le principe de ce mode de réalisation de l'invention correspond essentiellement à un procédé de ventilation dans lequel l'air utilisé pour produire la dépression est constamment mis en circulation dans un système fermé et, essentiellement, indépen-25 damment de l'atmosphère extérieure. Les conditions de dépression localement désirées sont produites par des dispositifs de commande correspondants dans l'air en déplacement. Le ventilateur 15 agit, dans ce cas, différemment du ventilateur 12 de la figure 3, en ce qu'il évacue 30 l'air sortant dans le système agencé essentiellement sous la forme d'un caisson de pression. Dans ce système, il est prévu des dispositifs bien connus, et non représentés en détail, pour éliminer des turbulences et écoulements indésirables de l'air qui font en sorte qu'il ne se produise dans la zone de la surfa-35 ce de mousse 2', et notamment entre cette surface et une plaque de filtrage 16 placée à une certaine distance, aucun mouvement d'air indésirable, mais, au contraire, qu'un écoulement soit produit dans cette zone sous l'effet d'aspiration du ventilateur. Les moyens ou organes 17 de guidage de l'air aspiré peuvent cor-40 respondre, essentiellement, en ce qui concerne leur forme, aux 71 46549 2121520 dispositifs 10, 10*, 10" et 10'" de la figure 3. A l'intérieur du canal formé entre les organes 17 et la paroi de moule, on peut placer des dispositifs de canalisation 18 orientés longi— tudinalement et présentant, de préférence, une section droite en 5 forme d'aile portante et qui produisent une dépression par variation de la vitesse d'écoulement dans la région de la zone marginale• Comme le montrent les flèches d'écoulement, le processus d'aspiration s'effectue dans ce cas, 10 perpendiculairement au dispositif, La figure 6 représente une variante du dispositif de la figure 5» dans laquelle la canalisation de l'air s'effectue essentiellement dans la direction longitudinale de la zone de croissance du bloc de mousse. Dans ce cas, égale-15 ment, l'écoulement de l'air est produit par un moyer ou organe approprié 19 qui peut correspondre à peu près au moyen 12 de la figure 3. Aussi bien dans le dispositif de la figure 6 que dans ceux des figures 3 et 5» on peut obtenir, en utilisant les avantages d'un système fermé entre la surface de bloc 2' et l'atmos-20 phère environnante, des différences de pression appropriées par réglage de la vitesse d'écoulement de l'air. Il est évident que, pour modifier la largeur du bloc de mousse 2, on peut prévoir des moyens, par exemple agencés de façon télescopique, comme indiqué par exemple en 20 sur la figure 5. 25 Egalement, dans le cas du mode de ré alisation de la figure 6, il est prévu du côté de sortie de l'organe 19» une chambre fermée pour établir la vitesse d'écoulement 21 et dans laquelle on peut prévoir, comme à l'intérieur du canal d'aspiration, des échangeurs de chaleur 22^ 23, qui ser-30 vent à tempérer l'air s'écoulant dans le système. La figure 7 représente un détail de la figure 5 à échelle agrandie, de manière à montrer la disposition du profil de surface portante 18, pour modifier la vitesse d'écoulement et, par conséquent, la dépression régnant au 35 voisinage de la zone marginale du bloc de mousse. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre 40 de l'invention. 71 46549 8-" 2121520 REVENDICAT IONS 1.- Procédé de fabrication de blocs en matière mousse, telle que mousse de polyuréthane par formation d'une mousse à partir d'une masse de matière contenant un 5 agent de gonflement ou pouvant gonfler dans des moules ouverts à leur partie supérieure, procédé caractérisé en ce qu'on établit, dans la région des zones marginales de la surface du bloc de mousse en formation, une dépression agissant dans la direction de croissance du bloc. 10 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la dépression est égale à la différence entre la pression agissant sur la surface libre et la pression sollicitant les zones marginales du bloc. 3.- Procédé suivant l'une quelconque 15 des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on opère avec une dépression agissant sur les zones marginales comprise entre 1 et 500 mm d'eau, telLequ1 entre 5 et 30 mm d'eau. 4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on utilise des 20 gaz ou des vapeurs pour produire la dépression. 5.- Dispositif pour la mise en pratique du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des premiers moyens pour produire une dépression, des seconds moyens disposés dans les zones 25 marginales et servant à maintenir la dépression produite ainsi que des troisièmes moyens pour maintenir un écartement approximativement constant entre la surface de mousse et les seconds moyens. 6.- Dispositif suivant la revendica-30 tion 5, caractérisé en ce que les moyens servant à produire une dépression sont constitués par tin ventilateur. 7.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens servant à produire une dépression sont constitués par un échangeur de chaleur. 35 8.- Dispositif suivant l'une quel conque des revendications 5, 6 et 7, caractérisé en ce que les moyens servant à maintenir la dépression sont constitués par des chambres ouvertes en direction de la surface de mousse. 9.- Dispositif suivant la revendica-40 tion 8, caractérisé en ce qu'il est prévu sur les seconds moyens, 71 46549 2121520 à leur extrémité tournée vers la surface de mousse, des tôles déflectrices pour canaliser l'écoulement du fluide utilisé pour produire la dépression. 10.- Dispositif suivant l'une quel-5 conque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les seconds moyens sont disposés de façon à pouvoir être déplacés horizontalement en correspondance à la vitesse de croissance de la mousse. 11.- Dispositif suivant la revendica-10 tion 10, caractérisé en ce que, pour maintenir un écartement pré déterminé entre la surface de mousse et les seconds moyens, il est prévu sur ceux-ci des organes d'exploration sans contact, constituant des organes de réglage. 12.- Dispositif suivant l'une quelcon 15 que des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que les seconds moyens sont placés sur toutes les surfaces latérales du moule. 13.- Dispositif suivant l'une quelcon que des revendications 5 à 12, caractérisé en ce qu'il est prévu 20 à l'intérieur des chambres ouvertes vers le bas, une seconde chambre dans laquelle est produite une pression statique engendrée par la masse d'air s'éqoulant dans la chambre. 14.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 9 et 13, caractérisé en ce que le 25 moule de productioh du bloc de mousse constitue un moule en caisson ou en auget comportant des dispositifs transporteurs pourvus de feuilles s'appliquant sur les parois latérales et dans lequel les seconds moyens sont immobiles dans la zone de la mousse en formation et sont agencés de façon à pouvoir être adaptés à l'al-30 lure de la courbe de croissance de la matière. 15.- Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que les seconds moyens sont divisés en segments pouvant être adaptés à la courbe de croissance du bloc de mousse. 35 16.- Dispositif suivant la revendica tion 15, caractérisé en ce que chaque segment est associé à un organe de génération d'une dépression. 17.- Dispositif suivant l'une quel- . conque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il est 40 prévu entre les seconds moyens et les parois latérales du moule 71 46549 2121520 des organes de limitation d'écoulement et de réglage de dépression. 18.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 17, caractérisé en ce qu'il est prévu dans la région des zones marginales plusieurs organes pla cés en parallèle et correspondant à des dépressions différentes 19.- Dispositif suivant la revendication 18, caractérisé en ce que les dits organes sont reliés entre eux de manière à former un système fermé dans lequel la dépression est réglée par variation de section droite, ainsi qu à l'aide des organes influençant l'écoulement. 20.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens pour modifier la largeur totale du dispositif. 21.- Dispositif suivant la revendication 19, caractérisé en ce qu'il est prévu, à l'intérieur du système d^s moyens pour tempérer l'air en circulation dans le système.