Brevet FR2128032A1 — publié le 19721020

Divers objets en mousse de polymère, en particulier les poupées et objets analogues, sont moulés de façon à présenter une petite cavité centrale. Pour le moulage des objets en mousse, il est souhaitable dans la plupart des cas de laisser les compositions de 5 plastisols utilisées pour le corps principal du produitpousser au maximum ou se dilater totalement. Pour obtenir ce résultat, il est de pratique habituelle d'utiliser une quantité de composition de plastisol légèrement inférieure à celle qui serait nécessaire pour remplir complètement le moule. Par exemple, dans les machines de 10 moulage par rotation Czotocasting"), on garnit un moule d'une quantité de composition de plastisol exactement calculée et on enduit ensuite les parois avec ce plastisol, lequel se gélifie sur ces dernières. Dans le moulage avec moussage, on remplit entièrement le moule avec la composition de plastisol, qui contient un agent 15 porophore ou agent gonflant et on le chauffe pour gélifier une couche du plastisol sur les parois externes du moule. On vide ensuite la partie restante, non gélifiée, du plastisol, puis on ferme le moule et on le soumet à des conditions suffisantes pour activer 1' agent porophore. Dans ce cas, lorsque l'agent porophore est activé 20 et que le plastisol est entièrement gonflé en mousse, cette mousse ne remplit généralement pas entièrement le moule, ainsi qu'on l'a indiqué, et elle laisse subsister une cavité centrale. Dans les produits tels que les corps de poupée ou^ëquivalents, la présence de cette cavité est fréquemment préférable parce qu'elle donne à l'ob-25 jet une consistance plus proche de celle d'un être vivant. Lorsque la composition de plastisol a été gonflée en mousse et durcie par l'activation de l'agent porophore qu'elle contient, ce qui s'effectue par chauffage pendant une durée prédéterminée, on refroidit ensuite la matière pour la faire passer à l'état rigi-30 de ou solide, généralement en refroidissant l'ensemble du moule. Ceci s'effectue par refroidissement à l'air et/ou par immersion du moule dans un bain d'eau ou autre liquide. Lorsque l'objet moulé présente la cavité mentionnée ci-dessus, que l'on trouve souvent dans les produits mousse, il se produit fréquemment que la matière 35 contenue dans le moule ne soit pas refroidie totalement ou de façon adéquate avant le démoulage de l'objet. La matière qui entoure la cavité centrale est donc collante et dans un état partiellement gélatineux. Lorsque la poupée est aplatie au cours du démoulage, les 71 06937 2 2128032 parois qui délimitent la cavité tendent donc à se coller l'une sur l'autre, ce qui provoque une déformation de 1'objet. Lorsqu'on utilise une pression extérieure pour démouler les objets gonflés en mousse, on ouvre une partie du moule et on l'ex-5 pose à l'action d'une source de gaz sous pression, de sorte que le gaz puisse comprimer le corps moussé à l'intérieur du moule, permettant ainsi de l'extraire à travers l'ouverture du moule. Lorsqu' il existe une cavité centrale dans le corps moussé que l'on soumet à l'action de la pression gazeuse pour le démoulage, on a constaté 10 que, dans les cas où l'on n'a pas obtenu un refroidissement approprié, les parois de la cavité se collent pendant le démoulage, pour donner lieu à un produit déformé, qu'il n'est pas possible de remettre en forme c'est-à-dire de dilater pour lui rendre sa forme initiale qu'il possédait à l'intérieur du moule. 15 II convient de souligner que ce problème particulier est plus accentué dans les objets d'épaisseur relativement grande, c'est-à-dire dans les cas où la couche de mousse est relativement épaisse, comme dans les corps de poupées et objets analogues. On a constaté que la mousse n'est pas un bon conducteur de la chaleur. Il en ré-20 suite que, lorsque la surface externe du moule est refroidie, plus la couche de mousse est épaisse, moins la matière des parois qui délimitent la cavité centrale a de chances de se refroidir au point de prendre un état rigide non poisseux ou non collant. Un but de l'invention est donc de fournir des moyens permet-25 tant de refroidir convenablement la matière qui entoure la cavité centrale d'un produit mousse avant le démoulage de ce produit. On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres, en enfonçant une sonde dans la cavité à travers une extrémité du corps et en injectant un gaz de refroidissement dans la cavité à un débit 30 suffisant pour refroidir la matière qui entoure la cavité avant le démoulage de l'objet. Le gaz de refroidissement est injecté dans la cavité lorsque le moule a déjà été refroidi de manière à refroidir la majeure partie du produit moulé. Dans la plupart des cas, la sonde utilisée pour injecter l'air de refroidissement dans lacavi-35 té aura également pour fonction de percer une partie de l'objet qui est adjacente à l'ouverture du moule à travers laquelle on enfonce cette sonde. Cette sonde doit donc être munie de moyens qui forment un passage de sortie autour de la sonde ou adjacent à cette sonde, 71 06937 3 2128032 pour laisser s1échapper de la cavité le gaz qu'on y injecte. On peut obtenir ce résultat en munissant la sonde d'une nervure conti-giie, solidaire de cette sonde, et qui élargit le trou pratiqué dans l'objet moussé lorsque la sonde perce cet objet. Suivant une varian-5 te, on peut utiliser une sonde double dont un élément a pour fonction de laisser le gaz pénétrer dans la cavité du moule tandis que l'autre laisse le gaz s'échapper de la cavité, de sorte qu'on peut ainsi maintenir une circulation continue d'air de refroidissement dans la cavité, la sonde utilisée pour introduire le gaz de refroi-10 dissement dans la cavité est de préférence un tube à paroi latérale perforée de manière que le gaz puisse être réparti uniformément à basse pression dans tout le volume de la cavité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description. 15 Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : - la Fig. 1 est une vue en coupe d'un moule qui contient un objet moussé dans lequel est enfoncée une sonde de refroidissement ; - la Fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1, et 20 - la Fig. 3 est une coupe d'un objet moussé dans lequel est enfoncée une sonde de refroidissement d'une forme différente. Sur la Fig. 1, on a représenté un moule métallique 11, présentant la forme d'un corps de poupée; Le moule est entièrement fermé autour du corps et il présente une extrémité ouverte 13 au 25 niveau de la limite des cheveux de la tête de la poupée. Un capuchon d'extrémité 15 est monté sur l'ouverture 13 et couvre cette ouverture pour constituer le prolongement de la partie principale du moule. L'utilisation de ce capuchon d'extrémité n'est pas nécessaire pour la présente invention. 30 Ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig. 1, un objet 19 en mous se a été moulé à l'intérieur du moule 11. L'objet particulier qui est décrit ici comprend une peau externe 21 et une partie principale pleine 23. Il convient de remarquer que l'invention n'est pas limitée au procédé particulier de moulage d'un objet en mousse, qui 35 appartient à la technique antérieure et qu'on décrit ici uniquement à titre d'exemple d'une technique de moulage d'objets moussés et pourvus d'une peau externe, qui est particulièrement appropriée pour la fabrication d'une poupée. L'invention est applicable à n'importe 71 06937 4 2128032 quel type de dispositifs qui nécessitent un refroidissement pour solidifier, c'est-à-dire transformer en un corps rigide, la matière polymère gonflée en mousse qui est utilisée, le procédé est donc également applicable aux résines thermodurcissables telles que les 5 polyuréthanes, dans lesquelles la masse plastique est éliminée lors du refroidissement de l'objet gonflé en mousse. le corps de mousse 19 représenté, à l'intérieur d'un moule 11 dans un état entièrement gonflé en mousse, lorsque la totalité de l'agent porophore incorporé dans la composition de plastisol utili-1o sée a été activée au degré maximal. Une cavité interne 25 reste libre à l'intérieur du corps 19 après le gonflement total de la composition de plastisol. Il convient de remarquer que, alors qu'on a représenté une cavité 25 présentant des parois 27 de forme régulière à titre uniquement illustratif, les parois 27 de cette cavité 15 sont fréquemment irrégulières et les dimensions et la forme de cette cavité peuvent varier dans de larges limites suivant les mouvements que le moule décrit au cours de la formation de la mousse, ainsi que suivant la quantité de plastisol utilisée et la quantité d'agent porophore qui est activée dans la composition de plastisol. 20 L'agent porophore est activé au sein de la composition de plastisol pour provoquer le gonflement. Ceci s'effectue fréquemment par immersion du moule dans un bain de sel chaud ou équivalent, pendant une durée suffisante pour faire gonfler la composition de plastisol utilisée. Lorsque le gonflement s'est produit à un cer-25 tain degré, par exemple à celui qui est représenté sur la Fig. 1, et que l'objet est moulé, on extrait le moule se son bain chaud et on l'immerge dans un bain de refroidissement, ou encore on le soumet au moins à un jet d'air de refroidissement qui peut être par exemple de l'air à la température ambiante et aux conditions ambian-30 tes. Le bain ou l'air de refroidissement, ou la combinaison d'un bain de refroidissement et d'une projection d'air a pour fonction de fixer la composition polymère gonflée en mousse, c'est-à-dire de la transformer d'une matière plastique gélifiée et molle en une matière collante et finalement sèche. Il est nécessaire de procéder 35 à cette transformation avant de démouler l'objet pour que cet objet puisse se détacher facilement dans le moule. La mousse de composition de plastisol qui constitue l'objet 19 est un corps relativement mauvais conducteur de la chaleur. La 71 06937 5 2128032 stabilisation de la température dans la masse de l'objet moulé 19 demande par conséquent un temps relativement long. Pour faire en sorte que les parois 27 adjacentes à la cavité 25 soient entièrement durcies ou fixées, il serait nécessaire de maintenir le moule 5 dans le bain de refroidissement ou dans l'air pendant un temps beaucoup plus long que celui qui est avantageux, notamment pour les besoins de la fabrication en série. En outre, même dans ce cas, rien n'assurerait que les parois internes 27 adjacentes à la cavité seraient entièrement refroidies et durcies. Pour extraire la poupée 10 du moule dans le procédé de démoulage à la pression, on enlève le capuchon 15 ou. on le soulève légèrement du moule et on soumet l'objet moulé à l'effet d'une pression gazeuse qui le comprime de sorte qu'on peut alors le tirer facilement du moule. Cette phase de compression ou tassement a pour effet de comprimer les parois 27 de la 15 cavité et de les resserrer l'une sur l'autre. Si ces parois ne sont pas entièrement refroidies, elles se collent l'une sur l'autre et le produit final reste déformé, ce qui constitue un rebut inacceptable. la présence de la cavité 25 peut également être indésirable dans le cas où l'on utilise un moule en deux pièces. Dans ce cas, 20 on n'utilise pas le procédé de démoulage à la pression mais, au contraire, on sépare les deux demi-moules pour libérer l'objet. Toutefois, les phases suivantes de manipulation et de traitement de l'objet dégagé de son moule fendu risquent" à nouveau de coller les parois 27 de la cavité l'une sur l'autre si elles ne sont pas entière-25 ment refroidies. Dans les deux cas, que l'on applique le procédé de démoulage à la pression ou qu'on emploie tin moule fendu, il est souhaitable de faire en sorte que les parois 27 de la cavité centrale 25 soient entièrement refroidies avant le démoulage de la poupée. Suivant l'invention, on enfonce dans le corps de la poupée 30 une sonde 28 de façon que le trou percé coupe la cavité 25, après avoir refroidi la majeure partie de la mousse 23, par immersion dans un bain de liquide de refroidissement ou procédé équivalent, et dans une mesure suffisante pour solidifier la masse de mousse 19. Da sonde 29 peut être généralement "de forme tubulaire et elle possède 35 de préférence Une extrémité effilée 31 que l'on peut obtenir simplement en moulant le tube suivant cette forme ou en découpant obliquement l'extrémité du tube. Il est préférable de former une extrémité effilée 31 parce que la sonde 29 a généralement à percer le 71 06937 6 2128032 corps de mousse 19 dans la région où on l'enfonce." Dans le mode de mise en oeuvre représenté sur la Fig. 1, la sonde 29 est enfoncée à travers le trou 17 du capuchon d'extrémité 15 et elle perce la masse de mousse solide dans la partie de tête de la poupée avant 5 de pénétrer dans la cavité ouverte 25. La sonde 29 est ensuite enfoncée dans le corps de la poupée de manière à pénétrer dans la cavité 25. Dans la forme de réalisation particulière de la Fig. 1, l'extrémité 31 de la sonde qui est enfoncée dans 1'objet se termine à l'intérieur de la cavité. Toutefois, cette particularité n'est pas 10 absolument nécessaire. Il est en effet fréquemment difficile d'évaluer la profondeur ou la dimension de la cavité 25. Il peut donc se produire dans certains cas que l'extrémité de la sonde soit enfoncée, au-delà de la cavité, dans la masse de l'objet, la seule condition à respecter étant que l'extrémité de la sonde 31 ne coupe pas 15 la paroi et ne nuise pas à l'aspect du corps moulé. L'extrémité 31 de la sonde est de préférence fermée pour éviter de souffler un jet d'air à grande vitesse qui risquerait de déformer et de repousser la mousse située dans son prolongement. Le gaz de refroidissement est donc soufflé par un grand nombre de trous 33 formés dans 20 la paroi latérale de la sonde et répartis sur sa longueur. En outre, dans la forme de réalisation représentée sur les Fig. 1 et 2, la sonde 29, qui est composée d'un tube 35, est munie d'une barrette plate 37 solidaire du tube, cette barrette pouvant être ^oudée au tube 35 ou au contraire venue de mat ière avec le tube. La barrette 25 plate 37 s'étend le long du tube 35 et elle est tangente à ce tube, ainsi qu'on peut le voir en particulier sur la Fig. 2. La présence de cette barrette 37, ou de moyens analogues, est nécessaire pour ménager autour du tube 35 un passage 39 pour laisser le gaz qui a été insufflé dans la cavité 25 circuler dans cette cavité et sortir 30 de l'objet. Ainsi qu'on peut s'en rendre compte, étant donné que la sonde coupe une partie massive au niveau de l'ouverture 17, en l'absence de la barrette 37, le tube 35 serait enfoncé à joint étanche dans la mousse et le gaz serait simplement injecté à force dans une cavité fermée. Si l'on ne laissait au gaz la pos-35 sibilité de s'échapper, la pression s'accumulerait "dans le moule et briserait les parois des-cellules en détruisant ainsi l'intégrité du produit. Il est donc nécessaire de munir le tube de refroidissement 35 de moyens capables de ménager -un passage agrandi 39 de 71 06937 - -r^ae- 2128032 manière que le gaz de refroidissement puisse circuler et s'échapper de la cavité 25 sans y accumuler de pression. le tube 29 est relié à une source de gaz située à l'extérieur du moule. On a constaté que de l'air dans les conditions ambiantes, 5 c'est-à-dire à 20°C + 5°C, est approprié pour le refroidissement des parois 27 de la cavité. L'air qui pénètre par le tube 29 peut être par exemple à une pression d'environ 0,35 kg/cm . On a constaté qu' il est suffisant d'insuffler un gaz ou de l'air de refroidissement dans la cavité 25 par le tube 29 pendant 1,5 à 2,5 minutes. ïoute-10 fois, il est évident que la température du gaz de refroidissement et la durée de. l'opération de refroidissement dépendent de l'état de la cavité 25. C'est ainsi que la température et le temps de l1 opération de refroidissement peuvent varier dans de larges limites en fonction de la composition du plastisol et de sa durée ou autres 15 conditions de durcissement. Il est facile de comprendre que l'on pourra déterminer par des essais successifs les conditions d'injection du gaz de refroidissement qui sont les mieux appropriées pour durcir les parois 27 de la cavité. L'invention n'est pas limitée à l'utilisation du gaz de refroidissement dans les conditions par-20 ticulières qui ont été mentionnées ci-dessus, puisque le principe de l'invention consiste à utiliser une circulation de gaz de refroidissement dans la cavité. La sonde ou le tube 29 peut' être laissé dans l'objet pendant le démoulage ou bien on peut l'extraire du corps avant le démoulage. 25 Dans le procédé de démoulage d'un objet en mousse par compression, le tube 29 assure en supplément la fonction consistant à laisser s'échapper le gaz qui est emprisonné dans la cavité 25, ce qui facilite la compression de l'objet. Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, la configuration du tube 30 35 muni de la barrette 37 comme représenté sur la Fig. 2, ne constitue qu'une forme de réalisation que l'on peut adopter pour obtenir le résultat final désiré. Il est nécessaire de ménager un large passage 39 pour que le gaz puisse s'échapper de la cavité 25 et sortir du moule. Toutefois, on peut obtenir le même résultat en u-35 tilisant deux tubes séparés et contigus 41 et 43, ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig. 3. Dans ce cas, par exemple, le tube 41 peut introduire le gaz dans la cavité tandis que le tube 43 le laisse s'en échapper. Les deux tubes peuvent être perforés sur toute leur 71 06937 8 2128032 longueur, de la même façon que le tube 35 représenté aux Fig. 1 et 2. l'utilisation des deux tubes séparés de la forme de réalisation représentée sur la Fig. 3 garantit entièrement que tout le gaz injecté dans la cavité aura la possibilité de s'échapper sans qu'on n'ait à se soucier de ménager un large passage autour du tube. 71 06937 9 2128032 REVENDICATIONS. 1 - Un procédé de fabrication de produits en mousse de polymère, dans lequel on utilise un moule, on introduit au moins une 5 composition de plastisol dans le moule, on chauffe le moule pour faire dilater le plastisol sous forme de mousse à l'intérieur de ce moule afin qu'il remplisse le volume intérieur du moule en laissant dans sa masse une cavité non remplie, et on refroidit le moule, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on dirige un gaz de refroidisse- 10 ment dans la cavité non remplie à l'intérieur du moule, avant d' extraire l'objet en mousse du moule. 2 - Un procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise des moyens pour introduire l'air dans la cavité et l'en laisser s'échapper. 15 3 - Un procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz est de l'air. 4 - Un procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'air utilisé est initialement à une température d'environ 20°C + 5°C. 20 5 - Un procédé suivant la revendication 1 , caractérisé en ce qu'on enfonce une sonde creuse à travers une paroi du produit gonflé en mousse de manière que cette sonde pénètre dans la cavité alors que le produit est encore conterai-clans..le moule, et on insuffle l'air de refroidissement dans la cavité par ladite sonde. 25 6 - Un procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on forme des ouvertures réparties sur la longueur de la sonde pour diffuser le gaz de refroidissement à 1'intérieur de la cavité. 7 - Un procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens adjacents à la sonde pour laisser le gaz 30 de refroidissement s'échapper de l'intérieur de l'objet. 8 - Un procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens adjacents à la sonde pour ménager le long de celle-ci un large passage par où le gaz peut s'échapper. 35