Brevet FR2134258A1 — publié le 19721208

La présente invention se rapporte à une installation permettant de couler des mousses de matières plastiques dans des moules et d'effectuer cette opération suivant un procédé continu. Jusqu'à présent, pour réaliser des objets moulés en mousse, 5 tels que des coussins de protection contre les chocs, des coussins de sièges et autres objets analogues, il était nécessaire de déplacer les moules sous la tête de coulée et dans ce cas, le déplacement des moules et l'exécution d'autres opérations liées au moulage de ces matières exigeraient une quantité considérable de main XO d'oeuvre. L'invention a pour but de réaliser une installation et de fournir un procédé de mise en oeuvre de cette installation permettant de mouler des mousses de polyurëthane. D'autres caractéristiques et avantages de 1'invention appa-15 raîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, la Fig. 1 est une vue schématique en plan d'une installation de moulage ; la Fig. 2 est une vue en élévation de côté de cette installa- 20 tion ; la Fig. 3 est une vue en bout à échelle agrandie, prise suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1 ; la Fig. 4 est une vue de détail en plan, à plus grande échelle, prise suivant la ligne 4-4 de la Fig. 2 ; 25 la Fig. 5 est une vue schématique en plan montrant les cir cuits de commande électrique. Sur la Fig. 1, la référence 1 désigne dans son ensemble l'installation de moulage qui comprend un jeu de moules 2 agencé essentiellement en deux rangées 3 parallèles et espacées sous deux rails 30 4 qui sont supportés au-dessus des moules par des supports'5. Les rails portent un pont roulant 6 qui peut se déplacer le long des rails 4, de l'extrémité avant 7 à l'extrémité arrière 8, sous l'action du fonctionnement approprié du moteur 9 (représenté sur la Fig. 4). Sous le pont 6 est suspendu un chariot 10 qui peut se dé-35 placer transversalement le long de rails 12 fixés au pont 6 pour placer les moyens de coulée au-dessus de l'une ou l'autre des deux rangées de moules. Sur la Fig. 1, les moules sont représentés disposés en deux rangées parallèles 3 chaque moule étant espacé du moule précédent 40 dans sa rangée. Ceci permet de placer un bac à déchets ou bac de 7, ,5369 2»"58 nettoyage 12 entre deux moules successifs,' pour recevoir les déchets résultant du nettoyage de l'une ou l'autre des têtes de coulée 13 et 14, que l'on exécute après le remplissage dé" chaque moule. Les Fig. 2 et 3 montrent plus clairement la construction des 5 têtes de coulée 13 et 14. Sur la Fig. 2, on voit que les têtes de coulée 13 et 14!sont suspendues àun chariot 15 parallèle aux rails 4 du pont roulant et que les têteè se déplacent le long de rails 16 en même temps que le pont roulant se déplace d'une extrémité à l'autre des rails sous l'action d'un entraînement approprié. Cha-10 cune des têtes de coulée est reliée par des tuyaux souples 17 qui sont portés essentiellement par un dispositif enrouleur 18 et qui sont reliés à des réservoirs de constituants de mousse (non représentés) qui, à l'aide de moyens de mise sous pression appropriée, par exemple de pompes, entretiennent l'alimentation des têtes de 15 coulée en constituants de la mousse, et ces constituants sont acheminés à la-tête de coulée suivant la séquence voulue qui permet d'obtenir■le mélange générateur de mousse voulu, sous l'effet de la manoeuvre appropriée de vannes 19 intercalées dans les conduites d'amenée'des divers constituants. Les vannés 19 portées par la tête 20 de coulée sont actionnées par des électro-aimants, en réponse à des moyens de commande appropriés tels que des cames ou micro-interrupteurs actionnés eux-mêmes par des moyens manuels ou par un appareil de commande automatique, pour acheminer les constituants de la mousse à la tête de-mélange,' dans laquelle ces constituants 25 sont mélangés et d'où ils peuvent s'écouler, par gravité ou sous une légère-pression, dans"le moule placé au-dessous de la tête de coulée. Il est visible que l'on peut éventuellement déplacer alternativement' l'une des têtes de coulée dans les deux sens au-dessus de la surface du moulé pendant que l'autre tête de coulée coule la 30 matière dans le moule ou que, en variante, les deux têtes peuvent êtr'e utilisées simultanément. D'autre part, l'une des têtes peut effectuer une coulée tout en se déplaçant au-dessus du moule tandis .que l'autre est arrêtée au-dessUs d'un orifice du moule et débite la ^quantité voulue de matière dans -cet orificè. 35 Lorsque le pont se déplace d'une extrémité de l'installation à l'autre, la tête de coulée se déplacé d'un moule au suivant pour couler la matière dans chacun des moules de la première rangée. Après cette opération, le moteur 21 est mis en marche pour faire passer le chariot du pont d'au-dessus de la première rangée au-40 dessus de la deuxième et, on applique alors au chariot un mouvement 71 15368 2134258 d'avance lente pour placer les têtes de coulée au-dessus des moules de la deuxième rangée. Lorsque la ou les têtes de coulée sont arrêtées au-dessus des moules de la deuxième rangée, on met le moteur 9 du pont roulant en action pour ramener le pont roulant à sa 5 position initiale, à l'extrémité 7 des rails, suivant la séquence de mouvements voulue, séquence qui est commandée manuellement ou à l'aide d'un appareil de commande automatique pour permettre à chacun des moules de la deuxième rangée de recevoir sa dose de mélange de constituants de la mousse. Lorsque le pont revient à sa 10 position initiale, le moteur 21 associé au chariot est mis en marche, soit par pression manuelle sur un interrupteur, soit par le fait que le pont actionne un bras de commutateur 20 qui commande le passage du chariot, qui se déplace sur les rails 16 en revenant, de la deuxième rangée à sa position de départ, pour amener ainsi 15 les têtes de coulée au-dessus des moules de la première rangée. Dans le cas où les moules doivent être utilisés pour couler des coussins de protection, les peaux préalablement mises en forme, et qui sont par exemple constituées par des pellicules de poly-uréthane ou de vinyle sont amenées par un transporteur de peaux 22 20 dans l'appareil de moulage placé entre les deux rangées de moules. L'opérateur prélève une peau sur le transporteur et la place dans un moule puis, lorsque la tête est placée au-dessus du moule, il met cette dernière en action à l'aide d'un organe (habituellement f un interrupteur manuel) pour provoquer l'ouverture des vannes 19 25 et laisser les constituants de la mousse arriver à la tête de coulée et laisser ainsi le moule recevoir la dose voulue de mélange de constituants de la mousse. L'installation de coulée reçoit donc une demande de mélange de constituants de mousse et, sous l'effet de la coopération appropriée entre le pont roulant et le chariot, 30 la tête de coulée vient se placer au-dessus du moule, elle est ensuite mise en action et le moule reçoit alors la quantité voulue de constituants de la mousse. Ensuite, la coopération entre le pont et le chariot amène la tête de coulée au poste de nettoyage situé entre le moule qui vient d'être rempli et le moule suivant de 35 la rangée. La tête de coulée est alors lavée au moyen d'un solvant de nettoyage approprié, qui est habituellement la méthylêthylcéto-ne ou le chlorure de méthylène, pour éliminer les déchets de la tête de coulée, et le solvant est ensuite éliminé par un jet d'air chaud. Dès que les constituants de la mousse ont été coulés dans 40 le moule et que la tête de coulée a quitté sa position au-dessus T-l 15569 4' ZT 34258 du moule, l'opérateur ferme le moule, ou bien ce moule peut être fermé sous l'action de moyens automatiques tels qu'un vérin hydraulique, et le mélange peut alors se gonfler en formant de la mousse' et remplir le moule. En général, au moment où la tête de coulée 5 est passée du moule initial 23 au dérniér moule 24 de la première rangée et de là, au premier moule 25 de la deuxième rangée et est revenue au dernier moule 26 de la deuxième, rangée, le mélange a moussé dans le premier moule 23 de la première rangée, le coussin s'est durci et l'opérateur a extrait le coussin fini de son 10 moule. Pour cela, le moule est ouvert automatiquement et l'opérateur extrait le coussin du moule à la main, le cas échéant à l'aide d'un jet d'air. Il nettoie ensuite le moule et place une autre peau dans ce moule pour commencer un nouveau cycle. On comprendra plus facilement le fonctionnement automatique 15 de cette installation de coulée en se reportant à la Fig. 5. Pour mettre l'installation en marche, l'opérateur presse -le bouton du pupitre ou de la boîte de commande 28 qui correspond au circuit 29 de commande du pont roulant, pour alimenter ce circuit 29 en électricité et mettre le moteur 9 en marche pour faire passer le pont 20 de l'extrémité avant 7 de l'installation vers son extrémité arrière 8. Pendant son avance dans le sens indiqué, le pont entre en contact avec les interrupteurs, de fin de course 20 qui correspondent respectivement aux divers moules de la première rangée, ce qui détermine la transmission d'un signal électrique à un panneau 30 de 25 relais de commande qui, à son tour, excite les relais qui commandent les pompes d'un poste de pompage 31 et met également en action un programmateur à cartes combiné à l'appareil 33 qui est du type "Seco Electronics Drive, Modèle n° 860". Cette manoeuvre détermine également, par le panneau de relais de commande, l'excitation du 30 panneau 34 de commande des vitesses à quatre voies, qui met en marche un dispositif 35 d'entraînement de la tête de coulée, pour déplacer cette tête le long du chariot, à la vitesse désirée, en coopération avec le mouvement de la carte dans 1'appareil. Lorsque les têtes de coulée se sont déplacées au-dessus des 35 moules et ont terminé leur cycle de coulée, suivant la séquence imposée par le signal que le programmateur à cartes émet en explorant les lignes en relief de la carte, les têtes de coulée s'immobilisent au-dessus du poste de nettoyage qui suit immédiatement les moules qui viennent d'être desservis et, à ce moment, un re-40 lais.temporisateur du panneau de relais de commande fait ouvrir et 71 15368 2134258 fermer les vannes suivant la- séquence appropriée pour permettre à la tête de coulée de recevoir un solvant de nettoyage, par exemple de la méthyl éthyl cé.tone, en quantité suffisante pour éjecter les constituants.de la mousse et, ensuite, les vannés de la tête de 5 coulée sont inversées, suivant la séquence voulue, pour faire passer, dans la tête de coulée un jet d'air chaud qui laisse cette tête propre et sèche et prête à attendre le signal suivant du programmateur à cartes pour remplir le moule suivant. A ce stade, le programmateur à cartes, alimenté par la carte 10 contenant le programme voulu, excite le circuit' 21 de commande du pont roulant pour faire avancer ce dernier jusqu'à ce-qu'il entre en contact avec 1'interrupteur de relais suivant, situé au-dessus du moule suivant et, à partir de ce moment, la séquènce de coulée se répète, successivement jusqu'à ce que le pont vienne s'immobili-15 ser au-dessus du moule de l'extrémité arrière 8 de l'installation de coulée.'Lorsque le pont'entre en contact*avec l'interrupteur 20a situé à l'arrière de l'installation de coulée, il arrête le moteur du pont.roulant et met en marche le moteur associé au chariot, pour . faire passer les têtes de couléé d'au-dessus des moules de la pre-20 mière rangée à une position située au-dessus des moules de la deu-xième rangée, à ce moment, le chariot éntre1 en contact avec l'interrupteur à relais 20b pour arrêter le moteur du chariot. Cet interrupteur 20b transmet également au panneau de commande 30 un signal indiquant que les têtes dé coulée sont maintenant au repos au 25 dessus des moules de la deuxième rangée et sont prêtes à commencer un nouveau cycle de coulée. Cette maneouvréa à son tour pour effet d'exciter les relais du panneau de relais de -commande, lequel transmet un signal à l'appareil 34 de commande des vitesses à 4 voies, et à l'interrupteur 30 associé au second programmateur à' cartes- qui correspond à la deuxième rangée de moulés. X'excitation de l'appareil de commande des vi-. tesses à quatre voies et le programmateur à cartes correspondant à la deuxième rangée de moules mettent à nouveau la tête de coulée en action, de sorte que ces têtes parcourent le cycle de coulée en ré-35 pohse-au,programme établi sur la carte utilisée dans le programmateur. De cette façon, les têtes de coulée se déplacent successivement des moules de la deuxième rangée à l'arrière de l'installation au moule de l'extrémité avant de cette installation, pendant ce déplacement, la tête de coulée entre successivement en contact 40 avec les divers interrupteurs à relais 20, jusqu'à ce qu'elle par- 71 15368 W258 vienne à 11 interrupteur à relais 20c, ce .qui provoque i1arrêt de l'installation dans l'attente de la manoeuvre-du. bout-on poussoir par l'opérateur pour amener le chariot en position au-dessus de la première rangée de moules pour commencer un deuxième cycle de cou-5 -lée. Pour mieux faire comprendre ,1a nature .du .circuit électrique et plus particulièrement du programmateur à. cartes utilisé avec cette installation, on décrira la carte, utilisée avec l'appareil du type "Seco Electronic Drive, Modèle 860," . Cette carte a une lar-10 geur d'environ 75 mm et une longueur d'environ 500 mm et elle est en une matière plastique relativement rigide mais légèrement flexible. Elle comporte, le long d'un bord longitudinal, une crémaillère appropriée pour faire entraîner ,1a carte alternativement dans les deux sens par le pignon combiné au moteur du. dispositif d'en-15 traînement.. La carte porte douze rangées ou côtés parallèles en relief qui s'étendent d'un bout à. l'autre-. On établit le programme ,de cette carte en découpant des parties des côtes dans les positions voulues, en partant de 1,'extrémité de la. carte, 3 mm de longueur de la carte représentant, par exemple tant de millimètres de 20 déplacement de la tête de coulée ou du pont roulant. En enlevant .des segments voulus des côtes en relief des diverses,lignes, on établit le programme-de la carte c'est-à-dire qu'on fixe les instants, où le programmateur,à cartes excitera les circuits appropriés pour 1'entraînement du. pont,,du chariot et des têtes de coulée 25 4ans la séquence désirée et à la vitesse voulue pendant que-la tête .de coulée se déplace au-dessus et au-delà 4e chaque moule. De cette façon, il est possible de programmer les têtes de coulée de manière qu'elles.se déplacent à une vitesse à peu près constante au-dessus du moule,, ou bien.de manière à faire varier, la vitesse de la tête 30 de coulée,d'une façon propre à régler la quantité de constituants de la mousse qui sera déposée dans le moule,.en fonction de la dimension, de la profondeur et. de la qualité destinées à être ,remplies de mousse. . .... , ; . Etant. donné que l'installation comprend deux appareils pro-35 grammateurs à cartes du type "Seco Electronic Drive." et,.par conséquent, deux cartes, c'est-à-dire une pour chaque tête de coulée, il est possible de faire déplacer une tête de coulée, au-dessus du moule à un moment et à une vitesse prédéterminés tandis que l'autre reste immobile, pour pouvoir couler la matière dans un orifice re-40 lativement petit de ce moule tandis que, lorsqu'un :certain temps 71 15368 2134258 s'est écoulé, la carte fait avancer rapidement la tête de coulée à une autre position de coulée, pour qu'elle débite dans un deuxième orifice de moule, suivant les besoins de ce moule. En se reportant plus particulièrement à la Fig. 5, on remar-5 quera que le chariot 36 comporte une crémaillère 37 sur sa face supérieure et que le mécanisme 35 d'entraînement de la tête de coulée comporte un pignon 38 qui est en position relative d'entraînement par rapport à la crémaillère 37. Lorsque le mécanisme 35 est mis en circuit, le moteur élec-10 trique associé au pignon 38 déplace la tête de l'extrémité 39 à l'extrémité 40 du chariot, en passant par plusieurs positions intermédiaires sucessives. De même, lorsque le programmateur à cartes inverse l'excitation du moteur, la tête de coulée est ramenée de l'extrémité 40 à l'extrémité 39 du chariot en passant par plu-15 sieurs positions successives. Dans une forme particulière de réalisation, les réservoirs de constituants de mousse sont remplis des constituants voulus. Lorsqu'on presse le bouton pour mettre en marche les pompes du poste 31, les constituants sont envoyés à la tête de coulée par les 20 conduits qui relient les réservoirs à la tête. Par exemple, la conduite 41 peut être utilisée pour envoyer à la tête la matière contenant l'hydrogène réactif, par exemple un polyester ou un po-lyéther polyol d'un poids moléculaire d'environ 500 à 5000, la conduite 42 pour transporter le polyisocyanate organique, par exemple 25 du diisocyanate de toluène, ou l'un des polyisocyanates polyaryli-ques polymères, et la conduite 43 pour transporter les constituants auxiliaires tels que l'eau, les agents porophores, les catalyseurs, etc ou, en variante, la conduite 44 peut être utilisée pour transporter le solvant destiné au nettoyage de la tête de coulée. 30 Cette installation permet donc, par un actionnement manuel ou automatique approprié du circuit, de couler une mousse de poly-uréthane dans les moules posés sur le plancher au-dessous de 1'installation de moulage, lorsque le chariot et le pont roulant amènent les têtes de coulée à la position voulue pour le remplissage 35 des moules. Bien que l'exemple ait été décrit ci-dessus dans son application aux mousses de polyuréthane, il est évident pour l'homme de l'art que l'on peut également utiliser d'autres mousses bien connues dans la tec-hnique. Il est évident que la pose d'une peau dans 40 le moule n'est pas une caractéristique essentielle car, en effet 71 15368 2T34258 l'installation pourrait être utilisée pour mouler de-& matières en l'absence d'une pellicule ou peau préfabriquée telle que la peau de vinyle. ou de polyuréthane mentionnée plus haut. Dans la technique des bourrelets et revêtements de protection, il est connu qu'il est quelque fois nécessaire d'incorporer des éléments métalliques ou en matière plastique préformee pour donner la'configuration désirée, et des pattes d'attache pour les éléments de protection et accessoires d'automobiles ou éléments de mobilier. 71 15368 2134258 REVENDICATIONS . 1 - Procédé de moulage d'un objet en matière mousse,■caractérisé en ce que l'on déplace au moins deux dispositifs de coulée de la mousse au-dessus d'une rangée de moules, ces dispositifs débitant le mélange voulu dans les moules et se déplaçant indépendam- 5 ment l'un de l'autre pendant le remplissage de chaque moule, on ferme le moule et on fait gonfler le mélange moussant pour qu'il remplisse le moule au degré voulu et on le fait durcir, on ouvre le moule et on en extrait l'objet en mousse pendant que les dispositifs de coulée viennent se placer au-dessus des moules d'une 10 deuxième rangée. 2 - Installation de moulage d'objets en matière mousse, pour la mise en oeuvre du procédé défini sous la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs moules fixes agencés en une série, de manière à permettre à un pont roulant de se déplacer sur 15 une voie transversalement au-dessus des moules, ce pont comprenant un chariot au moyen duquel on peut déplacer un dispositif de coulée de la mousse par rapport au pont, d'un côté à l'autre du jeu de moules, ce dispositif de coulée comprenant au moins une tête de coulée équipée de moyens propres à amener les constituants de la 20 mousse à des moyens de mélange, et des moyens permettant de déplacer la tête de coulée au-dessus d'un moule à une vitesse prédéterminée et de l'amener à un poste de nettoyage. 3 - Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le chariot du pont porte un deuxième chariot et permet à au 25 moins une tête de coulée de se déplacer alternativement dans les deux sens parallèlement à la direction de déplacement du pont roulant, et indépendamment du sens du déplacement de ce pont.