Brevet FR2601622A1 — publié le 19880122

- 2 6 3 1 6 2 2 La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux procédés d'injection haute pression de mousse de polyuréthane dans une enveloppe creuse par un orifice prévu dans ladite enveloppe. On connaît des têtes de coulée de mousse de polyuréthane permettant de mettre en oeuvre ces procédés. Le fonctionnement de ces têtes comprend généralement deux phases. La première phase est une phase de mélange, pendant laquelle 10 au moins deux constituants de la mousse de polyuréthane, un polyol et un isocyanate, sont amenés sous haute pression dans une chambre de mélange, puis ce mélange s'écoule à travers un alésage vers une sortie, coïncidant éventuellement avec l'orifice d'une enveloppe à remplir. La secon15 de phase est une phase de recyclage et de nettoyage, pendant laquelle au moins un piston agit, d'une part, pour mettre en boucle sur lui-même chacun des deux circuits d'amenée des composants, et, d'autre part, pour racler les parois de l'alésage de la chambre de mélange, ceci afin 20 de la nettoyer. On connaît aussi un procédé d'injection de mousse de polyuréthane du type défini plus haut, qui utilise une tête d'injection comprenant en outre des moyens pour amener sous 25 ledit piston, avant l'étape d'évacuation, un organe de raclage des parois de l'alésage lorsque le piston coulisse vers la sortie de l'alésage, cet organe de raclage étant constitué par une plaquette dont les dimensions sont sensiblement égales aux dimensions de la section de l'alésage 30 et de l'orifice, et comportant une ou plusieurs lèvres souples s'étendant continûment sur son périmètre. Dans ce procédé, la mousse de polyuréthane est coulé en phase liquide dans l'enveloppe creuse à l'intérieur de 35 laquelle s'opère l'expansion, ou moussage, in situ, l'enveloppe étant conformée par un moule extérieur. Pour assurer la meilleure étanchéité possible, la paroi de l'enveloppe doit comporter, non seulement, un tissu ordi5 naire mais en plus une barrière pouvant être une mousse tranchée et la fabrication de l'enveloppe est coûteuse et assez délicate. La présente invention vise à simplifier cette fabrication 10 en évitant d'avoir à doter l'enveloppe creuse de moyens particuliers d'étanchéité, ou tout au moins d'en simplifier les caractéristiques. A cet effet, l'invention prévoit d'injecter dans l'enve15 loppe, non plus un mélange de mousse liquide, mais un mélange de mousse en phase d'expansion, c'est-à-dire crgmeux, à lt'état de mousse battue, et de laisser cette mousse achever son expansion dans l'enveloppe. Cette mousse n'ayant pas tendance à mouiller la paroi de l'enveloppe, 20 aucun moyen d'étanchéité n'est plus nécessaire, ou du moins peut-il être très sommaire. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, l'invention prévoit l'introduction du polyuréthane dans l'enveloppe par l'in25 termédiaire d'un cylindre de volume voisin de la moitié de celui de l'enveloppe, dans lequel débouche la tête d'injection et qui est parcouru par un piston dont le mouvement est synchronisé avec le cycle de la tête de mélange pour que la mousse de polyuréthane subisse la préexpansion vou30 lue avant d'être refoulée dans l'enveloppe, maintenue à l'intérieur d'un moule de conformation. A titre nullement limitatif, on a représenté au dessin annexé un exemple de réalisation de l'invention, dessin 35 sur lequel: 260 1622 La figure 1 est une vue schématique en perspective de la tête d'injection et de l'enveloppe à remplir, et la figure 2 est une vue en coupe transversale de l'ensem5 ble de la figure 1. L'ensemble représenté à la figure i comporte un bloc d'injection, indiqué globalement par le repère 1, et une enveloppe creuse destinée à Etre remplie de polyuréthane 10 expansé, indiquée globalement par le repère 2 et qui peut être destinée à constituer une matelassure d'appui-tête ou tout autre pièce de coussinage. Le bloc d'injection 1 comporte un cylindre d'injection 3 15 vertical dont l'orifice supérieur 4 est engagé dans une ouverture de forme correspondante ménagée dans le fond de l'enveloppe 2. Le bloc 1 comprend également un piston 5 mû par des moyens hydrauliques, électromécaniques ou mécaniques (non représentés) pour coulisser dans le cylindre 3 20 entre le point haut, adjacent à l'orifice 4, et un point bas, orifice inférieur 6 de ce cylindre 3. Le bloc i comporte, en outre, une tête de mélange 7, de structure classique, débitant le mélange dans le cylindre 3 par l'intermédiaire du conduit 8. Le cylindre d'injection 3 est percé à sa partie inférieure d'une lumière 9 située un peu au-dessus du point bas du piston 5. Cette fente 9 permet l'introduction d'un piston d'étanchéité 10 de forme correspondant à la section inté30 rieure du cylindre 3 et destiné à opérer le raclage des parois intérieures de ce cylindre. Le déroulement du procédé selon l'invention est le suivant. 26O 1 622 Comme on le sait, le procédé se déroule en deux phases. La première phase est la phase de coulée. Le piston de propulsion 5 étant en position basse, un piston de raclage a été introduit dans le cylindre 3 par la lumière 9 5 et se trouve alors en contact sur la face d'extrémité supérieure du piston 5, la lumière étant obturée. Les deux composants du mélange, polyol et isocyanate, sont amenés sous haute pression dans la chambre de mélan10 ge 7 et, sous l'effet de cette pression, le mélange est effectué, il s'écoule par le conduit dans le cylindre 3 obturé à sa base par le piston racleur 10. Au bout d'un très court instant, quelques secondes, le piston de propulsion 5 entralne vers le haut le piston racleur 10 qui re15 foule, vers l'orifice 4 de l'enceinte 2, le mélange qui a subi une préexpansion et se trouve alors à l'état de mousse battue, c'est-à-dire très peu liquide. Le piston 5 poursuit sa remontée dans le cylindre 3 et fait pénétrer cette mousse dans l'enveloppe 2 o elle poursuit et achève son expansion. Le piston racleur 10 peut, bien entendu, demeurer en place à l'orifice 4 pour servir d'obturateur, ayant une fonction de finition de la pièce. Bien entendu les formes de réalisation et de mise en oeuvre 25 décrites ci-dessus ne sont pas restrictives, et tout procédé d'injection à deux phases de fonctionnement comportant une étape d'obturation faisant suite à une étape de raclage, par un élément auxiliaire, ne sort pas du cadre de l'invention. En particulier, les sections de l'alésage, 30 du piston et de la plaquette peuvent être quelconques mais sensiblement identiques. Revendications 1. Procédé d'injection haute pression de mousse de polyuréthane dans une enveloppe creuse, par un orifice prévu dans ladite enveloppe, dans lequel, par mélange sous haute pression d'au moins deux constituants du polyuréthane, polyol et isocyanate, on forme une mousse de polyuréthane liquide caractérisé par le fait qu'on laisse le mélange liquide subir une préexpansion avant de l'injecter dans l'enveloppe o il achève son expansion et sa polymérisation. 2. Moyens de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 du type comprenant une chambre de mélange des constituants de la mousse de polyuréthane, un cylindre commu15 niquant avec ladite chambre, et ouvert à ses deux extrémités, l'une de ses extrémités débouchant dans l'orifice de l'enveloppe creuse et l'autre extrémité servant d'entrée à un piston agencé pour coulisser dans ledit cylindre et en refouler la mousse de polyuréthane dans ladite enve20 loppe, caractérisés par le fait que ledit cylindre (3) est sensiblement vertical, son extrémité supérieure débouche dans l'orifice de l'enveloppe creuse et il est d'un volume voisin de la moitié de celui délimité par l'enveloppe (2), et le mouvement du piston (5) dans ledit cylindre (3) est 25 réglable en synchronisme avec le cycle de la tête de mélange.