Brevet FR2688166A1 — publié le 19930910

Moule Pour le moulage d'une mousse de matière ssnthétique. La présente invention concerne un moule, notamment pour le moulage d'un objet en mousse de matière synthétique, comportant au moins une ouverture d'évent. Il pourra s'agir en particulier de moulage d'objets en mousse de polyuréthane pour l'automobile. Généralement il y a un assez grand nombre d'ouvertures d'évent réparties à la partie supérieure du moule, notamment sur son couvercle, et dont le rôle est de permettre l'évacuation de l'air de la cavité du moule pendant l'expansion de la mousse. En l'absence de ces ouvertures, qui ont un diamètre de 1 à 7 mm, la pression de l'air subsistant dans la cavité freinerait l'expansion de. la mousse, et la mousse, en particulier lorsqu'il s'agit d'un moulage à chaud, aurait une densité trop élevée. Cependant ces ouvertures d'évent présentent l'inconvénient de permettre une sortie de matière en fin de processus d'expansion, la pression de la mousse dans la cavité continuant à augmenter après remplissage de cette dernière. Cette matière, constituant la "perte aux évents", se présente, à l'extérieur du moule, sous la forme d'une multitude de petits macarons ou nodosités qui, même lorsque l'on règle au minimum la quantité de matière disposée dans la cavité du moule avant fermeture, peuvent représenter jusqu a 10% du poids de l'objet moulé. Ces macarons nécessitent en outre une opération supplémentaire d'ébarbage puis de débouchage des ouvertures d'évent du moule, ce qui prend du temps et constitue une source de déchets préjudiciables à l'environnement. Sur la figure 1 qui illustre cet état de la technique, on a représenté le moule schématiquement en 1 et son couvercle en 2, l'objet en mousse prêt à être extrait du moule étant référencé en 3. Les ouvertures d'évent du couvercle ont été référencées 4, et les macarons ou nodosités qui s'en échappent sont désignés 5. Un autre inconvénient de ces ouvertures d'évent 4 réside dans le fait qu'elles permettent non seulement la sortie de la mousse sous la forme de ces macarons 5, mais également la sortie des gaz (C02) qui sont engendrés dans l'objet moulé lors de la formation de la mousse de polyuréthane, et qui s'en échappent vers la fin du processus d'expansion. Ces évacuations de gaz produisent sous les ouvertures d'évent différents défauts de la structure de la mousse, tels que nervures, fissurations et zones de densification qui bien entendu affectent défavorablement la qualité du produit fini, en particulier du fait de l'apparition de duretés locales. Pour supprimer tant la sortie de mousse que la sortie des gaz, par ces évents, en fin du processus d'expansion de la mousse, on a tenté de mettre en oeuvre des dispositifs d'obturation tels que celui qui a été représenté en 6 sur la figure 2 et qui sont propres à obturer chaque ouverture d'évent 4. Ces dispositifs ne sont pas satisfaisants car il est très difficile de faire coïncider l'instant de la fermeture des évents avec l'instant auquel le moule est rempli, avant le début de la sortie de la mousse. En outre, ces dispositifs d'obturation sont peu adaptés aux conditions d'utilisation, étant soumis à des variations de température et au contact avec des agents de démoulage ; ils doivent de plus être nettoyés régulièrement, d'où des contraintes d'entretien augmentées. Le but de la présente invention est d'éliminer ces inconvénients de la technique antérieure, grâce à un moule duquel l'air peut être entièrement évacué pendant la phase de formation de la mousse, mais qui en même temps comporte des moyens pour empêcher la sortie de celle-ci ainsi que des gaz engendrés dans la mousse, par les ouvertures d'évent, en fin de remplissage. On souhaite aussi éviter toute utilisation d'un système séparé de détection de remplissage, qui serait la source de difficultés de mise en oeuvre. A cet effet, un moule du type défini dans ce qui précède est, conformément à la présente invention, caractérisé en ce que chaque ouverture d'évent est associée à une soupape apte à l'obturer, cette soupape comportant à l'intérieur du moule un poussoir propre à recevoir la pression de ladite mousse en fin de remplissage et à provoquer alors l'obturation de ladite ouverture avec un effet d'isolation étanche entre l'intérieur du moule et l'extérieur. Dans une réalisation pratique, ladite ouverture est traversée par une queue de la soupape, cette queue étant montée coulissante dans un capotage qui est extérieur au moule et est traversé par au moins un orifice d'échappement. L'effet d'isolation mentionné plus haut peut quant à lui être obtenu par le fait que la queue de soupape porte un joint d'étanchéité annulaire propre à s'appliquer de façon étanche sur la face interne dudit capotage, en amont de l'emplacement auquel ledit orifice d'échappement y débouche. Pour que la soupape ne puisse remonter et obturer l'ouverture d'évent concernée que pour une pression déterminée de la mousse dans la cavité, on peut encore prévoir que ladite queue de soupape porte extérieurement un contrepoids servant également de butée limitant la descente de ladite soupape. On comprend que ce contrepoids pourrait être remplacé par un ressort. Enfin il est avantageux de prévoir encore que ledit poussoir est protégé d'un contact direct avec la mousse par une membrane perméable aux gaz. Un mode d'exécution de l'invention va maintenant être décrit à titre d'exemple nullement limitatif, avec référence aux autres figures du dessin ci-annexé dans lequel - les figures 3 et 4 sont des vues schématiques en coupe montrant le principe d'un moule conforme à la présente invention, respectivement en cours de remplissage par expansion de la mousse et en fin de phase de remplissage et - la figure 5 est une vue en coupe partielle plus détaillée, au niveau de l'axe d'une ouverture d'évent. Sur les figures 3 et 4, les références 1 à 4 désignent les mêmes parties de moule que sur la figure 1. La soupape, très schématisée, est désignée globalement en 7 et son poussoir ou flotteur, intérieur au moule, en 8. Une membrane en mousse de polyuréthane (ou en textile non tissé) 9, donc perméable aux gaz, fixée sur la face interne du couvercle 2 du moule autour de l'ouverture 4, empêche la mousse 3 d'entrer en contact avec le poussoir 8 et de s'y coller. Un moule ainsi constitué fonctionne de la façon suivante : le couvercle 2 étant ouvert, on garnit le fond du moule 1 avec la matière sous forme liquide destinée à constituer la mousse 3 sous l'effet de la réaction chimique. Le couvercle 2 étant mis en place, la mousse 3 entre en expansion, et l'air qui occupe la partie supérieure de la cavité du moule en est chassé par l'ouverture 4, la soupape 7 étant en position basse (figure 3). Quand la mousse atteint la membrane 9, elle presse le poussoir 8, ce qui fait remonter la soupape et empêche toute sortie de la mousse 3 et de gaz de réaction par l'ouverture 4, qui est alors obturée de façon étanche (figure 4). On peut ensuite ouvrir le couvercle 2 et extraire l'objet moulé. Les moyens d'étanchéité n'ont pas été représentés sur les figures 3 et 4, qui sont schématiques. On pourrait imaginer par exemple un joint porté directement par le poussoir 8 et destiné à être appliqué par lui contre le pourtour de l'ouverture 4. On peut aussi utiliser les moyens représentés à la figure 5. Dans ce mode de réalisation plus détaillé, on utilise une plaque circulaire 10 enserrée entre l'extrémité supérieure de la queue 11 de la soupape 7 et un épaulement extrême d'une tige de guidage 12 vissée en bout dans ladite queue et pouvant coulisser dans l'alésage 13 du fond d'un capotage 14 soudé sur le couvercle 2. Un joint torique élastique 15 est logé dans une gorge périphérique 16 de la plaque 10. Ainsi, quand la soupape 7 est en position basse, comme représenté sur la figure 5, le joint 15 est écarté de la face conique interne 17 du capotage 14, et l'air du moule peut s'échapper par l'ouverture 4 et un orifice d'échappement 18 ménagé dans le fond du capotage. Quand la soupape 7 est en position haute, la plaque 10 occupe la position représentée en pointillés et le joint 15 assure l'étanchéité souhaitée, empêchant toute communication entre l'ouverture 4 et l'orifice 18 en étant alors pressé contre la face interne 17. On voit sur la figure qu'un espace E est encore ménagé entre le poussoir 8 et le couvercle 2 du moule lorsque le joint 15 est appliqué contre la face interne 17 du capotage, ce qui assure que l'étanchéité est bien réalisée au niveau du joint. Il y a lieu de noter qu'un contrepoids 19 vissé extérieurement en bout sur la tige 12 limite le mouvement de descente de la soupape 7 et permet également de déterminer la pression qui doit être exercée par la mousse 3 sur le poussoir 8 pour que la soupape remonte. Ce contrepoids pourrait être remplacé ou complété par un ressort taré qui serait par exemple comprimé entre la plaque 10 et le fond du capotage 14. Il va de soi qu'on peut prévoir dans le couvercle 2, dans ses parties hautes, autant d'ouvertures d'évent 4, ainsi équipées, qu'il sera nécessaire pour assurer une évacuation totale de l'air de la cavité du moule lors de l'expansion de la mousse. REVENDICATIONS 1. Moule, notamment pour le moulage d'un objet en mousse de matière synthétique, comportant au moins une ouverture d'évent, caractérisé en ce que cette ouverture (4) est associée à une soupape (7) apte à l'obturer, cette soupape comportant à l'intérieur du moule un poussoir (8) propre à recevoir la pression de ladite mousse (3) en fin de remplissage et à provoquer alors l'obturation de ladite ouverture (4) avec un effet d'isolation étanche entre l'intérieur du moule et l'extérieur. 2. Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit effet d'isolation étanche est réalisé par un joint porté directement par ledit poussoir (8) et destiné à être appliqué par lui contre le pourtour de ladite ouverture (4). 3. Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ouverture (4) est traversée par une queue (11) de la soupape (7), cette queue étant montée coulissante dans un capotage (14) qui est extérieur au moule et est traversé par au moins un orifice d'échappement (18). 4. Moule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la queue (11) de soupape (7) porte un joint d'étanchéité annulaire (10, 15) propre à s'appliquer de façon étanche sur la face interne (17) dudit capotage (14), en amont de l'emplacement auquel ledit orifice d'échappement (18) y débouche. 5. Moule selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite queue (11) de soupape porte extérieurement un contrepoids (19) servant également de butée limitant la descente de ladite soupape (7). 6. Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit poussoir (8) est protégé d'un contact direct avec la mousse (3) par une membrane (9) perméable aux gaz.