Brevet FR2771044A1 — publié le 19990521

PROCEDE DE REALISATION D'UNE PIECE DE SELLERIE, NOTAMMENT POUR VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour la réalisation d'une pièce de sellerie moulée, notamment pour véhicule automobile, et plus particulièrement un tel procédé dans lequel on verse dans un moule une composition polymère susceptible de produire de la mousse, on laisse la mousse s'expanser pour former la pièce moulée, et on éjecte ladite pièce moulée. De telles pièces sont utilisées par exemple dans l'industrie automobile, notamment pour les sièges ou les appuis-tête. Elles peuvent être réalisées en particulier en mousse de polyuréthane. Ces pièces peuvent être garnies totalement ou partiellement d'un revêtement préalablement placé dans le moule. Dans le cas de pièces non garnies ou partiellement garnies, une difficulté surgit lors du démoutage, du fait de la relative fragilité de ces mousses et de leur grand pouvoir d'adhérence. A défaut de précaution particulière, il peut en effet se produire des arrachements de matière. II est donc nécessaire, soit d'appliquer un agent démoulant sur la paroi du moule, soit de réaliser un revêtement auto-démoulant sur cette paroi. L'application d'un agent démoulant se fait généralement par pulvérisation. II en résulte des problèmes de pollution de l'air du local dans lequel est effectué le moulage, cette pollution pouvant en particulier être nuisible à la santé des opérateurs. L'utilisation d'agents démoulants provoque en outre un encrassement des moules, et éventuellement des pièces moulées nécessitant un traitement ultérieur de nettoyage. Par ailleurs, les revêtements auto-démoulants sont coûteux et fragiles et présentent en particulier l'inconvénient d'être facilement rayés. Un autre problème se pose lors de la réalisation de pièces en mousse de matière plastique. En effet, on réalise après démoulage une opération de dégazage visant à vider les cellules de la mousse du gaz issu de la polymérisation. Cette opération est réalisée soit par compression mécanique, soit par mise sous vide dans un caisson. Les opérations de dégazage présentent l'inconvénient d'être coûteuses. Elles nécessitent en effet une installation particulière soit de calandrage soit de vide, et impliquent des manutentions des pièces moulées. La présente invention vise à pallier ces inconvénients. Plus particulièrement, elle vise à éviter la pulvérisation d'agents démoulants sur les parois des moules ou l'utilisation de revêtements auto-démoulants sur ces parois. L'invention se propose également de simplifier les opérations de dégazage des pièces moulées. A cet effet, I'invention a tout d'abord pour objet un procédé pour la réalisation d'une pièce de sellerie moulée, notamment pour véhicule automobile, dans lequel on verse dans un moule une composition polymère susceptible de produire de la mousse, on laisse la mousse s'expanser pour former la pièce moulée, et on éjecte ladite pièce moulée, caractérisé par le fait que l'on dispose dans le moule au moins une membrane d'isolation susceptible d'isoler au moins une partie de la surface du moule de la mousse expansée. La membrane évite le contact direct de la mousse avec les parois du moule ou, éventuellement, avec seulement certaines parties de ces parois. Elle évite donc les arrachements de mousse rencontrés dans l'art antérieur. La membrane utilisée selon l'invention peut posséder un pouvoir d'extension lui permettant d'épouser les formes du moule. Dans un autre mode de réalisation, la membrane est mise en forme préalablement à sa mise en place dans le moule, par exemple par des procédés connus de thermoformage ou de drapage. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, on procède au dégazage de la mousse en la comprimant par application d'une pression différentielle sur les deux faces de la membrane. A cet effet, on peut notamment exercer une pression sur la membrane à l'aide d'au moins un vérin, depuis la partie du moule qu'elle isole de la mousse. On peut également appliquer une dépression dans la partie de la cavité du moule située du côté de la mousse par rapport à la membrane. On peut également appliquer une surpression dans la partie de la cavité du moule opposée à la mousse par rapport à la membrane. Les trois possibilités peuvent bien évidemment être mises en oeuvre simultanément. Dans ce mode de réalisation, le dégazage est donc réalisé directement dans le moule avant l'éjection de la pièce. Ce dégazage n'implique donc aucune opération ultérieure ni aucune installation supplémentaire. Egalement dans un mode de réalisation particulier, ladite membrane est maintenue dans le moule durant la réalisation d'une pluralité de pièces. Dans ce cas, la membrane doit posséder des propriétés antiadhésives, au moins sur sa face en contact avec la mousse. Dans un autre mode de réalisation, ladite membrane est changée avant la réalisation de chaque pièce. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire que la membrane soit antiadhésive. Elle peut l'être toutefois si l'on souhaite ultérieurement la détacher de la pièce. Dans le cas où la membrane est changée avant la réalisation de chaque pièce, elle peut en outre être utilisée à l'emballage de la pièce après éjection. Egalement dans un mode de réalisation particulier, ladite membrane peut former un sac à l'intérieur duquel débouche un trou de coulée, une surpression étant appliquée entre les parois du moule et la membrane, après expansion de la mousse, le dégazage s'effectuant par ledit trou de coulée. On peut en outre prévoir de garnir le fond d'au moins une première partie du moule de ladite membrane et le fond d'au moins une deuxième partie du moule d'une enveloppe. On peut alors verser la composition polymère liquide dans la deuxiéme partie du moule sur ladite enveloppe et laisser la mousse s'expanser jusqu'au contact de la membrane. En variante, on peut verser la composition polymère liquide dans la première partie du moule sur ladite membrane et laisser la matière plastique s'expanser jusqu'au contact de ladite enveloppe. L'invention a également pour objet un dispositif comprenant un moule pour le moulage de pièces en mousse de matière plastique, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour amener une membrane d'isolation au contact d'au moins une partie de la paroi du moule. On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, des modes de réalisation particuliers de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels: - les figures la, lb et lc illustrent un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention; - les figures 3a et 3b illustrent un troisième mode de réalisation de l'invention; - les figures 4a et 4b illustrent encore un autre mode de réalisation de l'invention; - la figure 5 est une vue à plus grande échelle du détail V de la figure 4b; - les figures 6a et 6b illustrent un autre mode de réalisation de l'invention; - la figure 7 est une vue à plus grande échelle du détail VII de la figure 6a; - les figures 8a et 8b illustrent encore un autre mode de réalisation de l'invention; - la figure 9 représente un autre dispositif permettant la mise en oeuvre de l'invention; et - la figure 10 illustre encore un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. On voit à la figure la un moule 1 en deux parties, à savoir une matrice 2 et un poinçon 3 reliés par une articulation 4. Le moule est ici ouvert et il délimite, lorsqu'il est fermé, une cavité de moulage 5 ayant la forme d'une pièce que l'on souhaite moulée. Le moule étant ouvert, comme montré à la figure la, on dispose dans le fond de la matrice 2 un tissu 6 qui formera ultérieurement une garniture extérieure pour l'objet moulé en mousse. Selon l'invention, une membrane 7 est disposée contre la paroi intérieure du poinçon 3. Des conduits 8 qui traversent la paroi du poinçon 3 pour déboucher dans la cavité du moule peuvent être reliés à une source de vide, de manière à plaquer par aspiration la membrane 7 sur la paroi du poinçon 3. Un joint d'étanchéité périphérique 9 disposé sur le pourtour du poinçon améliore cette aspiration. Les parois du moule étant ainsi garnies du tissu 6 et de la membrane 7, une quantité convenable de composition polymère susceptible de produire une mousse est introduite dans le moule à l'aide d'une tête de coulée 10. Cette composition polymère, par exemple du polyuréthane, est ici déposée sur le tissu 6 au fond de la matrice 2. Le moule est alors fermé, comme montré à la figure 1 b, avant ou juste après que la composition polymère ait commencé à produire de la mousse, qui vient jusqu'au contact de la membrane 7 pour former une masse de mousse 11. Le dégazage s'effectue par des conduits 12 formés dans le plan de joint. Par conséquent, en aucun point la mousse n'est ici au contact de la paroi du moule. Au niveau de la matrice 2, le tissu 6 est interposé entre la mousse et le moule. De même, au niveau du poinçon 3, c'est la membrane 7 qui est interposée. L'étape suivante représentée à la figure 1 c consiste à connecter les conduits 8 à une source de pression. Cette pression est appliquée sur la membrane 7 qui provoque ainsi un écrasement de la masse de mousse 11. Dans le cas présent, on applique en outre une dépression de l'autre côté de la membrane par des trous 13 formés dans la paroi de la matrice 2. On observera que l'aspiration par les conduits 13 implique que le tissu 6 soit suffisamment perméable à l'air. En revanche, la surpression appliquée à la membrane par les conduits 8 implique que cette membrane soit relativement étanche. Après dégazage, les conduits 8 et 13 sont mis à l'air libre afin de permettre à la masse de mousse il de reprendre sa forme dans la cavité 5 du moule. Le moule peut alors être ouvert pour reprendre la position de la figure la. L'objet moulé est alors éjecté sans difficulté, la mousse n'étant pas venue au contact de la paroi du moule. La figure 2 représente une variante dans laquelle le dégazage est obtenu mécaniquement et non pas pneumatiquement. Dans ce mode de réalisation, des vérins 14 permettent de déplacer des parties mobiles 15 du poinçon 3 vers l'intérieur de la cavité 5 du moule. La membrane 7 permet d'une part d'isoler comme précédemment la masse de mousse Il des parois du moule. Elle assure ici en outre deux autres fonctions. D'une part, elle permet de répartir, à peu près uniformément sur l'ensemble de la mousse 11, l'effort des vérins 14. Par ailleurs, elle empêche le blocage des parties mobiles 5 par la mousse. On a représenté dans les figures 1 et 2 le tissu 6 recouvrant le fond de la matrice 2, tandis que la membrane 7 recouvrait la surface du poinçon 3. La disposition inverse aurait pu être adoptée. Dans ce cas, la composition polymère liquide aurait été déposée sur la membrane et se serait expansée jusqu'au contact du tissu. Bien entendu, dans ce mode de réalisation, les connexions des conduits 8 et 13 devraient être inversées. La figure 3a représente un cas où toute la surface intérieure de la cavité du moule est isolée de la mousse par une membrane. On voit ici un moule 16 formé d'une matrice inférieure 17 et d'un poinçon supérieur 18. La matrice et le poinçon portent chacun à l'aide de chapes 19, un rouleau 20 d'alimentation en membrane et, par l'intermédiaire de chapes 21, des rouleaux 22 d'entraînement et de réception de la membrane dégradée. Un cadre 23 de découpe et de soudure est logé dans la paroi du poinçon 18 autour de la cavité du moule. Des vérins 24 permettent la manoeuvre du cadre 23. Enfin, des conduits 25 formés dans les parois du moule peuvent être reliés soit à une source de dépression pour retenir les membranes 26, soit à une source de pression pour comprimer la pièce 27 moulée pour réaliser son dégazage. Les opérations de dépôt de la composition polymère liquide, de fermeture du moule, d'expansion de la mousse et de dégazage de la pièce 27 s'effectuent comme précédemment. Toutefois, préalablement à l'ouverture des moules, il est possible de découper et de souder les membranes 26 à l'aide du cadre 23 mû par les vérins 24. Le moule est ensuite ouvert et la pièce 27, enveloppée dans les membranes 26, telle que représentée à la figure 3b est éjectée. Les membranes 26 pourront éventuellement être retirées, ou bien la pièce 27 pourra être utilisée telle quelle avec son enveloppe de membrane. Le cycle de moulage suivant débute par l'enroulement des chutes de membranes sur les rouleaux 22 pour la mise en place de tronçons de membranes neufs. On observera que l'opération de découpe de la membrane est facultative. En l'absence de cette opération, la pièce 27 est retirée seule du moule et toute la membrane dégradée est enroulée sur les rouleaux 22. On notera que le fait de pouvoir découper les membranes au format du moule permet d'envisager un système indépendant d'approvisionnement en membrane, pouvant alimenter une pluralité de moules. L'opération de découpe se fait alors juste après la mise au vide. Les figures 4 et 5 montrent un mode de réalisation dans lequel la matière plastique est coulée dans le moule fermé. Le moule 28 est toujours formé de deux parties 29 et 30, reliées par une articulation 31. Ce moule est ici destiné à la réalisation d'un appui-tête, et l'on voit sur les figures 4a et 4b les deux broches de montage 32 de cet appui-tête sortant du moule par le plan de joint entre les deux parties 29 et 30. Un trou de coulée 33 est percé dans la partie 29 du moule et débouche dans la cavité du moule au centre d'un joint d'étanchéité 34. D'autres joints d'étanchéité 35 sont prévus autour des canaux de réception des broches 32. La membrane est ici réalisée en deux parties 36 et 37 recouvrant chacune la paroi interne de l'une des parties du moule. Elle est fixée à cette partie à l'aide d'une rainure périphérique 38 dans laquelle elle est engagée et maintenue par un anneau élastique 39. La membrane 36, 37 reste donc ici à poste dans les moules pendant la réalisation d'un certain nombre de pièces. Pour mouler ces pièces, on dispose tout d'abord un organe de réception 40 à l'extrémité extérieure du conduit 33 pour recevoir l'embout 41 d'une tête de coulée 42. La composition polymère est alors introduite dans la cavité du moule par le conduit 33. Après expansion de la mousse jusqu'à ce qu'elle remplisse la totalité de la cavité, la tête de coulée 42 est retirée de même que l'organe de réception 40 de manière à mettre l'extrémité extérieure du conduit 33 à l'air libre. Une pression est alors appliquée à la face des membranes 36 et 37 en vis-à-vis des parois du moule par des conduits 43. Il en résulte une compression de la mousse 44 et son dégazage, les gaz en résultant s'échappant par le trou de coulée 33 (figure 4b).Lorsque l'on cesse d'appliquer la pression par les conduits 43, la mousse reprend son volume. Le moule peut alors être ouvert et la pièce moulée extraite. Le mode de réalisation des figures 6 et 7 illustre le cas d'une coulée moule ouvert, comme dans les figures 1 à 3, mais avec des membranes à poste fixe comme dans les figures 4 et 5. Le moule est toujours en deux parties 45 et 46 et les membranes 47 sont maintenues, comme précédemment, par des anneaux élastiques 48, engagés dans des rainures périphériques 49. Dans le cas présent, lors de la mise en pression de la cavité du moule par les conduits 50, le dégazage s'effectue dans le plan de joint par un relâchement contrôlé de la pression de fermeture du moule. Dans le mode de réalisation des figures 8, une membrane 52 ne recouvre que la surface inteme d'une seule partie 53 du moule. La surface de l'autre partie 54 peut être recouverte par un tissu 55 comme dans les figures 1 et 2, ou être traitée par des moyens anti-adhérents. On observe ici que la membrane 52 dépasse largement de la cavité du moule. Ainsi, après démoulage, elle peut, comme montré à la figure 8b, être repliée et soudée à sa périphérie 56 pour former un emballage de protection du tissu 55 ou de la mousse nue selon le cas. Dans le mode de réalisation de la figure 9, la membrane 57 est alimentée comme dans la figure 3a à partir d'un rouleau d'alimentation 58 et vers un rouleau 59 d'entraînement et de stockage de la membrane dégradée. La membrane 57 est ici rendue solidaire du poinçon 60 du moule, à l'aide d'un serre-flan 61. Dans le mode de réalisation de la figure 10, la membrane 62 est partiellement solidaire du tissu de garnissage 63, la matrice 64 est munie de conduits pneumatiques 65 et, de même, le poinçon 66 est muni de conduits pneumatiques 67. La succession des opérations est la suivante: Le moule étant ouvert et la membrane 62 dégagée, la coulée est effectuée à l'aide de la tête de coulée 68 sur le tissu 63 à partir de la tête de coulée 68. Les conduits 65 et 67 sont à l'air libre. La membrane 62 est alors rabattue sur la cavité du moule et ce demier est fermé. Une dépression est alors appliquée au conduit 67 pour plaquer la membrane 62 sur la paroi inteme du poinçon 66. Cette dépression est maintenue pendant la polymérisation. On procède ensuite au dégazage de la pièce moulée en appliquant une surpression au conduit 67 et une dépression au conduit 65. Les conduits 65 et 67 sont ensuite remis à l'air libre et le moule est ouvert. L'objet moulé peut alors être éjecté. REVENDICATIONS 1- Procédé pour la réalisation d'une pièce de sellerie moulée, notamment pour véhicule automobile, dans lequel on verse dans un moule (1; 16; 29,30; 45,46; 64,66) une composition polymère susceptible de produire de la mousse, on laisse la mousse s'expanser pour former la pièce moulée (11; 27; 44), et on éjecte ladite pièce moulée, caractérisé par le fait que l'on dispose dans le moule au moins une membrane d'isolation (7; 26; 36,37; 47; 52; 57; 62) susceptible d'isoler au moins une partie de la surface du moule de la mousse expansée. 2- Procédé selon la revendication 1, dans lequel on procède au dégazage de la mousse en la comprimant par application d'une pression différentielle sur les deux faces de la membrane. 3 Procédé selon la revendication 2, dans lequel on exerce une pression sur la membrane à l'aide d'au moins un vérin (14) depuis la partie du moule qu'elle isole de la mousse. 4- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, dans lequel on applique une dépression dans la partie de la cavité du moule situé du côté de la mousse par rapport à la membrane. 5- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel on applique une surpression dans la partie de la cavité du moule situé du côté opposé à la mousse par rapport à la membrane. 6- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel ladite membrane (36,37) est maintenue dans le moule durant la réalisation d'une pluralité de pièces. 7- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel ladite membrane (26) est changée avant la réalisation de chaque pièce. 8- Procédé selon la revendication 7 dans lequel la membrane (52) est utilisée à l'emballage de la pièce après éjection. 9- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 8 dans lequel ladite membrane (36; 37) forme un sac à l'intérieur duquel débouche un trou de coulée (33), une surpression étant appliquée entre la paroi du moule et la membrane après expansion de la mousse, le dégazage s'effectuant par ledit trou de coulée. 10- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel on garnit le fond d'au moins une première partie de moule (3) de ladite membrane (7) et le fond d'au moins une deuxième partie de moule (2) d'une enveloppe (6), que l'on verse ladite matière plastique liquide dans ladite deuxième partie sur ladite enveloppe, et que l'on laisse la matière plastique s'expanser jusqu'au contact de ladite membrane. 11- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel on garnit le fond d'au moins une première partie de moule d'une enveloppe et le fond d'au moins une deuxième partie de moule de ladite membrane que l'on verse ladite matière plastique liquide dans ladite deuxième partie sur ladite membrane et que l'on laisse la matière plastique s'expanser jusqu'au contact de ladite enveloppe. 12- Dispositif comprenant un moule pour le moulage de pièces en mousse de matière plastique caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (20, 22; 58,59) pour amener au moins une membrane (26; 57) au contact d'au moins une partie de ta paroi du moufte.