Brevet FR2857898A1 — publié le 20050128

Dispositif et procédé de dégazage pendant une opération de moulage. L'invention concerne un dispositif et un procédé de dégazage pendant une opération de moulage, en particulier de matière synthétique telle que de la mousse de polyuréthane. Lors du moulage d'article en mousse de polyuréthane, un mélange de composants chimiques est introduit sous forme liquide dans une cavité de moulage. Le mélange réagit chimiquement, d'une manière connue en soi, en générant un gaz tel que du dioxyde de carbone C02 10 sous la forme de bulles incluses dans le mélange. Le mélange augmente de volume au point d'emplir entièrement la cavité, puis il durcit par polymérisation pour former une pièce en mousse de polyuréthane. La cavité est remplie initialement d'air. Si la 15 cavité était étanche, l'air resterait prisonnier et formerait une ou des bulles empêchant la mousse d'emplir complètement la cavité. Il est donc nécessaire de prévoir des moyens pour laisser l'air s'échapper. De plus, la taille des bulles se formant dans le mélange est fonction 20 de la pression régnant dans le moule. Si la pression est trop faible, les bulles augmentent de taille et la qualité, en particulier d'élasticité, de la mousse obtenue n'est pas satisfaisante. Aussi, la fuite d'air doit être limitée pour conserver une pression suffisante 25 pendant le développement de la mousse, de l'ordre de 0,5 à 1 bar. Le document EP 659 113 propose un dispositif de dégazage à installer sur une paroi supérieure d'un moule. Le dispositif comporte un support à visser dans un trou 30 taraudé de la paroi, le support comportant un évent cylindrique débouchant dans la cavité d'un moule. L'évent cylindrique comporte une gorge mise en communication avec l'atmosphère par un canal radial. Une tige de vérin est prévue pour coulisser dans l'évent cylindrique entre une position de dégazage et une position avancée. La tige de vérin comporte une partie cannelée s'étendant, quand la tige est en position de 5 dégazage, entre l'extrémité débouchante de l'évent et la gorge. La tige comporte également une gorge en vis-à-vis de la gorge de l'évent. Lors de l'opération de moussage, la tige est en position de dégazage et l'air est chassé de la cavité en 10 passant par les cannelures de la partie cannelée de la tige, les gorges et les canaux radiaux. Du fait de la petite section de passage pour l'air, une surpression est maintenue dans le moule. De la mousse peut éventuellement s'insinuer dans les cannelures. Aussi, après l'opération 15 de moussage, on procède à une manoeuvre du dispositif en faisant sortir la tige vers la position avancée jusqu'à ce que la gorge de la tige dépasse l'extrémité débouchante de l'évent. Pendant cette manoeuvre, la mousse qui s'est insinuée est raclée par l'arête entre la gorge 20 et la tige (partie cylindrique) et repoussée à l'intérieur de la cavité. La longueur de la partie cannelée et la profondeur des cannelures sont prévues pour que la mousse ne remonte pas jusqu'aux gorges. Cependant, le vérin doit être d'une force 25 suffisante pour manoeuvrer la tige malgré l'adhérence de la matière synthétique sur la paroi de l'évent, et malgré également le coincement de la matière synthétique entre la tige et la paroi de l'évent. En effet, la matière synthétique en pellicule fine éventuellement déjà durcie 30 a tendance à se rouler et former des agglomérats. De plus, un jeu fonctionnel minimal doit être prévu entre la tige et l'évent. Or, il est souhaitable d'utiliser des mousses fluides, pour améliorer la capacité de remplissage de la 35 cavité. Plus la mousse est fluide et plus elle s'insinuera facilement dans le jeu fonctionnel prévu entre la tige et l'évent et dans les cannelures. Il faut donc prévoir pour ce type de mousse une tige plus longue et un vérin plus puissant, ce qui grève l'encombrement et le prix du dispositif. Par ailleurs, lorsque la mousse a rempli complètement le moule, on attend la polymérisation de la mousse avant d'effectuer le démoulage. Pendant ce délai, le gaz contenu dans les bulles à proximité du dispositif de dégazage a tendance à s'échapper par le dispositif. La 10 densité finale de la mousse est plus élevée dans le volume de la pièce avoisinant le dispositif. Ce volume constitue alors un point dur sur la pièce obtenue. L'invention vise à fournir un dispositif de dégazage apte à évacuer l'air d'une cavité de moulage et 15 à empêcher le passage de la matière synthétique, même si cette matière est fluide, tout en ayant un encombrement et un prix de revient limités. Elle vise aussi à ce que le dispositif permette d'obtenir des pièces en mousse ne comportant pas de point dur. Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un dispositif de dégazage à installer sur une paroi d'un moule, la paroi délimitant une cavité de moulage, le dispositif comportant: - au moins un évent cylindrique dont une première 25 extrémité est destinée à déboucher dans la cavité, la deuxième extrémité étant en communication avec l'air libre; - une tige cylindrique destinée à coulisser dans l'évent entre une position de dégazage et une position avancée, 30 un jeu de fonctionnement subsistant entre la tige et l'évent, de l'air pouvant s'échapper de la cavité de moulage par le jeu de fonctionnement pendant une opération de moulage. Selon l'invention, la tige s'étend dans l'évent, en 35 position de dégazage, uniquement à proximité de la deuxième extrémité de l'évent, et s'étend, en position avancée, sur toute la longueur de l'évent. Lors de l'utilisation du dispositif selon l'invention, l'air s'évacue par l'espace libre du jeu de fonctionnement entre la tige et l'évent. La mousse 5 remonte à l'intérieur de l'évent, mais est bloquée par l'extrémité de la tige. Le jeu de fonctionnement est choisi suffisamment petit pour que la matière synthétique ne puisse pas y pénétrer. De plus, seule une partie du gaz des bulles de la 10 mousse contenue dans l'évent a la possibilité de s'échapper. Ainsi, la zone de mousse durcie est contenue uniquement dans l'évent. La pièce obtenue ne comporte donc pas de zone durcie à proximité de l'évent. Lorsque la matière synthétique dans l'évent 15 commence à durcir, la tige est manoeuvrée pour atteindre la position avancée. Comme la mousse dans l'évent a déjà commencé à durcir, elle forme une barre suffisamment compacte pour être repoussée d'un bloc. Le risque de coincement de matière synthétique entre la tige et la 20 paroi de l'évent est donc éliminé et l'effort maximal opposé à la manoeuvre est réduit. La taille du vérin de manoeuvre de la tige peut ainsi être réduite. Le dispositif comporte éventuellement plusieurs tiges, par exemples trois tiges, manoeuvrées par le même 25 vérin. Ainsi, la section de passage de l'air à évacuer de la cavité est augmentée, en nécessitant un seul vérin. L'invention a aussi pour objet un procédé de moulage d'une pièce en matière synthétique moussante dans un moule comportant une cavité de moulage, le moule 30 comportant le dispositif précédent, procédé dans lequel on injecte la matière synthétique moussante dans le moule quand la tige est en position de dégazage, l'air s'échappant par le jeu de fonctionnement entre l'évent et la tige, la matière synthétique étant arrêtée dans 35 l'évent par la tige. De préférence, on manoeuvre la tige vers la position avancée pour repousser la matière contenue dans l'évent vers la cavité à l'intérieur de la pièce lorsque la matière synthétique commence son durcissement. Ainsi, l'excroissance formée par la mousse 5 remplissant l'évent est repoussée dans la pièce moulée. Comme ce refoulement a lieu au début du durcissement de la pièce, l'excroissance est entièrement noyée dans la pièce et y reste après le durcissement complet de la pièce. L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif selon 15 un premier mode de réalisation de l'invention, dans une position de dégazage; - la figure 2 est une vue similaire à la figure 1, la tige du dispositif étant dans une position avancée; - la figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif selon 20 un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les figures 1 et 2 concernent un premier mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1 est représenté un moule 1, comportant une partie inférieure 2, et une paroi supérieure 3. La paroi supérieure 3 est 25 ajustée sur la partie inférieure de manière à former une cavité de moulage 4 entre elles. La cavité de moulage 4 a la forme d'une pièce que l'on souhaite obtenir. La paroi supérieure 3 est équipée d'un dispositif de dégazage 5. Ce dispositif de dégazage 5 comporte un 30 support 60 sur lequel est fixé un canon 51 lui-même fixé sur la paroi supérieure 3. Un évent 52 est aménagé dans le canon 51 de telle sorte qu'une première extrémité de l'évent débouche dans la cavité au niveau de la surface interne 31 de la paroi supérieure 3, tandis qu'une 35 deuxième extrémité de l'évent 52 débouche à l'air libre. Le dispositif de dégazage 5 comporte également un vérin 53 fixé sur le support 60. Une tige 54 est destinée à coulisser dans l'évent et est manoeuvrée par le vérin. La tige 54 est mobile entre une position de dégazage dans laquelle l'extrémité de la tige 55 est engagée dans 5 l'évent 52 mais à proximité de la deuxième extrémité, et une position avancée dans laquelle l'extrémité de la tige 55 est affleurante à la surface intérieure 31 de la paroi 3, au niveau de la première extrémité de l'évent 52. Cette position est montrée en particulier sur la figure 10 2. Lors du moulage d'une pièce, de la matière synthétique est injectée à l'intérieur de la cavité. Dès que cette matière synthétique est injectée, il se produit une réaction chimique qui provoque le moussage de la 15 matière synthétique, de telle sorte que cette matière augmente progressivement de volume et remplit entièrement la cavité de moulage 4. L'air contenu initialement dans la cavité de moulage 4 s'échappe par l'évent 52 et par le jeu de 20 fonctionnement qui existe entre la tige 54 et l'évent 52, puis s'échappe à l'air libre. Lorsque l'air est entièrement chassé de la cavité de moulage 4, la mousse pénètre à l'intérieur de l'évent 52 pour être arrêtée par l'extrémité 55 de la tige 54. Le jeu de fonctionnement 25 entre la tige 54 et le canon 51 est suffisamment faible pour que la matière synthétique ne pénètre pas dans l'évent au-delà de l'extrémité 55. Lorsque la mousse commence sa polymérisation, c'est-à-dire qu'elle commence à durcir, on commande la 30 manoeuvre du vérin pour que la tige passe de la position de dégazage, représentée sur la figure 1, à la position avancée, représentée à la figure 2. Lors de cette manoeuvre, la mousse contenue à l'intérieur de l'évent 52, est repoussée à l'intérieur de la cavité du moulage 4. La 35 mousse est suffisamment dure à ce moment là pour rester cohérente à l'intérieur de l'évent 52, mais suffisamment souple pour que la mousse repoussée pénètre à l'intérieur de la pièce contenue dans la cavité du moulage 4. Lorsque le durcissement est terminé, cette matière repoussée reste prisonnière de la pièce moulée. A titre d'exemple, 5 le diamètre de la tige est de 3 mm, et le jeu de fonctionnement entre la tige et l'évent est compris entre et 50 microns. Dans une variante d'utilisation, le vérin sera manoeuvré une fois que la pièce sera entièrement durcie, 10 et lors de l'ouverture du moule, pour sortir la pièce. Dans ce cas, la mousse qui est montée dans l'évent formera une excroissance sur la pièce; cette excroissance pourra soit subsister, si elle n'est pas gênante pour l'utilisation de la pièce, soit être 15 simplement sectionnée à sa base. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, tel que montré sur la figure 3, les mêmes repères désignent les mêmes pièces que sur les figures 1 et 2. Un dispositif de dégazage 5' comporte également un 20 vérin 53 fixé sur un support 60'. Par contre, il comporte trois tiges 52', qui sont destinées à coulisser dans trois évents 52', du canon 51'. Les tiges 54' sont reliées à une tige 59 du vérin par l'intermédiaire d'un dispositif d'assemblage. Le dispositif d'assemblage 25 comporte d'une part, une plaque de montage 57 et une plaque arrière 58. Les trois aiguilles 54' comportent des culots 56 et traversent la plaque de montage 57. La plaque de montage 57 est fixée sur la plaque arrière 58, de sorte que les culots sont emprisonnés contre la plaque 30 arrière 58. La plaque arrière 58 est fixée sur la tige de vérin 59. L'utilisation de ce dispositif de dégazage 5' est identique à celle du dispositif selon le premier mode de réalisation. Ici, par l'augmentation du nombre de tiges 35 54', la section de passage pour les gaz est augmentée tout en conservant un seul vérin de manoeuvre. REVENDICATIONS 1. Dispositif de dégazage à installer sur une paroi (3) d'un moule, la paroi (3) délimitant une cavité de moulage (4), le dispositif comportant: - au moins un évent cylindrique (52) dont une première 5 extrémité est destinée à déboucher dans la cavité (4), la deuxième extrémité étant en communication avec l'air libre; - une tige cylindrique (54) destinée à coulisser dans l'évent (52) entre une position de dégazage et une 10 position avancée, un jeu de fonctionnement subsistant entre la tige (54) et l'évent (52), de l'air pouvant s'échapper de la cavité de moulage (4) par le jeu de fonctionnement pendant une opération de moulage; caractérisé en ce que la tige (54) s'étend dans l'évent 15 (52), en position de dégazage, uniquement à proximité de la deuxième extrémité de l'évent, et s'étend, en position avancée, sur toute la longueur de l'évent (52). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte trois tiges (54') disposées 20 parallèlement et un vérin (53) pour manoeuvrer les trois tiges. 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le jeu fonctionnel entre la tige (54) et l'évent (52) est compris entre 5 et 50 pm. 4. Procédé de moulage d'une pièce en matière synthétique moussante dans un moule comportant une cavité de moulage (4), le moule comportant un dispositif (1) selon la revendication 1, procédé dans lequel on injecte la matière synthétique moussante dans le moule quand la 30 tige est en position de dégazage, l'air s'échappant par le jeu de fonctionnement entre le canon (51) et la tige (54), la matière synthétique étant arrêtée dans l'évent (52) par la tige (54). 5. Procédé de moulage selon la revendication 4, dans lequel on manoeuvre la tige (54) vers la position avancée pour repousser la matière contenue dans l'évent (52) vers la cavité (4) à l'intérieur de la pièce lorsque la matière synthétique commence son durcissement. 6. Procédé de moulage selon la revendication 4, dans lequel on manoeuvre la tige (54) vers la position avancée pour repousser la matière contenue dans l'évent (52) vers la cavité (4) à l'intérieur de la pièce lorsque la matière synthétique est durcie et lors de l'ouverture du 10 moule.