~0~3~
La pr~sente invention concerne une installation permet~
tant d'obtenir, en un proc8dé industriel dc polyaddition, un bloc continu de matière plastique alvéolaire, par exemple de polyur~-thane pr~sentant une section transversale rectangulaire, une sur-face supérieure plane, lisse et exempte de parties dures, et dou~
d'une perm8abilité et d'une densité uniformes.
Depuis longtemps, on fait des recherches dans l'industrie du polyuréthane alvéolaire afin de pouvoir résoudre le problame im- ~
portant qui tient à la formation d'une surface supérieure bombée, -, c'est-à-dire en f~rme de calotte, une fois que l'on a obtenu le bloc continu. Une telle surface en forme de calotte résulte d'une part, de l"'effet couronne" du principalement au frottement exis-tant entre la mousse en expansion et les parois laterales du moule ;
et d'autre part, du fait que lorsque la mousse gonfle, il se pro-duit une réaction exothermique et que par conséquent la zone cen-trale est plus chaude de sorte que le gonflement est plus grand.
En définitive, le probleme fondamental qui se pose dans la fabri-cation de blocs continus de polyur~thane alv~olaire est la forma-tion de la calotte mentionnée, c'est-a-dire le fait qu'il se pro-duit une expansion plus grande dans la zone centrale que sur lesC8t~S du bloc.
Un autre inconvénlent qui se pr8sente ~ctuellement eOEt 1~ formatlon de sur~Ace8 ~up6rieures dures et pr~sent~nt de8 lrr6 gularit8s.
Le d~faut produit par l"'effet couronne" entraine une : perte de matière et da temps, étant donné que le finissage ult~rieur repr~onte un pr~judice économique. C'est pourquoi toutes les re-~; chérches ont vis8 à obtenir un procédé ou un syst~me qui élimine cet lnconvénient mais personne n'a réussi à 1'81iminer complète-ment étant donné que jusqu'ici on n'a fabriqu8 aucun bloc à section transversale parfaitement rectangulaire.
D'autre part, les systèmes utilis8s jusqu'ici pr8sentent 1. -- 1 -- :: ..
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~ 7 un autre inconv~nient important, qui r~side dans le fait que lors-qu'il s'agit de r~gler la largeur de bande, c'est-a-dire lorsqu'on désire obtenir des blocs de largeur plus ou moins grande, ce que l'on obtient en faisant varier la distance qui s~pare les cotés :
du moule et ses diff~rents accouplements, il faut faire varier en même temps la largeur des dispositifs de pression qu'utilise cha-que systeme, de sorte que pendant un certain temps on ne peut pas régler l'expansion de la mousse et qu'il en r~sulte une perte de temps et de matiere, par suite d'une perte d'horizontalité de la surface du bloc.
Parmi les nombreux systemes réalisés, on peut citer celui ;
qui utilise un élément continu de réglage ou celui qui utilise des paires de rouleaux etc., ce qui donne des améliorations dans la formation des blocs, mais sans parvenir à obtenir un bloc parfai- -tement plan, ayant une surface supérieure parallèle à la surface inf~rieure, et pourvu d'une qualité et d'une finition parfaites.
Ces procédés ne pr~sentent ni l'élasticité, ni la rigidi-té n~cessaires des éléments régulateurs du développement de la mousse et ces éléments ont, en outre, l'inconv~nient de pr~senter . . .
une interdépendance entre eux, c'est-~-dire qu'ils doivent agir tous en meme temps et forment un ensemble.
Gr~ce à l'installation selon l'invention, on obtient un bloc de polyuréthane alvéolaire continu ayant une sectlon tran8ver-sale parfaitement rectangulaire, c'est-~-dlre un bloc ayant une surface sup~rleure plane et parall~le à la surface in~rieure.
D'autre part, l"'e~fet couronne" est éllminé et l'on arrive en même temps à ce que ladite surface s~périeure soit perm~able, exempte de parties dures, sans rugosit~ et de densite uniforme.
L~installation selon l'invention présente en outre les avantages 8uivants: ;
- Tout d'abord elle ne s'attaque pas à l"'effet couron-ne" déjà apparu, mais empêche son apparition.
, -Les ~l~ments de r~gla~e sont sous forme discontinue et ind~pendante les uns des autxes et permettent de r~gler la pres~
sion graduellement à mesure que la plasticit~ ou la viscosité du polymère augmente pendant l'expansion.
-Elle permet d'appliquer la pression sur toute la largeur du liquide moussant, même avec variation de largeur depuis le d~-but du moussage. --L'ind~pendance des éléments permet de traiter la surfa-ce moussante à tout moment en fonction de son etat et de ses ca-ractéristiques.
-Pour la même raison, a tout moment, les ~léments de re-couvrement sont très accessibles et on peut observer directement ' la surface de la mousse en toute zone du moussage.
-On obtient un parallélisme parfait entre les faces du bloc, grace au fait que les éléments régulateurs pivotent toujours parallèlement au fond, qu'ils sont dou~s de rigidit~ à leur extr~mi-tés et qu'il faut donc les d~placer en même temps et dans le même 8ens.
-Par la position des éléments de r~glage ~cylindres ou patins), on élimine l"'effet couronne" en évitant la formation de bords lat~raux plus bas, ~tant donné que la zone centrale de la calotte qui se formerait est comprimée de manière à remplir ces depressions et qu'en même temps on o~tient des densités homoganes.
-Elle utili~e un seul el~ment de recouvrement qui peut ~tre de type ordinalre, c'e~t-~-d~re non poreux, de sorte que le prix de revient est moindre. L'el~ment de recouvrement emp~cho le~
gaz de moussage de sortir l'extérieur avant le moment voulu, de ~orte qu'il ne se produit pas de gaspillage superflu de ces gaz, que les ouvxiers sont ainsi prot~g~s contre eux et que le~ gaz peuvent sortir seulemqnt quand ils ne sont plus n~cessaires.
On peut faire varier la largeur du ~loc à tout moment. '~ ~
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",, ', sans qu'il soit nécessaire d'arrêter le processus.
- Il est toujour possi~le d'assurer une synchronisation parfaite et d'obtenir une adh~rence parfaite entre la mousse et -la matière de s~parati~n en ~vitant la ~ormation de poches et donc de défauts dans la surface de la mousse.
Tous les avantages ci-dessus mentionn~s sont obtenu~ grâ~
ce au fait que l'on utilise, dans toute la z ~e de moussage, des éléments de pression indépendants les uns des autres, plac~s trans-versalement au bloc, qui sont disposés de facon flottante et peu-vent tourner autour de leur axe, ~vitant ainsi les frottements et présentant une rigidité transversale absolue relativement au bloc et une élasticité longitudinale. Ces éléments de r~glage du déve-loppement peuvent être des rouleaux cylindriques ou des plaques de pression, les premiers pouvant être remplacés par des paires de rouleaux.
Le8 él8ments de pression servant à r~gler le d~veloppe-ment de la mousse peuvent être accoupl~s de facon basculante au-tour d'un point fixe d'un bâti qui présente une inclinaison appro-priée relativement à la surface de la mousse, ce qui fait que l'on obtient diff~rents angles d'actionnement des rouleaux et, par suite, un rBglage graduel de la pression à mesure que la mousse monte.
I18 peuvent aussi flotter verticalement sur la mouqse et, dan~ ce cas~ la pre89ion eXercee par chacun eSt r~glée au moy~n d~ Contre- ;
po1d Comme on l'a dé~a indiqu8, entre la mousse et les orga-. ~
: nes de réglage de pression est plac~e une seule matière de 8épara-tlon ou de recouVrement qui accomplit les fonctions 8UiVantes:
: - a) elle élimine l'oxydation de la surface sup8rieure de la mou8se; ' - b) elle ~vite que la mousse, à l'~tat pâteux, ne souil-le les rouleaux ou plaques, avec les inconvénients qui en r~sultent;
- C) elle tire parti au maximum des gaz de moussage en ~''' ~ ' ' ' . .
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evitant qu'ils ne sortent avant le moment voulu, et par suite, elle rend superflu l'utilisation d'une plus grande quantité de ma-tière première, ce qui entra;ne une ~conomie notable.
Cette matière ne doit pas être poreuse et peut être un papier de type ordinaire ou similaire, qui empêche que les gaz de moussage ne sortent à l'ext~rieur, de sorte qu'on en tire parti au maximum. D'autre part, puisqu'elle n'a pas besoin d'être poreuse, on peut utiliser une matière de type transparent à travers laquel-le on pourra examiner, à tout moment, la surface de la mousse.
Après la zone de moussage ou d'expansion, on applique une pression et de la chaleur à la matière de recouvrement, afin de faciliter l'adhérence de celle -ci à la mousse, en ~vitant la formation de poches et en facilitant l'entra;nement synchronisé
de la matière de recouvrement et ~de la mousse, tout cPla au moyen de plaques flottantes et d'émetteurs de chaleur.
Afin de laisser sortir les poches de gaz engendrées lors du moussage, a l'endroit approprié après l'expansion, on place un système de perforation de la matière mentionn~e, par exemple des aiguilles ou tout autre elément perforateur.
La matière de séparation et la mousse doivent présenter ;
un mouvement totalement synchronisé afin d'éviter la formation de crevasses et de deformatione.On y parvient grâce aux proc~d~s m~-caniques classiques, mais ces derniers posent de~ probl~me8 de r~glage et d'installation d'equlpement8 c~teux. On y p~rvient ~galement en accouplant un dispositif qui, en principe, fait adh~-rer les côtes du recouvrement aù doublage des parois latBrales et comporte essentiellement l'incorporation d'un ~metteur de chaleur gr~ce auquel on obtient l'adherence de la matiere de recouvrement et de la mousse dans la mesure desir~e, en reglant sa position, en hauteur et longitudinalement, relativement au bloc, ainsi que ' son intensit~ calorifique jusqu'à arriver à les p1acer au point.
exact selon le type de mousse~
.
10~ 7 Grâce à l'accouplement des rouleaux indépendants, s~pa- ';
rés les uns des autres d'une distance appropri~e, on arrive à ce que, pendant l'expansion de la mousse, la pression des rouleaux et leur rigidité transversale obligent la mousse à se distribuer latéralement, évitant la formation d'une calotte et donnant un bloc à surface plane et à section transversale parfaitement rec-tangulaire.
En d~finitive, pour récapituler, le nouveau systeme est basé sur les points suivants:
- a) incorporation des éléments de réglage de pression, tels que des rouleaux cylindriques ou patins, flottants, basculants et ind8pendants, qui exercent graduellement la pression voulue sur la mousse en formation, a mesure que sa plasticit~ ou sa vis-cosité augmente, de sorte que l'on donne a tout moment a la mous-se l'état approprié, sur toute la largeur du bloc, en évitant que ne 8e forme l"'effet couronne", du fait que la matiere est di8tribuée de la paroi centrale de la calotte vers les côtés;
- b) on utilise une matiere de séparation entre les rou-leaux et la mousse pour 8viter l'oxydation de la couche ext8rieure de la mousse, et empêcher que la mousse ne souille les rouleaux et pour tirer parti au maximum des gaz de moussage, tout en les empêchant de sortir et de nuire aux ouvriers;
- c) Un système de perforation de 1A matiare de s8para-tion e5t pr8vu pour lal~ser 80rtir les ga2 form~s une ~ois qu'on en a tiré parti au maximum;
- d) une 8érie de dispositifs 80nt prevus pour chauffer la matiare de 8~paration qui adhère ainsi à la mousse, pour la dé-, - ~ . . ' coller et obtenir un fini8sage plus parfait et enfin, pour obtenir l'ouverture de l'ensemble en largeur, sans qu'il soit n8ces aire :, ~ ~ ; .. , d'arrêter le processus.
On comprendra mieux la nature de l'invention qrâce a la description qui va suivre, faite en regard des dessins sch~matiques , . .
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annex~s dans lesquels:
la figure l est une vue lat~rale de l'installation com-portant le systeme de rouleaux de pression et les autres éléments;
la figure 2 est une vue en plan de la figure l;
la figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne I-I de la figure 2, montrant le bloc en formation et le mode d'ac-tion de l'él~ment de pression;
la figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure l, montrant le bloc final complètement rectan-gulaire; :
la figure S est une vue latérale de l'installation uti- . .
lisant une plaque comme:él~ment perforateur; .
la figure 6 est une vue analogue ~ la figure 5 avec un transporteur ou courroie sans fin; comme ~lément de perforation;
la figure 7 est une vue latérale d'un autre mode d'ex~cu- ; :l:
tion de l'ensemble;
la figure 8 est une vue en plan correspondant à la figure 7; ;: . :.
la figure 9 est une vue en plan de l'installation, la largeur étant accrue et les rouleaux d'un côté étant déplac~s;
la figure lO est une vue en plan de l'installation, la : largeur ~tant accrue, les rouleaux primitifs étant fixes, des rou-leaux auxiliaires ~tant ajout~s pour compl~ter la larg~ur~
la figure ll e~t un~ perspective des plaques de pression flottante8;
la figure 12 est une vue latérale de l'installation selon un autre mode d'exécution des groupes de rouleaux de différentes larg~urs;
la figure 13 est une vue en plan de la figure 12;
la figure 14 est une vue transversale du mode d'ex~cution de la figure 12;.
la figure 15 est une vue identique a la figure 12, dans le .
. - 7 _ .. . . .
mode d'exécution où les rouleauY. sont remplac~s par des patins;
la figure 16 est une vue en plan de la figure ~S;
la figure 17 est une vue transversale de la figure 15;
la figure 18 montre un autre mode d'ex~cution du systè-me avec patins basculants; et la figure 19 est une vue en plan de la figure 18.
L'installation selon l'invention part d'une premiere pha-se qui consiste a décharger, au moyen d'un r~gulateur de d~bit 1, le liquide moussant qui tombe sur un fond mobile 2 qui l'entraîne, l'expansion commençant dans une zone 6.
Entre le fond 2, les parois latérales 3 et la mousse 5 est placé le doublage 4 qui se meut en même temps que le fond 2 du moule, entra;nant la mousse 5 pour que celle-ci ne colle pas au moule et ne le souille pas, et supprimant en meme temps, dans la mesure du possible, le frottement ~ventuel.
Dans la zone d'expansion 6, sont prévus des rouleaux 7 (flgure 1) ou des patins 8 (figure 15) plac~s transversalement par rapport au bloc de mousse S, qui tournent tous autour de leur axe et qui sont fixées de fa~on flottante, au moyen de bâtis 10, avec possibilité de basculement, aux points 11 ou ils sont r~unis à
un dispositif de soutien 9. Ce dernier peut se d~placer longitudi-nalement par rapport au bloc S, comme l'indiquent les fleches igure 1), de sorte que l'on peut régler la po8ition de~ rouleaux 7 ~elon le8 ~co sit~8 du type de mousse ~ fabriquer. ~ ;
~: ' . ; . . , Grace ~ de tel~ rouleaux 7, aux patlns 8 et à leurs ac-couplements, on obtient la souplesse longitudinale relativement au bloc 5, pui8qu'ils sont flottants. De meme on obtient la rigi-dit~ tran8ver8ale nécessaire, de sorte que l'on évite que la mous~
e, dans son expansion, monte davantage a la partie centrale ~u' ~ aux parties lat~rales.
Les rouleaux 7 ou les patins 8 permettent d'~viter l"'ef-fet couronne" puisque, comme on le voit par la figure 3, lorsque ;;
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la pression est appliquée à la mousse 5 en formation, la matière de la zone centrale est distribuée vers les creux lat~raux, les remplissant et formant ainsi la zone supérieure horizontale 30.
L'invention propose divers modes d'exécution du même sys-tème, que l'on d~crira maintenant. ~:
Les rouleaux 7 ou patins 8 ont ~galement la caractéris-tique d'être télescopiques, c'est-a-dire au'a un moment quelconque- -leurs dimensions longitudinales peuvent varier et s'adapter à la largeur du bloc 5 et, compte tenu de l'interdépendance qui existe entre eux, on comprend clairement que lorsqu'il s'agit d'obtenir un bloc de plus grande largeur, à mesure que la matière de recou-vrement 24 avance, les rouleaux 7 ou patins 8 peuvent s'ouvrir.
On commence donc dès le d~but à fabriquer un bloc 5 qui a les ca-ractéristiques et les dimensions d~sirées, sans perte de mat1ère.
Un autre mode d'exécution prévoit que les rouleaux cylin-driques 7 ou patins 8, flottant au moyen des batis 10, soient f$xés au moyen des axes de basculement 11 au dispositif de soutien 9 qui, dans ce cas, aura une position inclinée comme on le voit sur les figures 7 et 18, de façon que les angles 18 foxm~s entre le dispositif 9 et les bâtis 10,soient d~croissants a mesure que le developpement de la mousse augmente. On obtient donc une plus forte pre8sion dans la zone haute et la pression excrc8e est alnsl r~gl~e a tout moment et dans tout ~tat de d~v-loppem~nt de 1A
mousse 5.
Dans le mode d'ex~cution d~crit ci-dessus, on pr~voit que les rouleaux cylindriques 7 aussi bien que les patins 8 sont pla-: d~ de façon altern~e sans que ces éléments arrivent a couvrir toute la l~rgeur du bloc, comme on le voit par les figures 8, 9, 10 et 19. Cette disposition part de l'idee que lorsqué l'~carte-ment des parois lat~rales 3 varie, seules les parois d'un côte se deplacent lateralement, comme le montre la figure 9, les autres ~
restant fixes, de sorte que l'on arrive a faire varier là largeur "....
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du bloc 5 sans arreter le processus et de facon progressive.
On peut ~galement obtenir la variation de largeur avec le 'mode d'execution de la figure 10, dans lequel sont accoupl~S des rouleaux ou patins secondaires 19, intercalés entre les rouleaux' -~
ou patins principaux 7 ou 8, de telle sorte que lorsque la largeur -'du bloc varie, les rouleaux 7 ou patins 8 restent fixes, les rou-leaux ou patins secondaires 19 descendant alors et complétant la largeur d~sirée.
Dans un autre mode d'ex8cution, les rouleaux 7 ou patins 8 presentent encore une indépendance totale entre eux et sont r~u- ' ~ -nis en groupes 23, comme le montrent les figures 13 et 16, chacun ' ~
, de ces groupes 23 présentant des séries identiques de rouleaux 7 ou de patins 8 de différentes longueurs, ce qui permet au systeme ' de fonctionner à tout moment avec l'élément de pression de largeur appropriée et désirée. ' ' Les rouleaux 7 ou patins 8 de chaque groupe 23 resteront flottants grâce à un chassis 12 soutenu par des barres 13 qui sont ~ leur tour, réunies à des câbles 14 qui, passant sur des poulies 15, se terminent par des contrepoids 16 ~figure 14). Tout l'ensem-ble presente des ~l~ments de guidage 17 des différents dispositifs.
Avec cette disposition, quand la mousse S commence à sedevelopper dans la zone 6, on descend l'es rouleaux 7 ou patins 8 : de la largeur d~sir~e, un de ch~que 0roupe 23, en r~glant la pres-~lon ex~rc~e par chacun au moyen des contrepoids 16. Quand la lar- ' geur varie, les rouleaux 7 ou patins 8 qui ~taient actionn~s s'~lè-vent peu ~ peu au passage de la mousse 5 et ceux de la largeur ap- ~' - proprlee descendent de ~açon'similaire.
' Comme les rouleaux 7 ou patins 8 ne peuvent pas arriver ~usqu'aux parois lat~rales 3, il existe dans le bloc 5 forme une petite marge longitudinale dans laquelle l'horizontalité n'existe .
pas et c'est pourquoi le système pr~conise de disposer des rouleaux ';
auxiliaires 20 qui exerceront, sur les côt~s du bloc 5, la pression ' " - -- 1 0 -- , . ' : , ! , . -.: :
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nécessaire pour corriger ce défaut.
Afin d'éviter que la mousse 5 ne s'oxyde et ne souille les rouleaux 7 ou les patins 8, et afin de retenir le plus possi-ble les ~az de moussage, on interpose entre les el~mènts de pres-sion mentionnes et la mousse 5 une matière de séparation ou de re-couvrement 24. Cette matiere 24 ne doit pas etre poreuse afin de retenir, comme on l'a deja precis~, les gaz de moussage. Elle peut être opaque ou transparente. Dans ce dernier cas, elle permet de suivre visuellement la surface de la mousse et de détecter rapide-ment les d~fauts possibles.
La matiere de recouvrement 24 doit pr~senter un mouvementsynchronisé avec celui de la mousse 5 afin d'éviter les frotte-ments et tensions qui pourraient produire des crevasses dans la surface de la mousse 5 et, pour cette raison, le système présente, dans un mode d'exécution,un dispositif de liaison 37 entre la ma-ti~re 24 et le doublage 4 des parois lat8rales 3, utilisant un adh~Sif 26. On a également prévu un émetteur de chaleur 32 qui assure la liaison dans une me~ure plus ou moins grande entre la matière 24 et la surface de la mousse 5, de sorte que l'on obtient la synchronisation totale de leur mouvement. L'émetteur de chaleur 32 peut être réglable en hauteur et en longueur relativement au bloc 5, comme l'indiquent les fleches de la $igure 1, ainsi qu'en intensité, et on arrive ainsi ~ ce que la matiare de r~aouvre-ment 24 colle plus ou moins ~ 1~ mousse 5.
Il est prevu ~galement qu'apres le point culminant de la zone 6, et déja dans la zone horizontale 30, soient disposees de- plAques de pression 22 qui ont pour role de faciliter l'adhé- ;
rence entre la mousse 5 et la matière 24, et en meme temps, de per-mettre à celle-ci de gonfler lorsqu'elle se trouve libre. Ces pla-ques 22 sont telescopiques comme le montre 1A fi~ure 11, ce qui permet d'~largir la surface d'actionnement. Elles sont également chauf~ées par l'~metteur de chaleur 32 et transmettent cette cha-', ~
-- 11 -- , .
'7 leur a la matiere 24, ce qui facilite sa liaison a~ec la mousse.
Comme la matiere de recouvrement 24 n'est pas poreuse, les gaz de moussage sont retenus et on en tire parti au maximum. Cepen-dant, afin de les laisser sortir quand ils ne sont plus n~cessai-res, le système comporte un dispositif de perforation de matière.
La perforation est obtenue grâce à un dispositif approprie, par ~ -exemple au moyen d'aiguilles 31 ou de tout autre'él~ment analogue.
Ces moyens de perforation 31 sont fixes sur un organe 28 monté pivotant autour d'un axe 29. Cet organe a donc une certaine ~lasticit~ de mouvement et peut ainsi engendrer une pression cons-tante et d~terminée sur la surface de la mousse 5, par l'intermé-diaire de la matière de séparation 24.
Il est prévu que le moyen de perforation puisse présen-ter différents modes d'exécution pratiques, par exemple en forme de rouleau 27 ~figure 1), de plaque 33 ~figure 5) ou de transpor-teur 34 ~figure 6).
Dans le cas de la plaque 33, comme elle n'exerce pas une grande pression, il est prévu d'accoupler le rouleau 21 afin d'en-gendrer la pression nécessaire.
Une fois que la mousse 5 à 1'état liquide commence a sor-tir du regulateur de débit 1, le fond mobile 2 l'entra;ne au moyen du doublage 4 qui occupe ce fond 2 et les parois 3- Imm~diatement, la mous8e 5, en contact avec l'air, commence ~ gonflar dans la zone 6 et tend a gonfler plus au centre que sur les c8tes, par suite de l"'effet couronne". Cet effet est contrari~ par la ri~idit~
transversale des rouleaux 7 ou patins 8 qui distribuent la matiere ver8 les c8tfid en remplissant les creux 36 comme le montre la fi-gure 3.
En meme temps que la mousse 5 commence a gonfler dans la ~ i:
zone 6, le dispositif 25 distribue la matiere 24, de sorte que lorsquo la mous~e passe par les rouleaux 7 ou patins 8, la matiere24 s'interpose d~jà et avance de façon synchronis~e avec la mousse, ,. . .:
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...
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~ 3~7 avec l'aide du ~ispositif 37 et de l'émetteur de chaleur 32 qui colle la mousse 5 a la matiere 24, dans une mesure plus ou moins grande selon la fa~on dont on regle sa position.
Si à un moment quelconque on désire obtenir un bloc 5 de plus grande largeur, on sépare les parois 3, ce qui fait varier les dimensions du moule et, en meme temps, on fait arriver la ma-tière de recouvrement 24 selon une plus grande largeur. A mesure que la matiere 24 passe par les rouleaux 7 ou patins 8, ceux-ci s'ouvrent peu a peu grace a leur systeme téle~copique et à leur indépendance r~ciproque. Les rouleaux ou patins ayant la largeur approprié de chaque groupe 23 descendent.
L'indépendan~e existant entre chacun des rouleaux 7 ou patins 8 du systeme est l'avantage essentiel de l'invention, étant donné que l'on peut régler le développement de la mousse 5 de fa-Son discontinue en la traitant a tout moment et a toute section du développement d'une ~acon qui correspond a l'état et aux besoins de la mousse 5.
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The present invention relates to an installation which allows both to obtain, in an industrial process of polyaddition, a block continuous of cellular plastic material, for example polyur ~ -thane with a rectangular cross-section, a sur-flat upper face, smooth and free of hard parts, and soft ~
of uniform permeability and density.
We have been researching in the industry for a long time alveolar polyurethane in order to be able to solve the problem im- ~
bearing which is due to the formation of a curved upper surface, -, that is to say in f ~ rme of cap, once we have obtained the continuous block. Such a cap-shaped surface results from a part of the "crown effect" mainly due to the friction both between the expanding foam and the side walls of the mold;
and secondly, the fact that when the foam swells, it occurs due to an exothermic reaction and therefore the central area trale is warmer so that the swelling is greater.
Ultimately, the fundamental problem that arises in manufacturing cation of continuous blocks of polyur ~ thane alv ~ olaire is the forma-tion of the cap mentioned, that is to say the fact that it due to a greater expansion in the central zone than on the C8t ~ S of the block.
Another drawback which occurs ~ ctuelles eOEt 1 ~ formatlon on ~ Ace8 ~ hard upper and present ~ nt de8 lrr6 gularit8s.
The fault produced by the "crown effect" leads to a : loss of material and da time, since the subsequent finishing ~ rieur repr ~ onte an economic prejudice. This is why all the re-~; have vis8 to get a process or system that eliminates me this inconvenience but no one has succeeded in eliminating it completely given that so far no section block has been made perfectly rectangular.
On the other hand, the systems used so far present 1. - 1 - :: ..
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~ 7 another important drawback, which is that when that it is a matter of adjusting the bandwidth, that is to say when want more or less wide blocks, what we obtain by varying the distance which separates the sides:
of the mold and its different couplings, it is necessary to vary in at the same time the width of the pressure devices used by each that system, so that for a while we cannot regulate foam expansion and result in loss of time and matter, due to a loss of horizontality of the block surface.
Among the many systems implemented, one can cite that;
which uses a continuous adjusting element or one which uses pairs of rollers etc. which gives improvements in the block formation, but without succeeding in obtaining a perfect block - -flat, having an upper surface parallel to the surface lower, and provided with perfect quality and finish.
These processes have neither elasticity nor rigidi-necessary regulatory elements for the development of foam and these elements have, in addition, the disadvantage of presenting . . .
interdependence between them, that is ~ ~ that they must act all at the same time and form a whole.
Gr ~ this to the installation according to the invention, one obtains a continuous cellular polyurethane block having a tran8ver sectlon-dirty perfectly rectangular, that is ~ ~ -dlre a block having a surface sup ~ rleure plane and parall ~ le to the surface in ~ rieure.
On the other hand, the "e ~ fet crown" is eliminated and we arrive in at the same time that said s ~ périeur surface is perm ~ able, free of hard parts, without roughness and uniform density.
The installation according to the invention also has the advantages 8 following:;
- First of all, it does not attack the crown effect -ne "already appeared, but prevents its appearance.
, -The ~ elements of r ~ gla ~ e are in discontinuous form and independent of each other and allow to adjust the pres gradually as the plasticity or viscosity of the polymer increases during expansion.
-It allows you to apply pressure across the entire width foaming liquid, even with width variation from d ~ -purpose of foaming. --The ind ~ dependence of the elements makes it possible to treat the surfa-this foaming at any time depending on its condition and its characteristics.
-For the same reason, at any time, the ~ elements of re-cover are very accessible and can be observed directly ' the foam surface in any area of foaming.
-We get a perfect parallelism between the faces of the block, thanks to the fact that the regulating elements always pivot parallel to the bottom, they are dou ~ s stiffness ~ at their extrem ~ mi tees and must therefore be moved at the same time and in the same 8ens.
-By the position of the adjustment elements ~ cylinders ~ or skates), eliminating the "crown effect" avoiding the formation of lower side edges, since the central area of the which would form is compressed so as to fill these depressions and that at the same time o ~ holds homogeneous densities.
-It uses a single covering element which can ~ be of ordinal type, it is ~ t- ~ -d ~ re non-porous, so that the cost price is lower. The covering element emp ~ cho le ~
foaming gas to go outside before the desired time, to ~ except that there is no unnecessary waste of these gases, that the workers are thus protected against them and that the gas can go out only when they are no longer needed.
You can vary the width of the ~ loc at any time. '~ ~
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",, ', without the need to stop the process.
- It is always possible to ensure synchronization perfect and to obtain a perfect adhesion between the foam and -the material of s ~ parati ~ n by ~ living the ~ ormation of pockets and therefore defects in the surface of the foam.
All the above mentioned advantages are obtained ~ grâ ~
this to the fact that we use, throughout the foaming z ~ e, pressure elements independent of each other, located versally to the block, which are arranged in a floating and slightly wind rotate around their axis, ~ thus experiencing friction and having absolute transverse stiffness relative to the block and a longitudinal elasticity. These r ~ adjustment elements of the loppement can be cylindrical rollers or plates pressure, the first of which can be replaced by pairs rollers.
Le8 pressure elements used to adjust the d ~ veloppe-ment of the foam can be coupled ~ s tilting way tower of a fixed point of a frame which has an inclination required relative to the surface of the foam, so that obtains different actuation angles of the rollers and, consequently, a gradual adjustment of the pressure as the foam rises.
I18 can also float vertically on the foam and, dan ~ ce case ~ the pre89ion eXercee by each eSt r ~ adjusted to moy ~ nd ~ Counter-;
po1d As we de ~ indicated, between the foam and the organ-. ~
: nes pressure adjustment is placed ~ e a single material of 8para-tlon or recovery which performs the following functions:
: - a) it eliminates the oxidation of the upper surface soft; '' - b) it ~ quickly that the foam, in the ~ pasty state, does not contaminate the rollers or plates, with the drawbacks which result therefrom;
- C) it takes maximum advantage of the foaming gases by ~ '''~'''. .
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~ 3 ~
preventing them from going out before the desired time, and consequently, it makes it unnecessary to use a greater amount of ma-first, which came in; a noticeable economy.
This material should not be porous and may be a ordinary or similar paper, which prevents gases from foaming does not go outside, so that we take advantage of it maximum. On the other hand, since it doesn't need to be porous, a transparent type material can be used through which you can examine the surface of the foam at any time.
After the foaming or expansion zone, apply pressure and heat to the covering material, so facilitate adhesion thereof to the foam, by ~ living the formation of pockets and by facilitating synchronized training covering material and ~ foam, all cPla using floating plates and heat emitters.
In order to let out the gas pockets generated during foaming, at the appropriate place after expansion, a perforation system of the mentioned material, for example needles or any other perforating element.
The separation material and the foam must present;
a fully synchronized movement to avoid the formation of crevices and deformation. We do this thanks to the process ~ d ~ sm ~ -classical canics, but these pose ~ problem ~ me8 of adjustment and installation of equipments 8 holes. We are coming ~ also by coupling a device which, in principle, adheres ~ -rer the ribs of the overlap to the lining of the lateral walls and essentially involves the incorporation of a heat emitter gr ~ what we get the adhesion of the covering material and foam to the extent desired, by adjusting its position, vertically and longitudinally, relative to the block, as well as' its calorific intensity until reaching the point to the point.
exact according to the type of foam ~
.
10 ~ 7 Thanks to the coupling of independent rollers, s ~ pa- ';
res of each other from an appropriate distance, we arrive at this that during foam expansion the pressure of the rollers and their transverse rigidity force the foam to distribute laterally, avoiding the formation of a cap and giving a block with flat surface and cross section perfectly rec-tangular.
Ultimately, to recap, the new system is based on the following:
- a) incorporation of pressure adjustment elements, such as cylindrical or skid, floating, tilting rollers and independent, which gradually exert the desired pressure on the foam in formation, as its plasticity ~ or its vis-cosity increases, so that the foam is given at all times the appropriate state, over the entire width of the block, avoiding that 8th does not form the "crown effect", because the material is distributed from the central wall of the cap to the sides;
- b) a separation material is used between the water and foam to prevent oxidation of the outer layer foam, and prevent foam from contaminating the rollers and to get the most out of foaming gases, while preventing going out and harming workers;
- c) A perforation system of 1A material of s8para-tion e5t planned for lal ~ ser 80rtir the ga2 formed ~ s ~
made the most of it;
- d) a series of 80nt devices intended for heating the material of 8 ~ paration which thus adheres to the foam, for the de-, - ~. . '' paste and obtain a more perfect finish and finally, to obtain the opening of the assembly in width, without it being necessary :, ~ ~; .., to stop the process.
We will better understand the nature of the invention thanks to the description which follows, made with reference to the schematic drawings ,. .
~ 6 -,, .1 , ~ V ~ 3 ~ ~
annex ~ s in which:
Figure l is a side view of the installation bearing the pressure roller system and the other elements;
Figure 2 is a plan view of Figure 1;
Figure 3 is a cross section along the line II of FIG. 2, showing the block in formation and the mode of access tion of the pressure element;
Figure 4 is a cross section along the line II-II of figure l, showing the final block completely rectan-gular; :
Figure S is a side view of the installation. .
reading a plate like: el ~ ment perforator; .
Figure 6 is a view similar to Figure 5 with a endless conveyor or belt; as ~ perforation element;
Figure 7 is a side view of another mode of ex ~ cu-; : l:
tion of the whole;
Figure 8 is a plan view corresponding to Figure 7; ;:. :.
FIG. 9 is a plan view of the installation, the width being increased and the rollers on one side being displaced ~ s;
FIG. 10 is a plan view of the installation, the : width ~ so increased, the primitive rollers being fixed, Auxiliary waters as added to complete the width Figure ll is a perspective of the pressure plates floating8;
Figure 12 is a side view of the installation according to another embodiment of groups of rollers of different width ~ urs;
Figure 13 is a plan view of Figure 12;
Figure 14 is a cross view of the mode of execution of Figure 12 ;.
FIG. 15 is a view identical to FIG. 12, in the .
. - 7 _ ... . .
mode of execution where the rolls Y. are replaced by skates;
Figure 16 is a plan view of Figure ~ S;
Figure 17 is a cross-sectional view of Figure 15;
Figure 18 shows another mode of execution of the system.
me with tilting pads; and FIG. 19 is a plan view of FIG. 18.
The installation according to the invention starts from a first phase which consists in unloading, by means of a flow regulator 1, the foaming liquid which falls on a movable bottom 2 which entrains it, expansion begins in zone 6.
Between the bottom 2, the side walls 3 and the foam 5 is placed the lining 4 which moves at the same time as the bottom 2 from the mold, entering; the foam 5 so that it does not stick to the mold and do not soil it, and at the same time removing, in the wherever possible, possible friction.
In the expansion zone 6, there are provided rollers 7 (figure 1) or pads 8 (Figure 15) placed transversely by compared to the foam block S, which all revolve around their axis and which are fixed fa ~ on floating, by means of frames 10, with possibility of tilting, at points 11 or they are r ~ united to a support device 9. The latter can move ~ longitudi-nally with respect to block S, as indicated by the arrows igure 1), so that you can adjust the po8ition of ~ rollers 7 ~ according to le8 ~ co sit ~ 8 of the type of foam ~ fabricate. ~;
~: '. ; . . , Grace ~ of such ~ rollers 7, patlns 8 and their ac-couplings, one obtains relatively longitudinal flexibility in block 5, since they are floating. Likewise we get the rigi-says ~ tran8ver8ale necessary, so that we avoid that the soft ~
e, in its expansion, rises more to the central part ~ u ' ~ to the side parts.
The rollers 7 or the pads 8 make it possible to avoid the ef-fet crown "since, as seen in Figure 3, when ;;
; ~ ~,; .-. . :
... .....
~ 8 -,:; ~
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pressure is applied to the foam 5 being formed, the material from the central area is distributed to the lateral hollows, the filling and thus forming the horizontal upper zone 30.
The invention proposes various modes of execution of the same system.
teme, which will be described now. ~:
The rollers 7 or pads 8 also have the characteristic tick to be telescopic, that is to say at any time - -their longitudinal dimensions may vary and adapt to the width of block 5 and, given the interdependence that exists between them, we clearly understand that when it comes to obtaining a block of greater width, as the covering material 24 advance, the rollers 7 or pads 8 can open.
So we start from the beginning to make a block 5 which has the characteristics and desired dimensions, without loss of material.
Another embodiment provides that the rollers cylin-bricks 7 or skids 8, floating by means of frames 10, are f $ xed by means of tilt pins 11 to the support device 9 which, in this case, will have an inclined position as seen in Figures 7 and 18, so that the angles 18 foxm ~ s between the device 9 and the frames 10, are decreasing as foam development increases. So we get a more strong pres8sion in the high zone and the excrc8e pressure is alnsl set at any time and in any state of development of 1A
foam 5.
In the mode of execution described above, we see that the cylindrical rollers 7 as well as the pads 8 are placed : d ~ alternately without these elements being able to cover the entire width of the block, as seen in FIGS. 8, 9, 10 and 19. This provision is based on the idea that when the ~ card-ment of the lateral walls ~ rales 3 varies, only the walls of a rib are move laterally, as shown in Figure 9, the others ~
remaining fixed, so that we can vary the width "....
,! '9 '~'-; ~. ''", 1 ~ ~ 3 ~
from block 5 without stopping the process and gradually.
We can also obtain the variation in width with the mode of execution of Figure 10, in which are coupled ~ S
secondary rollers or pads 19, interposed between the rollers' - ~
or main pads 7 or 8, so that when the width -'' of the block varies, the rollers 7 or pads 8 remain fixed, the wheels leaux or secondary pads 19 then descending and completing the desired width.
In another embodiment, the rollers 7 or pads 8 still exhibit complete independence between them and are r ~ u- '~ -nis in groups 23, as shown in Figures 13 and 16, each '~
, of these groups 23 having identical series of rollers 7 or pads 8 of different lengths, which allows the system ' to operate at all times with the width pressure element appropriate and desired. '' The rollers 7 or pads 8 of each group 23 will remain floating thanks to a chassis 12 supported by bars 13 which are ~ their turn, joined to cables 14 which, passing over pulleys 15, end with counterweights 16 ~ Figure 14). The whole ble presents ~ guiding elements 17 of the various devices.
With this arrangement, when the S foam begins to develop in zone 6, the rollers 7 or pads 8 are lowered : of the desired width, one of each group 23, by adjusting the pres-~ lon ex ~ rc ~ e by each by means of counterweights 16. When the lar- ' geur varies, the rollers 7 or pads 8 which ~ were actuated ~ s ~ le-wind little ~ little with the passage of the foam 5 and those of the width ap- ~ ' - proprlee descend from ~ açon'similaire.
'' As rollers 7 or pads 8 cannot arrive ~ until the side walls ~ rales 3, there exists in the block 5 forms a small longitudinal margin in which horizontality does not exist .
not and that is why the system pr ~ conise to dispose of the rollers';
auxiliaries 20 which will exert, on the sides of block 5, the pressure ' "- - 1 0 -, . ':,! ,. - .::
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necessary to correct this defect.
To prevent the foam 5 from oxidizing and contaminating the rollers 7 or the pads 8, and in order to retain as much as possible ble ~ foaming az, it is interposed between the el ~ leads of pres-sion mentioned and foam 5 a material of separation or re-covering 24. This material 24 must not be porous in order to retain, as has already been specified ~, foaming gases. She can be opaque or transparent. In the latter case, it allows visually track the surface of the foam and quickly detect-ment possible faults.
The covering material 24 must have a movement synchronized with that of the foam 5 in order to avoid rubbing elements and tensions that could produce crevices in the surface of the foam 5 and, for this reason, the system has, in one embodiment, a connecting device 37 between the ma-ti ~ re 24 and the lining 4 of the lat8rales walls 3, using a adh ~ Sif 26. There is also a heat emitter 32 which provides the link in a larger or smaller me between the material 24 and the surface of the foam 5, so that one obtains the total synchronization of their movement. The heat emitter 32 can be adjustable in height and length relative to the block 5, as indicated by the arrows in $ igure 1, as well as intensity, and so we get that the material reopens ment 24 glue more or less ~ 1 ~ foam 5.
It is also expected that after the climax of zone 6, and already in horizontal zone 30, are arranged pressure plates 22 which have the role of facilitating adhesion;
between the foam 5 and the material 24, and at the same time, put it to swell when it is free. These pla-ques 22 are telescopic as shown in 1A fi ~ ure 11, which allows to ~ widen the actuating surface. They are also heated by the heat emitter 32 and transmit this heat ', ~
- 11 -,.
'7 their to the material 24, which facilitates its connection to the foam.
Since the covering material 24 is not porous, the foaming gases are retained and are used to the maximum. However in order to let them out when they are no longer needed res, the system includes a material perforation device.
The perforation is obtained thanks to an appropriate device, by ~ -example by means of needles 31 or any other similar element.
These perforation means 31 are fixed on a member 28 mounted pivoting about an axis 29. This member therefore has a certain ~ lasticit ~ of movement and can thus generate a cons-aunt and d ~ finished on the surface of the foam 5, by means of separation material 24.
It is intended that the perforation means may present ter different practical modes of execution, for example in form roller 27 ~ figure 1), plate 33 ~ figure 5) or transport tor 34 ~ Figure 6).
In the case of plate 33, since it does not exert a high pressure, it is planned to couple the roller 21 in order to generate the necessary pressure.
Once the foam 5 in the liquid state begins to come out shot from the flow regulator 1, the movable bottom 2 drives it;
dubbing 4 which occupies this bottom 2 and the walls 3- Imm ~ diatement, mous8e 5, in contact with air, begins to swell in the area 6 and tends to swell more in the center than on the sides, therefore of the "crown effect". This effect is counteracted by the ri ~ idit ~
transverse rollers 7 or pads 8 which distribute the material ver8 the c8tfid by filling the recesses 36 as shown in the figure gure 3.
As the foam 5 begins to swell in the ~ i:
zone 6, the device 25 distributes the material 24, so that when the soft ~ e goes through the rollers 7 or pads 8, the material24 is already interposed and advances synchronously with the foam, ,. . .:
.
...
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~ 3 ~ 7 with the help of ~ device 37 and heat emitter 32 which sticks the foam 5 to the material 24, to a greater or lesser extent large depending on how we adjust its position.
If at any time we wish to obtain a block 5 of greater width, the walls 3 are separated, which varies the dimensions of the mold and, at the same time, we make the ma-overlapping face 24 along a greater width. As that the material 24 passes through the rollers 7 or pads 8, these open little by little thanks to their tele ~ copic system and their reciprocal independence. Rollers or pads having the width appropriate from each group 23 descend.
The independent ~ e existing between each of the rollers 7 or skids 8 of the system is the essential advantage of the invention, being given that the development of the foam 5 can be adjusted in a Its discontinuous by processing it at any time and in any section of the development of an acon which corresponds to the state and the needs foam 5.
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