FR2688166A1

FR2688166A1 - Mould for moulding a synthetic foam

Info

Publication number: FR2688166A1
Application number: FR9202732A
Authority: FR
Inventors: Blanc Eric
Original assignee: Bertrand Faure Automobile SA
Current assignee: Faurecia Sieges dAutomobile SAS
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1993-09-10
Anticipated expiration: 2012-03-06
Also published as: FR2688166B1

Abstract

Mould, especially for moulding an article made of synthetic foam, including at least one vent hole (venting opening), characterised in that this hole 4 is associated with a valve 7 capable of closing it off, this valve including, inside the mould, a pusher 8 suitable for receiving the pressure of said foam 3 at the end of filling and in then bringing about the closing-off of the said hole 4 by means of an impermeable insulation between the interior of the mould and the exterior.

Description

Moule Pour le moulage d'une mousse de matière ssnthétique. Mold For molding a foam of aesthetic material.

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. The present invention relates to a mold, in particular for molding a plastic foam object, comprising at least one vent opening. It may in particular involve molding polyurethane foam objects for the 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. Generally there are a fairly large number of vent openings distributed at the upper part of the mold, in particular on its cover, and whose role is to allow the evacuation of air from the mold cavity during expansion. foam. In the absence of these openings, which have a diameter of 1 to 7 mm, the air pressure remaining in the cavity would slow the expansion of. the foam, and the foam, particularly when it is a hot molding, would have too high a density.

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. However, these vent openings have the drawback of allowing material to exit at the end of the expansion process, the pressure of the foam in the cavity continuing to increase after filling of the latter. This material, constituting the "loss at the vents", occurs, outside the mold, in the form of a multitude of small buttons or nodules which, even when the quantity of material placed in the mold cavity before closing, can represent up to 10% of the weight of the molded object.

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. These macaroons also require an additional deburring operation and then uncorking the mold vent openings, which takes time and constitutes a source of waste harmful to the environment.

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. In FIG. 1 which illustrates this state of the art, the mold is shown diagrammatically at 1 and its cover at 2, the foam object ready to be extracted from the mold being referenced at 3. The vent openings of the cover have have been referenced 4, and the macaroons or nodules which escape therefrom are designated 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. Another drawback of these vent openings 4 is that they allow not only the exit of the foam in the form of these buttons 5, but also the exit of the gases (C02) which are generated in the molded object. during the formation of polyurethane foam, and which escape from it towards the end of the expansion process. These gas outlets produce under the vent openings various defects in the structure of the foam, such as ribs, cracks and densification zones which of course adversely affect the quality of the finished product, in particular due to the appearance of hardnesses. local.

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. To suppress both the foam outlet and the gas outlet, through these vents, at the end of the foam expansion process, attempts have been made to use shutter devices such as the one shown in 6 on Figure 2 and which are suitable for closing each vent opening 4. These devices are not satisfactory because it is very difficult to make the timing of the closing of the vents coincide with the time at which the mold is filled, before the start of foam release. In addition, these sealing devices are poorly suited to the conditions of use, being subjected to variations in temperature and in contact with release agents; they must moreover be cleaned regularly, hence increased maintenance constraints.

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. The object of the present invention is to eliminate these drawbacks of the prior art, by means of a mold from which the air can be entirely evacuated during the foaming phase, but which at the same time comprises means for preventing the exit of it as well as gases generated in the foam, by the vent openings, at the end of filling. We also want to avoid any use of a separate filling detection system, which would be a source of implementation difficulties.

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. To this end, a mold of the type defined in the above is, in accordance with the present invention, characterized in that each vent opening is associated with a valve capable of closing it, this valve comprising inside the mold a pusher capable of receiving the pressure of said foam at the end of filling and then causing the closure of said opening with a sealed insulation effect between the inside of the mold and the outside.

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. In a practical embodiment, said opening is crossed by a tail of the valve, this tail being slidably mounted in a casing which is outside the mold and is crossed by at least one exhaust orifice.

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. The above-mentioned insulating effect can be obtained by the fact that the valve stem carries an annular seal suitable for sealingly applying to the internal face of said cowling, upstream of the location at which said exhaust port opens there.

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. So that the valve can only go up and close the vent opening concerned for a determined pressure of the foam in the cavity, it can also be provided that said valve stem externally carries a counterweight also serving as a stop limiting the descent of said valve.

On comprend que ce contrepoids pourrait être remplacé par un ressort. It is understood that this counterweight could be replaced by a spring.

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. Finally, it is advantageous to also provide that said pusher is protected from direct contact with the foam by a gas-permeable membrane.

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.An embodiment of the invention will now be described by way of non-limiting example, with reference to the other figures of the attached drawing in which
FIGS. 3 and 4 are schematic sectional views showing the principle of a mold in accordance with the present invention, respectively during filling by expansion of the foam and at the end of the filling phase, and
- Figure 5 is a more detailed partial sectional view, at the axis of a vent opening.

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. In FIGS. 3 and 4, the references 1 to 4 designate the same mold parts as in FIG. 1. The valve, very diagrammatically, is generally designated at 7 and its pusher or float, inside the mold, at 8. A membrane polyurethane foam (or nonwoven fabric) 9, therefore permeable to gases, fixed on the internal face of the cover 2 of the mold around the opening 4, prevents the foam 3 from coming into contact with the pusher 8 and stick to it.

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. A mold thus formed operates as follows: the cover 2 being open, the bottom of the mold 1 is filled with the material in liquid form intended to constitute the foam 3 under the effect of the chemical reaction.

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.With the cover 2 in place, the foam 3 expands, and the air which occupies the upper part of the mold cavity is expelled from it by the opening 4, the valve 7 being in the low position (FIG. 3). When the foam reaches the membrane 9, it presses the pusher 8, which raises the valve and prevents any exit of the foam 3 and of the reaction gas through the opening 4, which is then sealed off (FIG. 4) . We can then open the cover 2 and extract the molded object.

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. The sealing means have not been shown in Figures 3 and 4, which are schematic. One could imagine, for example, a seal carried directly by the pusher 8 and intended to be applied by it against the periphery of the opening 4. One can also use the means represented in FIG. 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. In this more detailed embodiment, a circular plate 10 is used which is clamped between the upper end of the stem 11 of the valve 7 and an extreme shoulder of a guide rod 12 screwed at the end into said tail and capable of sliding in the bore 13 of the bottom of a cowl 14 welded to the cover 2. An elastic O-ring 15 is housed in a peripheral groove 16 of the plate 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. Thus, when the valve 7 is in the low position, as shown in FIG. 5, the seal 15 is spaced from the internal conical face 17 of the cover 14, and the mold air can escape through the opening 4 and a exhaust port 18 formed in the bottom of the cowling. When the valve 7 is in the high position, the plate 10 occupies the position shown in dotted lines and the seal 15 provides the desired seal, preventing any communication between the opening 4 and the orifice 18 while being pressed against the internal face 17 It can be seen in the figure that a space E is still provided between the pusher 8 and the cover 2 of the mold when the seal 15 is applied against the internal face 17 of the cowling, which ensures that the seal is well achieved at of the 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. It should be noted that a counterweight 19 screwed externally at the end on the rod 12 limits the downward movement of the valve 7 and also makes it possible to determine the pressure which must be exerted by the foam 3 on the pusher 8 so that the valve goes up. This counterweight could be replaced or supplemented by a calibrated spring which would for example be compressed between the plate 10 and the bottom of the cowling 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. It goes without saying that one can provide in the cover 2, in its upper parts, as many vent openings 4, thus equipped, as will be necessary to ensure total evacuation of the air from the mold cavity when the foam expands.

Claims

1. Mold, in particular for molding an object made of synthetic foam, comprising at least one vent opening, characterized in that this opening (4) is associated with a valve (7) capable of closing it, this valve comprising inside the mold a pusher (8) adapted to receive the pressure of said foam (3) at the end of filling and then to cause closure of said opening (4) with a sealed insulation effect between inside the mold and outside.

2. Mold according to claim 1, characterized in that said sealed insulation effect is achieved by a seal carried directly by said pusher (8) and intended to be applied by it against the periphery of said opening (4).

3. Mold according to claim 1, characterized in that said opening (4) is crossed by a tail (11) of the valve (7), this tail being slidably mounted in a casing (14) which is outside the mold and is crossed by at least one exhaust orifice (18).

4. Mold according to claim 3, characterized in that the stem (11) of the valve (7) carries an annular seal (10, 15) adapted to be applied in a sealed manner on the internal face (17) of said cowling (14), upstream of the location at which said exhaust orifice (18) opens therein.

5. Mold according to claim 3 or 4, characterized in that said valve stem (11) externally carries a counterweight (19) also serving as a stop limiting the descent of said valve (7).

6. Mold according to any one of the preceding claims, characterized in that said pusher (8) is protected from direct contact with the foam (3) by a membrane (9) permeable to gases.