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COUSSINS REVERSIBLES; EN CAOUTCHOUC SPONGIEUX--
La présente invention se rapporte aux procédés et appareils pour la fabrication de coussins r,éversibles, moulés d'une seule pièce en caout- chouc spongieux, caoutchouc mousse ou matière analogue, comportant des cavités intérieures tubulaires espacées.
Les coussins en caoutchouc'spongieux non réversibles ou ouverts, comme ceux des dossiers et des sièges d'automobiles sont constitués d'une pièce moulée de la forme désirée,comprenant des ouvertures séparées et pa- rallèles ou cavités correspondant à des parties du moule, s'étendant de la base du coussin vers la face opposée mais s'interrompant avant d'arriver à cette face de manière à former une surface d'appui lisse. Ces cavités sont for- mées par des tiges s'étendant dans le moule proprement dit, dans lequel on verse,la mousse de latex, comme décrit dans les brevets américains Nos.
2.310.830 et 2.347.117. Cette mousse de latex est prise en masse et vulcani- sée, et les coussins en caoutchouc mousse ou spongieux vulcanisé, qui présen- tent une surface extérieure lisse provenant du contact avec la surface lisse intérieure du moule, sont séparés manuellement des moules. Cette séparation est une opération assez longue qui doit s'effectuer avec grand soin pour évi ter de déchirer le caoutchouc mousse.
Les coussins réversibles sont obtenus en collant ensemble deux demi-coussins moulés analogues aux coussins du type ouvert, les surfaces col- lées étant celles qui comprennent les ouvertures correspondant aux tiges des moules. Avant collage, la résistance à la compression des moitiés fait l'ob- jet d'un essai, et les moitiés présentant la même résistance sont assorties.
La surface extérieure tout entière d'un coussin de ce genre est lisse puisque les deux moitiés ont été moulées en contact avec la surface lisse intérieure du moule, la seule solution de continuité de cette surface extérieure lisse étant la mince ligne de joint, qui ne constitue par un inconvénient et court le long de la surface latérale du coussin comprise entre le fond et la partie
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supérieure, là où les surfaces intérieures des deux moitiés ont été collées par leurs bords. Un coussin de ce type présente plusieurs cavités internes, tubulaires, parallèles et séparées l'une de l'autre, correspondant aux ouver- tures des deux moitiés. Des coussins réversibles de genres différents, cous- sins pour sièges et dossiers et oreillers ont été obtenus de cette façon, comme le montre notamment le brevet anglais n . 543. 921.
Cependant, parce qu'il faut fabriquer deux moitiés pour obtenir un coussin les dégâts dus au démoulage du caoutchouc sontélevés. D'autre part, chaque moitié doit être dé- barrassée des bavures, soigneusement assortie à une autre moitié présentant la même résistance à la compression, puis collée. La fabrication de coussins réversibles de ce genre comporte encore l'inconvénient de l'emploi d'un grand nombre de moules, et des vastes installations nécessitées par la vulcanisation.
La présente invention a pour but de fournir un appareil pour le moulage de coussins réversibles d'une pièce, en matière spongieuse du genre caoutchouc, par exemple en mousse de latex de caoutchouc, présentant plusieurs cavités internes, parallèles, séparées et tubulaires et une "peau" lisse sur l'entièreté de la surface extérieure.
Suivant l'invention, un appareil pour le moulage de coussins réver- sibles en caoutchouc mousse ou l'équivalent comprend des sections de moule cor- respondantes présentant des cavités coopérant de manière à former le creux du moule et à recevoir la mousse, et un ensemble de tiges amovible placé dans le creux du moule en position fermée, cet ensemble comprenant une plaque et plusieurs tiges tubulaires disposées parallèlement à intervalles de chaque c8té de cette plaque.
L'invention sera décrite ci-après avec références aux dessins an- nexés dans lesquels :
Fig. 1 est une vue prise de dessus, d'une paire de sections de moule avec un ensemble de tiges placé dans une des sections;
Fig. 2 est une vue en élévation en bout des sections de moule de la Fig. 1;
Fig. 3 est une coupe transversale à plus grande échelle d'une des tiges de l'ensemble, prise suivant la ligne 3 - 3 de la Fig. 1.
Fig. 4 est une coupe transversale à plus grande.échelle d'une autre forme de réalisation de tige, qui permet d'introduire de la vapeur par l'intérieur de la tige à l'intérieur du coussin moulé afin de le vulcaniser.
Fig. 5 est une vue, prise de dessus, d'un autre ensemble de ti- ges que celui de la Fig. l, comportant un dispositif auxiliaire pour permettre l'introduction de vapeur à l'intérieur du coussin moulé afin de le vulcaniser.
Fig. 6 est une vue agrandie prise suivant ; la ligne 6-6 de la Fig. 5, et
Fig. 7 est une vue agrandie prise suivant la ligne 7 - 7 de la Fig. 5.
Sur les Figs. 1 et 2, le moule représenté en position ouverte est fait en métal et comprend deux sections ou moitiés 10 et 11 s'adaptant 1' une à l'autre. Des tenons 12 sur des plaques ou oreilles 13 sur les rebords latéraux de la section 10 correspondent à des trous 14 des oreilles corres- pondantes 15 de la section de moule 11, afin que les sections de moule puis- sent être ouvertes ¯ou séparées pour enlever le coussin achevé, et fermées exactement l'une sur l'autre afin de remplir le creux formé par les cavités ménagées dans les sections à l'aide de mousse de latex, pour que cette mousse puisse épouser la forme du moule et se prendre en masse, de la manière habi- tuelle dans la fabrication des coussins en caoutchouc mousse.
La section de moule 10 est munie d'un ensemble de tiges 16, amovible, autour duquel se. mou- le la mousse de latex quand les sections de moule sont fermées, et qui pro- duit les cavité tubulaires internes disposées parallèlement à intervalles dans le coussin terminé.
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Cet ensemble de tiges 16 comprend une plaque 17 faite en métal mince, et portant une série de tiges métalliques tubulaires 18 et 19 dis- posées parallèlement et fixées des deux côtés de la plaque 17 comme repré- senté en détail sur la Fig. 3. Les tiges tubulaires 18 et 13 sont en forme de cuvettes, et des trous 20 et 21 sont percés dans le fond des cuvettes pu extrémités 22 et 23, les extrémités opposées 24 et 25 étant ouvertes. La hau- teur des tiges tubulaires 18 et 19 est inférieure à la profondeur des cavités des sections de moule. Les trous 20 et 21 sont fraisés en 26 et 27. Les tiges tubulaires sont assemblées des deux côtés de la plaque 17 et une tige métal- lique 28 est introduite par les trous 20 et 21 des extrémités fermées des tubes,et par le trou 29 en alignement, ménagé dans la plaque 17.
La tige mé- tallique 28 est élargie à ses extrémités à la manière d'un rivet, l'excès de métal se logeant dans les parties fraisées des trous des extrémités des tiges tubulaires. Les bords bruts des extrémités.'élargies sont meulés et polis pour obtenir une surface extérieure lisse comme sur la Fig. 3. Les tiges tubulai- res 18 et 19 sont de section ronde dans les dessins mais peuvent avoir en fait toute forme désirée elliptique, triangulaire, carrée ou polygonale quelcon- que.
Comme on le voit sur la Fig. 1, les bouts 30 et 31 de la plaque
17 dépassent des extrémités 32 et 33 du corps du moule, et supportent l'en- semble de tiges 16 sur les extrémités de la section de moule 10. La largeur de la plaque 17 est inférieure à la largeur de la cavité du moule. La largeur de la partie dépassante de la plaque 17 au bout 30 est égale à la largeur du corps de la plaqueo Cette conformation assure une fente appropriée dans le coussin achevé, pour enlever l'ensemble de tiges en détachant le coussin mou- lé, comme on l'expliquera plus loin. A l'autre bout 31, la largeur de la pla- que se réduit pour former un prolongement étroit, mais de largeur suffisante pour supporter l'ensemble sur le rebord de la section de moule 10 du côté 33.
Là où des parties de la plaque 17 entrent en contact avec la surface ntérieu- re des bords du moule 32 et 33, se forment des fentes dans le coussin, fentes qui peuvent être éventuellement collées dans la suite. Comme on l'a fait re- marquer plus: haut, les tiges tubulaires 18 et 19 et les bords longitudinaux de la plaque 17 sont écartés de la surface intérieure du moule en position fer- mée. Le rebord de la section 10 du moule est creusé aux bords 32 et 33 de rai- nures 34 et 35 dont la profondeur est égale à l'épaisseur de la plaque 17, afin que la partie supérieure de cette plaque soit de niveau avec le rebord de la section 10, et forme un joint étanche à la ligne de séparation avec la section 11 quand les deux sections sont assemblées en position fermée.
Eventuellement les bouts 30 et 31 peuvent ne pas s'étendre dans les rainu- res 34 et 35 de la paroi du moule, et s'arrête à la surface extérieure du moule. Les bouts 30 et 31 de la plaque 17 peuvent aussi se terminer entre les surfaces intérieure et extérieure du moule, par exemple sur des rainures inté- rieures des bords 32 et 33 de la section 10. Si on le désire un épaulement aux bords 33 et 34, sous le rebord de la section 10 du moule et s'étendant vers l'intérieur de la cavité du moule, peut être prévu pour supporter les extré- mités de la plaque 17. Dans ce dernier cas, la longueur de la plaque 17 peut être inférieure à la longueur médiane intérieure du moule. La plaque 17 peut aussi être placée et supportée dans le creux du moule en d'autres parties de sa surface qu'à ces deux bouts.
La section 10 du moule est munie d'un orifice
36 pour l'introduction de mousse de latex dans le moule fermé et d'évents à air 37 et 38 pour faciliter le remplissage. De même, la section 11 est munie d'un orifice 39 et de deux évents 40 et 41.
En pratique, l'ensemble 16 formé par les tiges est placé sur les rainures 34 et 35 du rebord de la section 10 du moule, comme on?le voit sur les Figso 1 et 2, et la section 11 est placée sur la section 10, les cavités des deux sections s'adaptant les unes aux autres pour former le moule fermé.
De la mousse de latex est introduite dans les cavités des sections du moule par les orifices 36 et 39, jusqu'à ce que la mousse sorte par les évents, 37,
38, 40 et 41. Si on le désire, les deux parties du moule peuvent être remplies séparément, en versant la mousse'dans les sections ouvertes, et l'ensemble de tiges 16 est alors placé dans les rainures 34 et 35 sur la section 10 du mou-
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le. La mousse est suffisamment ferme pour rester dans la section de moule 11 quand celle-ci est retournée sur la section 10 pour former le moule fermé.
Dans ce cas les orifices d'entrée 36 et 39 et/ou les évents 37., 38, 40 et 41 peuvent être supprimés dans la construction du moule, si on le désire. Le moule rempli de mousse passe alors dans une chambre chauffante pour provoquer la prise en masse de la mousse et vulcaniser le coussin; la mousse peut égale- ment se prendre en masse par séjour dans le moule à la température ordinaire, suivi de vulcanisation à température élevée. Après vulcanisation, le coussin est retiré du moule, l'ensemble des tiges se trouvant toujours à l'intérieur du coussin. L'ensemble des tiges peut être facilement retiré par la fente à l'extrémité du coussin formée par le bout 30 de la plaque 17 en contact avec la surface intérieure du moule à l'extrémité 32.
En partant de cette extré- mité ouverte, le coussin est retourné sur lui même, et une fois complètement séparé de l'ensemble des tiges, est à l'envers et peut être retourné. L'extré- mité ouverte du coussin peut être collée. La fente formée par le bout opposé
31, de largeur réduite, de la plaque 17 en contact avec la surface inférieure du moule en 33 peut également être collée si on le désire. Cependant cette fen- te est généralement assez petite pour passer inaperçue, et, restant non collée, permet à l'air de s'échapper rapidement de l'intérieur du coussin, évitant ainsi la "réaction" souvent reprochée aux coussins en caoutchouc mousse. En d'autres mots, cette fente rend le coussin immédiatement sensible aux change- ments de pression, comme lorsqu'on pose la tête sur le coussin et qu'on le comprime.
L'ensemble des tiges peut être flexible, exécuté en caoutchouc par exemple, en utilisant l'ensemble des tiges des Figs. 1 à 3 comme forme à tremper dans un latex, en détachant le moulage obtenu de.la forme métalli- que, et en collant les fentes nécessaires pour retirer la forme métallique.
Le moulage de caoutchouc ainsi obtenu est creux et peut être relié à une pom- pe à vide pour en faciliter l'extraction de l'intérieur des coussins moulés en caoutchouc mousse, On n'a cependant rencontré aucune difficulté dans l'en- lèvement des ensembles de tiges des Figs. 1 à 3 des coussins moulés en caout- chouc mousse.
Des variantes de construction de l'ensemble de tiges, réduisant très sensiblement le temps nécessaire pour la vulcanisation des coussins sont représentées sur la Fig. 4 et les Figs. 5 à 7. Dans ces variantes, la vapeur est introduite directement à l'intérieur du coussin se trouvant dans le mou- le afin de le vulcaniser, La mousse versée dans le moule peut être solidi- fiée par séjour à la température ordinaire, et la mousse solidifiée vulcani- sée en introduisant la vapeur directement à l'intérieur de l'éponge.
Suivant la première variante de l'ensemble de tiges des Figs. 1 à 3, pour associer une source de vapeur à l'ensemble de tiges, la plaque 17 est creuse et fermée à sa périphérie, et est reliée à une source de vapeur en tout point désiré, par exemple au bout 30 ou 31. Un certain nombre des ti- ges tubulaires réparties dans l'ensemble sont construites en matière poreuse ou perforée, afin que la vapeur venant de la plaque creuse soit dirigée au travers des éléments creux ou perforés, en contact direct avec le caoutchouc mousse pour le vulcaniser. Dans l'ensemble de tiges de la Fig. 1 quatre de .ces éléments poreux ou perforés,.répartis à la surface des deux côtés de la plaque peuvent suffire.
Une forme de réalisation d'une tige tubulaire poreuse de chaque côté de la plaque est représentée sur la Fig. 4, la plaque creuse 42 remplaçant la plaque massive 17 des Figs. 1 à 3. La plaque creuse 42 com- prend deux surfaces écartées l'une de l'autre 43 et 44, avec entre elles un espace 45 livrant passage à la vapeur quand on désire vulcaniser l'éponge.
Les éléments tubulaires non poreux sont les mêmes que les éléments 18 et 19 des Figs. 1 à 3, et sont assemblés à la plaque 42 de la même manière qu'à la plaque 17 comme on le voit en détail sur la Fig. 3. Comme le montre la Fig.
4, les éléments tubulaires poreux comprennent des cylindres de carbone po- reux 46 et 47, percés en leur milieu de trous 48 et 49. Les cylindres 46 et 47 sont placés des deux côtés de la plaque 42, en alignement avec des trous 50 et 51 des faces supérieure et inférieure 44 et 43 de cette plaque. Des disques métalliques 52 et 53 sont assemblés sur les extrémités extérieures
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respectives des cylindres 46 et 47. Le disque 52 comporte une cavité 54 et lé disque 53 un trou central 55 fraisé en 56 du côté extérieur.
Un boulon 57'pas- se par le trou 55 du disque 53, le trou 49 du cylindre poreux 47, les trous 51 et 50 de la plaque 42, le trou 48 du cylindre poreux 46, et se visse dans la cavité 54 du disque 52. En serrant les boulons, les disques éxercent-une - pression.sur.les.. cylindres 46 et 47 et les maintiennent en place. En pratique, la mousse est moulée comme décrit plus haut par les Figs. 1 à 3; mais pour'la vulcanisation du caoutchouc spongieux entourant l'ensemble de tiges, la va-- peur pénètre par la plaque creuse 42, passe par les trous 48 et 49 au centré des éléments poreux 46 et 47, et sort par les parois poreuses des éléments en contact avec l'intérieur de l'éponge pour la vulcaniser.
Une autre variante de l'ensemble de tiges des Figs. 1 à 3, asso- ciant une source de vapeur à l'ensemble de tiges pour vulcaniser le caout- chouc mousse en y introduisant de la vapeur par l'intérieur, est représentée sur les Figs. 5 à 7. L'ensemble des tiges est le même que sur les Figs. 1 à 3, avec la plaque 17 de chaque côté de laquelle sont fixées les tiges, comme on peut le voir en détail sur la Fig. 3 et en 19 sur la Fig. 5. Pour intro- duire de la vapeur dans la mousse moulée dans le creux du moule, deux tuyaux 58 et 59 munis de fentes sont placés dans le sens de la longueur de la plaque 17', et rivetés sur cette plaque comme le montre la Fig. 6. Les tuyaux munis de fentes 58 et 59 sont reliés à un distributeur 60, et à une source de va- peur non représentée.
Les tuyaux 58 et 59 sont fendus respectivement en 61 et 62 sur une longueur de la plaque 17' correspondant à la partie dans laquelle on désire introduire de la vapeur. La largeur des fentes 61 et 62 des tuyaux 58 et 59 est légèrement supérieure à l'épaisseur de la plaque 17'. La plaque 17' peut ainsi être introduite dans la fente des tuyaux. Des trous sont per- cés dans'¯les tuyaux et dans la plaque, à intervalle approprié, pour faciliter le rivetage des tuyaux à la plaque à l'aide de rivets 63, comme le montre la Fig. 6. Parce qu9un étroit espace est ménagé entre les fentes des tuyaux 58 et 59 et la plaque 17' sur laquelle ces tuyaux sont rivés par les rivets 63, la vapeur s'échappe comme indiqué par S sur la Fig. 6.
Une quantité uniforme de vapeur est ainsi introduite sur toute la longueur des tuyaux de chaque cô- té de la plaque à l'intérieur du moule, pour vulcaniser le caoutchouc mousse se trouvant dans le moule, par introduction directe de vapeur à l'intérieur des coussins.
La mousse de latex de caoutchouc, naturel et/ou synthétique, peut être préparée en battant le latex contenant un agent moussant en mousse ou écume, ou en agitant le latex dans une mousse ou une écume préparée sépa- rément. Le latex peut également être transformé en mousse par dégagement chimique d'un gaz, par exemple par décomposition d'eau oxygénée ou d'un carbo- nate dans le latex, de manière connueo Le latex servant à former la mousse, ou la mousse de latex ainsi obtenue peut comprendre un coagulant à action lente ou un agent de gélation, avant que la mousse soit versée dans des mou- les ou sur des transporteurs. La mousse peut être prise en masse et vulcanisée, et le caoutchouc mousse détaché des moules ou du transporteur.
Les procèdes de préparation de mousse de latex, de moulage, prise en masse et vulcanisation sont connus et décrits dans divers brevets, dont les brevets américains ;'..
1.852.447, 2.290.729 et 2.347.117 et les brevets anglais 479.264, 553.513 et 572.166. Des coussins réversibles peuvent être moulés d'une seule pièce dans les moules construits suivant l'invention. Une fois détachés de la surface du moule, des coussins présenteront la surface extérieure lisse désirée, à cause du contact avec la surface intérieure lisse du moule.
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