Brevet FR2008856A1 — publié le 19700130

15*02 -1- 2008856 La présente invention concerne un équipement pour le chauffage ou le refroidissement sélectif d'une zone d'une mince feuille ou d'une bande, par exemple une feuille thermoplastique qui doit être soumise à un moulage plastique. 5 Le moulage d'un matériau thermoplastique en forme de feuille ou de bande intervient souvent dans le domaine de l'industrie plastique et entraîne le chauffage d'une feuille en matière thermoplastique jusqu'à température de ramollissement pour l'amener ensuite par étirage ou compression à la forme désirée. Une 10 méthode habituelle de moulage est l'emboutissage qui consiste à étirer une mince couche de plastique chauffée, souvent à l'aide d'aspiration sous vide ou d'une pression positive et à l'amener à adhérer fermement aux parois d'un moule. Il est toutefois difficile au cours de ces procédés d'embou™ 15 tissage de contrôler l'épaisseur des parois du produit fini et il se peut que des difficultés surviennent dans le cas où certaines parties sont soumises à une tension sensiblement plus grande que d'autres, car l'épaisseur des parois de ces parties qui ont été soumises à une force de tension élevée, est très 20 mince. Un moyen d'éviter cet inconvénient consiste à utiliser un matériau dont les parties sont d'épaisseurs différentes, c'est-à-dire une feuille ou une bande dont les parties qui seront soumises à la plus forte tension, sont plus épaisses. Un tel maté-25 riau est cependant onéreux et difficile à fabriquer et ce procédé exige également une soigneuse mise en place du matériau préparé dans les moules pour obtenir le résultat désiré. Un procédé différent et meilleur permettant de résoudre le problème est un chauffage différentiel du matériau destiné à 30 être étiré, procédé au cours duquel les parties qui deviennent habituellement beaucoup trop minces, sont chauffées à un degré moindre que les parties voisines . Ces parties en matière plastique qui ont été le plus chauffées pouvant être plus facilement étirées que les parties qui ont été chauffées à un degré moindre, 35 il est possible au moyen de ce chauffage sélectif, de régulariser l'épaisseur du matériau dans l'objet embouti. L'équipement de chauffage sélectif offert jusqu'à présent comprend soit des plaques chauffantes ayant une température de surface différentielle, soit des jeux d'éléments chauffants de 40 température et de forme différentes qui sont tour à tour pressés 69 15402 -2- 2008856 contre une seule et même portion de la matière plastique afin que leur effet combiné puisse donner la répartition thermique désirée. L'équipement tel qu'il est décrit ci-dessus est difficile à 5 employer et demande un dispositif de contrôle compliqué. Au cours de la fabrication d'articles qui demandent une grande épaisseur du matériau dans leur portion centrale, tels que les goulots de bouteilles plastiques ou les récipients plastiques pourvus soit de capsules soit de couvercles centrés, il est 10 difficile de chauffer sélectivement le matériau destiné à être moulé de telle façon que la partie centrale soit chauffée à un degré moindre que les bords. Un équipement beaucoup plus simple peut être employé à cet; effet. Il est naturellement aussi possible d'envisager un chauffage préalable du matériau à une tem-15 . pérattire' uniforme plus élevée que nécessaire, suivi du refroidissement des parties qui doivent être moins chaudes au cours du procédé de fabrication. La présente invention concerne un équipement simplifié pour le chauffage ou le refroidissement sélectif d'une pellicule en 20 matière plastique qui doit présenter une zone de traitement dont la partie centrale est chauffée à un degré moindre que les parties avoisinantes. L'invention est caractérisée par un dispositif thermoconducteur en forme de champignon dont la tige est en communication thermique avec une source de chaleur ou un dispo-25 sitif de refroidissement et dont la surface de travail qui est constituée par la calotte du champignon peut être pressée contre le matériau à refroidir ou à chauffer pour lui fournir de la chaleur ou pour lui en ôter. En outre, le dispositif thermoconducteur suivant l'invention a ses côtés qui vont en s'amin-30 cissant vers les bords et sa surface est légèrement convexe. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen du dessin annexé qui représente à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention. 35 La Fig. 1 est une vue en coupe du dispositif thermoconducteur et la Fig. 2 représente une courbe de répartition de température. Dans l'exemple décrit, le matériau à traiter est une bande en matière thermoplastique qui est chauffée préalablement à une 40 température excédant celle demandée pour le moulage de sorte que 69 15402 -3- 2008856 le dispositif de l'invention enlève de la chaleur et sert ainsi de refroidisseur. Il est également possible, comme expliqué plus haut, d'utiliser le dispositif de l'invention comme élément de chauffage, mais dans ce cas, l'inconvénient est que les parties 5 qui doivent être chauffées le plus c'est-à-dire les bords, sont entourées de parties froides ce qui refroidit inutilement le pourtour de la surface à traiter. Le dispositif suivant l'invention montré sur la 3?ig. 1 comprend un corps thermoconducteur 1 de métal en forme de champi-10 gnon avec unè tige 3 et line calotte dont les bords 2 diminuent d'épaisseur vers l'extérieur et dont la surface 4 est légèrement convexe. Le corps thermoconducteur 1 est fixé par sa tige 3 à une plaque de métal 5 comportant des passages 6 conduisant la chaleur ou le froid. Le corps 1 peut être déplacé verticalement 15 et peut être pressé contre une bande ou une feuille 7 en matière thermoplastique placée au-dessous du dispositif. Le fonctionnement du dispositif suivant l'invention est le suivant s Une bande 7 e]a matière thermoplastique chauffée au préalable 20 à une température (Fig. 2) excédant la température qui est nécessaire à son moulage, est placée au-dessous du corps thermoconducteur 1 après quoi le corps est abaissé et pressé eontre la bande. Lorsque la surface de travail 4 du corps 1 entre en contact avec la bande 7 de la chaleur passe de la bande 7 dans le 25 corps 1. La chaleur ôtée de la bande 7 est conduite à travers la base ou tige 3 du corps 1 en direction de la plaque de métal 5 refroidie à l'aide des passages de refroidissement; cette plaque doit avoir une masse importante par rapport au corps 1. Du fait que la chaleur extraite des différentes parties de la 30 bande en matière plastique 7 suit des trajets de différentes longueurs, qui au surplus traversent des portions de conductibilités diverses, la zone centrale de la bande 7» se trouvant immédiatement au-dessous de la tige 3 du corps thermoconducteur est refroidie au maximum, alors que l'extraction de chaleur par 35 les portions voisines des bords 2 du corps 1 dont l'épaisseur diminue, est moins efficace. Il en résulte que la bande 7» après une certaine période de contact (de 0,1 à 1 seconde environ suivant la qualité de la matière plastique, l'épaisseur de la bande, la capacité de refroidissement du corps thermoconducteur 1 etc.) 40 présente la répartition de température de la Fig. 2, qui montre 69 15402 2008856 que la zone centrale de la bande a été refroidie plus que ses portions marginales. Une fois traitée au moyen du dispositif suivant l'invention, : la bande présente une répartition de température sélective choi-5 sie en fonction du traitement ultérieur, ce qui signifie que le produit obtenu après moulage aura une épaisseur sélectivement répartie. Ktant donné que la bande plastique 7 chauffée est susceptible d'une déformation plastique, le corps thermoconducteur 1 risque 10 de laisser une empreinte dans la bande plastique 7 quand il est pressé contre la bande. Une telle déformation laissée sur la bande plastique 7 par le corps 1 n'est pas souhaitable, aussi pour éviter une démarcation nette autour de l'extérieur du coipsl on donne à la surface de travail 4 du corps thermoconducteur une-15. forme convexe de sorte que la pression de contact et la déformation quj^én résulte diminuent vers les bords et la pression totale est réglée de façon telle qu'il n'y ait qu'une très légère dépression autour de la zone des bords du corps 1, où pas de dépression du tout. 20 Le dispositif suivant l'invention s'est révélé simple et d'un fonctionnement très efficace et très sûr. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, le dispositif est employé pour refroidir une bande préalablement chauffée mais, comme il a été dit plus haut, il peut également être utilisé pour le chauffage par 25 contact, iin plus, il est évident que le corps thermoconducteur n'a pas obligatoirement la forme d'un corps de révolution "comme décrit dans ce mode de construction. Il peut, sans sortir du cadre de l'invention,être construit comme un carré, un rectangle ou présenter toute autre forme appropriée. La forme du corps 30 thermoconducteur est naturellement fonction de la forme de l'objet qui doit être produit à partir de la bande de matériau traité. 69 15402 2008856 - REVENDICATIONS - 1 - Dispositif pour le- chauffage ou le refroidissement sélectif d'une zone d'une mince feuille ou d'une bande par exemple en matière thermoplastique devant être soumise à un moulage 5 plastique, caractérisé par un corps thermo-conducteur en forme de champignon dont la tige est en communication thermique avec une source de chaleur ou un dispositif de refroidissement et dont la surface de travail qui est constituée par la calotte du champignon pieut être pressée contre le matériau destiné à être 10 refroidi ou chauffé pour lui fournir de la chaleur ou lui en ôter. ' 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps thermo-conducteur a ses bords qui diminuent d'épaisseur vers l'extérieur. 15 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de travail du corps thermo-conducteur est légèrement convexe.