Brevet FR2016872A1 — publié le 19700515

L'invention se réfère aux procédés et aux moules destinés à la fabrication de pièces de forme en matière plastique présentant une rigidité et une élasticité susceptibles d'être déterminées de façon sélective. L'invention résout le problème de la réalisation à partir d'un compound de matières plastiques, de pièces profilées de poids relativement faible présentant tout profil désiré dans le sens longitudinal ou dans le sens transversal.De même qu'un jeune arbre possède une grande résistance et en même temps une élasticité considérable du fait de sa couche extérieure en bois frais et de son âme faite d'un cordon de substance médullaire, le procédé suivant l'invention et le moule pour sa mise en oeuvre résolvent le problème d'établissement d'un compound de matières plastiques qui présente une élasticité et une rigidité élevées, et simultanément susceptibles d'être choisies comme on le désire, ce compound étant réalisé à partir d'une gaine de tout diamètre voulu et d'un mélange de deux com- posants qui puisse être agencé entre de larges limites en ce qui concerne sa composition et son degré de remplissage.Suivant l'application à laquelle les pièces sont destinées, la gaine peut être constituée par de la feuille ou au contraire par une paroi épaisse de matière plastique. Dans les présentes le terme gaine désigne des éléments profilés creux dilatables, de toute section voulue et qui présentent toute longueur et toute largeur désirées, leurs parois intérieures étant liées à un remplissage de matière plastique et leurs parois extérieures comportant une surface lisse. Les pièces de forme ainsi établies à partir de telles gaines peuvent constituer des pieds ou des dossiers pour sièges, chaises ou analogues, des sièges proprement dits, des plaques, des baguettes ou des parois. L'invention résoud encore un autre problème, savoir celui de l'établissement d'objets en matière plastique comportant toutes teintes claires ou foncées ainsi que toutes marbrures, et qui ne nécessitent plus aucun travail de finition après leur sortie du moule, en constituant au contraire l'équivalent, par exemple, de pièces d'ameublement ou d'éléments de construction ayant déjà subi des applications multiples de laques,etc Pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention l'on dépose des longueurs de gaine de matière plastique dans un moule adapté aux pièces qu'on désire obtenir, on les dilate par le moyen de mousse en les chargeant d'un mélange à deux composants jusqu a remplissage du moule et après durcissement et compoundage l'on obtient les pièces à l'état fini.Un perfectionnement du procédé consiste à déterminer l'élasticité de la pièce obtenue en agissant préférablement sur le mélange de deux composants de matière plastique et sur le degré de remplissage, tandis qu'au contraire on règle la rigidité, ainsi que la coloration et les qualités superficielles désirées par l'épaisseur de paroi des longueurs de gaine. Il est en outre avantageux que les deux composants de la matière plastique soient chargés dans la gaine simultanément, mais séparément l'un de l'autre et qu'ils y durcissent en donnant naissance à une mousse fine et en se liant intimément avec les parois intérieures de la gaine. Le procédé suivant l'invention comporte encore la particularité que les longueurs de gaine disposées dans le moule y sont remplies de la matière plastique initiale qui durcit à l'intérieur dudit moule en se liant avec les parois de la gaine conformées de façon correspondante. On peut avantageusement faire comporter aux gaines des marbrures ou autres profils superficiels profonds ou épais, choisis à volonté. Le moule pour la mise en oeuvre du procédé est établi en deux pièces susceptibles d'être fermées énergiquement l'une contre l'autre ; ces pièces peuvent comporter toute section désirée, par exemple une section en partie anguleuse. Le moule comprend avantageusement sur sa longueur des sections présentant des formes et/ou des diamètres différents. Conformément à un perfectionnement du procédé suivant l'invention, il forme accumulateur de la chaleur de réaction de ce procédé, tandis que pour assurer son remplissage on dispose en amont de lui une machine mélangeuse pour les deux composants. Les gaines en matière plastique se gonflent sous l'influence de la pression hydrostatique, même lorsqu'elles comportent des parois relativement épaisses, jusqu a arriver à remplir complètement le moule dans lequel on les a préalablement disposées. Si l'on se réfère au diamètre moyen d'une section, les périphéries de profils très différents au point de vue technique sont semblables les unes aux autres. Cette similitude englobe d'une part la section ronde, ovale ou bien encore en forme d'oeuf ou e gouttelette, d'autre part des sections à sommets multiples et enfin d'autres qui se trouvent délimitées par un profil en partie polygonal, en partie rond.La section du moule peut varier de façon progressive ou brusque, par exemple en vue de la réa libation de saillies superficielles profilées sur la pièce dé errées qui s'agisse de saillies proprement dites,de nervures ou analogues, Il est en effet dans la nature de la matière plastique de s'@dapter à ces sollicitations irrégulières sous l'effet de la pression hydrostatique, par une variation tout à fait pregressive de la dilatation. Cela signifie que dans un très large domaine de section la gaine initialement informe comporte, grâce a la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, des surfaces régulières, extraordinairement lisses et cohérentes les unes avec les autres, qu'il serait très difficile ou même impossible d'obtenir par le moyen d'un laquage superficiel avec une pareille épaisseur, une poly mérisation régulière et une coloration 'étendant jusque dans les couches les plus profondes. De telles qualités pourraient peut-être titre réalisées par des pièces profilées en matière plastique massive, mais cependant moyennant une plus forte consommation de matière et un prix de revient plus élevé. Si on les compare aux profilés en matière plastique usuelle seule, les pièces selon l'invention permettent un calcul très exact des moments d'inertie ou moments résistants pour divers profils, plus particulièrement en ce qui concerne les moments équatoriaux. On peut ainsi réaliser une résistance élevée en même temps qu'une certaine élasticité. A ces avantages vient s'ajouter une diminution du poids de moitié ou plus aussi bien par rapport aux profilés en matière plastique massive qu'à ceux en bois recourbé pour ameublement. En ce qui concerne la détermination préalable des moments, l'on peut simplement se baser sur l'épaisseur de paroi largement variable de la pièce finie en combinaison avec la densité de la mousse et avec les dimensions ainsi obtenues. On peut d'ailleurs mettre aisément en oeuvre avec avantage la précontrainte des pièces finies en vue d'augmenter leur résistance -mécanique, coinine cela est bien connu dans d'autres domaines de la technique. Sui- vant la pression sous laquelle on introduit dans la gaine la ma- pièce cellulaire ou mousse et suivant celle de gonflement de cette $dernière, l'on peut obtenir un compound en matière plas tique contrainte. Conformément à l'invention il est facile d'équiper les moules de parois ou fractions de parois en partie mobiles en vue de faire comporter aux pièces profilées des saillies ou des dépressions s'étendant soit longitudinalement, soit en hélice, soit seulement dans des sections déterminées sur la surface du profilé finalement obtenu. Parmi les pièces les plus importantes susceptibles d'entre fabriquées conformément à l'invention, l'on peut citer les bras recourbés pour fauteuils; les cadres d'une seule pièce pour miroirs, les frontons incurvés pour commodes, lits, coiffeuses, les pieds de tables et les moulures. Si l'on désire réaliser suivant l'invention des pièces profilées refermées sur elles-mêmes, il suffit d'enfiler l'une dans l'autre les extrémités de la gaine avant le remplissage et par exemple de les souder l'une à l'autre, puis d'enfoncer une tuyère dans une petite fente pratiquée dans la gaine pour recevoir le mélange à deux composants. Les pièces de forme obtenues suivant l'invention constituent à tout le moins des articles commerciaux finis. Elles n'exigent pour leur montage final que d'être assemblées, conformément aux techniques du meuble, avec d'autres éléments avec lesquels elles peuvent contraster ou au contraire dont elles peuvent ne se distinguer que de façon presque imperceptible, par exemple lorsqu'on les combine avec du bois, le tout suivant ce qu'on désire ou en fonction des applications envisagées. Les moules peuvent être réalisés de façon très simple ; ils peuvent être faits en alliage léger, ou même en certains cas en plomb ou en pierre artificielle, étant donné qu'ils ne sont pas soumis à de fortes pressions et qu'il leur suffit de façon générale de retenir la chaleur de réaction. On peut par exemple établir aisément de tels moules pour de très grandes pièces profilées, pouvant aller jusqu'à plusieurs mètres de longueur avec une largeur importante ; il est également facile de modifier ultérieurement les moules ainsi établis. A titre de matière particulièrement propre au retiplissage de la gaine on peut citer les mousses extrêmement fines de polyuréthane. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention, dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Procédé pour la fabrication de pièces moulées en ma tière plastique comportant une résistance et ure élasticité susceptibles d'être choisies à volonté, caractérisé en ce qu'on dépose dans un moule adapté aux pièces a obtenir des longueurs de gaine en matière plastique, et en ce qu'on dilate ces lon leurs par le moyen de mousse en y introduisant un mélange plastique à deux composants jusqu a remplissage du moule, les pièces étant finies après durcissement et compoundage. 2 - Procédé suivant la revendication l, caractérisé en ce qu'on vermine préférablement l'élasticité de la pièce par le mélange de matière plastique à deux composants et par son degré de remplissa@e, tandis qu'au contraire on règle la résistance ainsi que la coloration et les qualités superficielles désirées en agissant sur l'épaisseur de paroi de la gaine. 3 - Procédé suivant l'une des revendIcations 1 et 2, caractérisé en ce qu'on introduit dans la longueur de gaine les deux composants de la matière plastique simultanément, mais séparément l'un de l'autre, nour les y laisser durcir avec formation d'une mousse fine et liaison intime aux parois intérieures de cette gaine. 4 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on remplit les longueurs de gaine à l'intérieur du moule de la matière plastique initiale qui y durcit G l'état fini en se liant avec les parois de la gaine con forme en fonction de l'empreinte du moule. 5 - Procédé suivent la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait comporter à la gaine des marbrures ou autres saillies superficielles profilées dont la profondeur et l'épaisseur peuvent être choisies à volonté. 6 - ioule pour la mise en oeuvre du procédé suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est établi en deux siècles susceptibles d'être énerclouement maintenues a la nosition fermée, tandis que par ailleurs il comporte une section au moins en partie anguleuse. 7 - moule suivant la revendication 6, caractérisé en ce ou'il comporte en section des profils et/ou des diamètres qui varient sur sa longueur. 8 - roule suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il forme accumulateur de la chaleur de réaction dégagée par le procédé. 9 - roule suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est associé à une machine d'amont formant mélangeur pour les deux composants en vue d'assurer le remplissage.