Brevet FR2057078A1 — publié le 19710507

La présente invention concerne un procédé pour la conformation de feuilles planes, constituées en une matière synthétique pressée à partir de particules expansées en mousse granuleuses, telle que celle connue dans le commerce sous le nom de styropor, notamment pour leur donner la forme de supports de classement pour des casiers de fruits, en vue de l#emballage, par exemple, de couches identiques de fruits, avec emploi d'une matrice de pressage. l'invention concerne en outre une machine pour l'application du procédé et s'étend finalement à des supports de classement fabriqués par le procédé ci-dessus à partir des feuilles de matière synthétiques mentionnées plus haut. Des propositions ont déjà été faites pour la conformation de feuilles de matières synthétiques dans un procédé par emboutissage, Ces propositions prévoient toutes, plus ou moins, de chauffer la feuille pendant l'opération d'emboutissage et de 11 étirer dans ou sur la forme voulue par des installations appropriées, On n'a pas pu obtenir jusqu'à maintenant une conformation de feuilles en particules granuleuoses de matière synthétique expansée en mousse pressées, car de telles feuilles résistent à un formage à froid.Une conformation à chaud nta pas été envisagée parce qu'on a admis que la masse de matière synthétique expansée en mousse mentionnée ne peut pas être portée à la température nécessaire au formage0 On ne pouvait pas non plus envisager un moulage par injection de tels objets, tels que par exemple des plateaux de classement car 11 épaisseur de matière nécessaire est beaucoup trop faible, et qu'une injection ne peut être exécutée économiquement que pour une épaisseur d'environ 5 mm. Or l'épaisseur de matière désirée pour les plateaux de classement s'élève à environ 2 mm. La présente invention a pour but d#e réaliser un procédé par lequel une conformation de feuilles de particules granulées de matière plastique expansée presséespeut être réalisée d'une manière simple, Pour résoudre ce problème, l'invention propose un procédé pour le formage de feuilles planes en particules de matière synthétique expansée en mousse, granuleu es et pressées, notamment pour le formage de plateaux de classement de fruits en vue de leur emballage, par exemple de couches identiques de fruits, avec utilisation d'une matrice de presse, procédé caractérisé en ce que la feuille de matière expansée en mousse, serrée dans un cadre de tension et placée sous une grille de matriçage est chauffée par le haut peu au-dessous de son point de fusion, et, à ce moment, elle est comprimée à travers la grille de matrice au moyen d'une contrematrice, le chauffage étant en même temps brusquement coupé, et la face supérieure de la feuille protégée contre la chaleur, en vue d'assurer un refroidissement direct de celle-ci. le procédé conforme à l'invention consiste donc à serrer la feuille tout d'abord dans un cadre de tension. Immédiatement au-dessus de ce cadre on fixe une grille de matriçage qui peut être confectionnée, par exemple, en fil métallique ou autre matière de base. Par le haut on chauffe la feuille sur une face un peu au-dessous de son point de fusion et, à ce moment on la presse par le bas vers le haut, au moyen d'une contre-matrice à travers la grille de matrice selon la constitution des dépressions de celle-ci. Au même moment, le chauffage est brusquement interrompu et la feuille est protégée à l'sagard d'un échauffement supplémentaire en vue de permettre un refroidissement direct de celle-ci.Ce cycle se poursuit pour la fabrication par exemple, de plateaux de forme pour l'empaquetage de fmits, avec une épaisseur de feuilles de 2 mm, pendant 5 à 25 seco des. Suivant la puissance du chauffage, il est également possible de raccourcir le processus ou de le prolonger. le formage par l'application de pression de la contre-matrice ne doit pas se prod re brusquement et ne pas non plus se produire trop tot. Dans la pratique les différentes opérations, telles que le chauffage, l'instant du formage, la cadence de pression de la matrice, ainsI que la protection et le refroidissement doivent être synchronisss entre elles avec précision. Grâce à la disposition speciale de la grillè#de formage, qui peut consister, par exemple, en un fil métallique ou un treillis de fils métalliques, la face arrière de la feuille doit rester aussi libre que possible, afin que la chaleur puisse la traverser sans emp8chement, mais qu'il soit également possible de la refroidir aussitôt, dès que le formage a eu lieu, Pour l'application du procédé de l'invention, il est prévu, en outre une machine qui se compose essentiellement d'une table avez un évidement dans lequel est inséré un cadre inférieur de tension ce feuille. Sur la table est montée une cheminée avec une contre-piece de constitution télescopique, réglable en position en hauteur qui est fermée vers le haut.Dans cette contre-pièce se trouvent une ou plusieurs sources de chaleur, par exemple à rayonnement infra-rouge. En outre, sur le cadre de base, est placé un cadre de tension supérieur mobile destiné à recevoir la grille de formage. Enfin, il est prévu sur la table une plaque de presse positionnable en hauteur par rapport à la plaque de table pour recevoir la matrice de pressage. Dans l'utilisation d'un ou plusieurs dispositifs de rayonnement infra-rouge, ceux-ci peuvent être mis en service par paliers et prévus pour pouvoir tourner. En vue d'assurer une isolation brusque du rayonnement par rapport à la feuille, il peut être prévu, à l'intérieur des faces latérales de la cheminée, deux volets de recouvrement s'étendant l'un vers l'autre, pivotables de haut en bas autour d'un axe, le cas échéant avec une fenêtre d'observation. lors du chauffage de la feuille, les volets sont verticaux, et recouvrent les découpages rectangulaires prévus dans les côtés longitudinaux de la cheminée. Pour la protection de la feuille contre la source de chauffage, les deux volets de recouvrement sont rabattus à l'intérieur vers le haut, de sorte qu'ils prennent une position horizontale et, dans cette position, empêchent que les rayons calorifiques de la source dtinfra- rouge tombent sur la feuille. les pièces moulées fabriquées par le procédé à partir de feuilles de matière synthétique expansée en mousse, peuvent, comme mentionné plus haut, être utilisées, avec avantage particulier, pour des plateaux de classement pour casiers, destinés à l'embllage, notamment pour des couches identiques de fruits, de légumes en tubercules, ou analogues. le mode de conformation ou la transmission des formes sur la surface de la feuille de matière synthétique expansée en mousse peut naturellement être également employé pour toutes les conditions possibles d'emballage, où des feuilles de ce genre sont nécessaires comme matériel d'emballage en une épaisseur allant jusqu'à 10 mm et davantage, avec une structure appropriée. La matière synthétique expansée en mousse connue sous le nom de "styropor" présente de grands avantages du point de vue de ses propriétés hygroscopiques. Cette matièrerépond largement aux exigences aérodynamiques pour des fruits et légumes, car elle isole, est très perméable à l'air, n'absorbe pas d'humidité et forme en même temps un enveloppement et un support de la souplesse de ltouate pour les produits fragiles. la description ci-après se rapporte au procédé et à linstalla- tion conformes à l'invention, expliqués avec référence aux dessins annexés qui montrent la figure 1 une vue en élévation frontale de la machine conforme à l'invention la figure 2 une vue en élévation latérale de l'installation de là figure 1 la figure 3 une vue en coupe par A-A avec vue de dessus du cadre supérieur de tension avec grille d#ormage, et la figure 4 est une représentation en perspective d'un plateau de classement fabriqué en matière synthétique expansée en mousse avec des dépressions appropriées-formées dans le plateau. Comme le montrent les figures 1 à 3, la machine représentée se compose essentiellement d'une table avec un plateau 1 et des jambes 2, afin que l'installation puisse être desservie par le personnel debout. Sur la table est montée une cheminée 3 en tôle d'aluminium qui est fermée vers le haut avec une pièce coopérante télescopique 4 pourvue d'un couvercle 5. la pièce télescopique 4 de la cheminée est réglable dans sa position en hauteur sur 10 à 30 cm ou davantage. Dans le couvercle 5 de la pièce sont montés trois émetteurs à infrarouge, représentés en principe en 6. les cotés latéraux de la cheminée 3 présentent des évidements rectangulaires qui peuvent être obturés au moyen de deux volets de recouvrement 7 qui s 'étendent l'un vers ltautre et peuvent pivoter du haut vers le bas. Cette position verticale fermée est ~montrée dans les figures îet 2. Lorsque les émetteurs à infra-rouge doivent être masqués, les volets d'obturation 7 peuvent être pivotés à l'intérieur vers le haut dans une position horizontale au moyen du levier de manoeuvre 8 par l'intermédiaire des deux poulies à câble 9 reliées entre elles par une courroie, poulies montées sur les axes de pivotement des volets. Cette position des volets est représentée dans la figure 3. les volets présentent, en outre, de peltes fenêtres d'observation 10, qui permettent d'observer la réaction de la feuille pendant son échauffement et de régler la pression nécessaire à exercer au moyen de la contre-matrice. Sur le plateau de table qui présente en son centre un découpage de forme rectangulaire, est fixé, suivant la grandeur désirée, le cadre de tension inférieur 11. Au-dessus du cadre inférieur 11, on dispose le cadre supérieur de tension 12, qui présente exactement les mêmes dimensions que le cadre inférieur de tension il sur îeqeMLî s'adapte précisément. Ce cadre supérieur de tension 12 reçoit en même temps la grille de formage 13 et est relié à quatre tiges 12t déplaçables vers le haut, dont chaque fois deux sont reliées entre elles par une traverse 14. Sur les tiges 13' sont guidés des ressorts hélicoïdaux 15, qui sont disposés de telle manière que le cadre supérieur de tension est tendu par rapport au plateau de table 1 et au cadre inférieur 11. Pour introduire la feuille, on peut soulever le cadre supérieur de tension et dans ce but deux disques excentriques 16 sont montés à rotation sur un axe 17. les disques excentriques 16 sont reliés à unepédale 18 et sont appliqués contre les traverses 14. Par action sur la pédale 18, on peut ainsi soulever le cadre supérieur 12 et introduire la feuille de matière synthétique. Après cela, on ramène en arrière la pédale 18 et la feuille se trouve solidement maintenue entre le cadre supérieur et le cadre inférieur de tension. Au-dessous du plateau de table 1, se trouve, au voisinage de l'évidement, une plaque de presse 19 déplaçable en hauteur par rapport au plateau de table, et sur laquelle se trouve la matrice de forme proprement dite 20. La plaque de presse 19- est guidée au moyen de galets et contre-galets 21 pour év#iter un coincement lors de son soulèvement. Le bâti de support de la plaque de presse est pourvu dans le bas de deux traverses de liaison 22 contre lesquelles s'appuient d'autres disques à excentrique 24. Ces disques sont reliés à l'arbre 25, à l'extrémité duquel est monté un levier de manoeuvre 26. En agissant sur ce levier, on peut déplacer la plaque de presse 19 vers le haut et vers le bas, ce qui a pour effet que la feuille de matière plastique soit poussée par la grille de formage 13 à travers la matrice de presse. Pour la fabrication de plateaux destinés à des fruits, on peut prévoir dans la matrice de presse des bombements sphériques qui emboutiront des cuvettes correspondantes dans la feuille de matière expansée en mousse. Sur la table 1 se trouve encore un dispositif de maintien 27 pour un rouleau de réserve de feuille 28. la feuille proprement dite peut être tirée hors du rouleau et introduite à travers 1 Cvi dament postérieur dans la cheminée 3 entre les deux châssis de tension. Dans l'exemple représenté, le dispositif est actionne à 1 a main. Il est cependant possible d'exécuter automatiquement llensem- ble des mouvements nécessaires au moyen dsinstallations appropriées. En outre, les émetteurs de rayonnement infra-rouge peuvent être remplacés par d'autres sources de chaleur, par exemple eau chaude vapeur, ou air chaud. La figure 4 est une représentation en perspective d'un pla- teau de classement 29, dans lequel ont été réalisées les déformations désirées 30. Pour sa fabrication, la feuille est d'abord, comme il a été dit plus haut insérée entre les deux cadres de tension 11 et 12. les émetteurs de rayonnement infra-rouge 6 sont alors ris en circuit, et le chauffage est poursuivi jusqu a ce que la feuille de matière expansée en mousse se trouve à une température juste inférieure à son point de fusion. On actionne alors le levier 26 et on presse la plaque de presse 19 avec la matrice de formage 20 contre la feuille, de sorte que les bombements sflenfoncent à travers la grille de matrice 13. Par action sur le levier à main 8 la source de courant est alors brusquement masquée afin de laisser la feuille, c'est-à-dire le plateau conformé, se refroidir. Comme matière pour les plaques à conformer, on peut également utiliser avec avantage une feuille élastique en "styropor". -REVENDICA#I0NS- 1. Procédé pour la conformation de feuilles planes faites de particules granuleuses de matière synthétique expansée en mousse agglomérées à la presse, tel que pour le formage de plateaux de classement pour des casiers de fruits en vue de leur emballage en couches identiques, par emploi d'une matrice de formage à la presse, procédé caractérisé en ce que la feuille de matière expansée en mousse, serrée dans un cadre de tension et amenée au-dessous d'une grille de formage, est d'abord chauffée par le haut jusque peu au-dessous de son point de fusion et, à ce moment, comprimée, au moyen d'une contre-matrice, à travers la grille de formage, après quoi le chauffage est brusquement supprimé et la feuille protégée contre un échauffement supplémentaire, afin de permettre son refroidissement direct de stabilisation dans la forme donnée, 2.Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le formage par application sous pression de la contre-matrice est effectué lentement et pas avant que soit atteinte une température déterminée de la feuille, auquel cas l'intensité de chauffage, le moment de formage, la vitesse de compression de formage et l'isolation de la source de chaleur ou le refroidissement sont exactement coordonnés et synchronisés entre eux, 3.Machine pour l'application du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une table avec un plateau pourvu d'un évidement dans lequel est inséré un cadre inférieur de tension, une cheminée montée sur le plateau de table avec une contre-pièce télescopiquedéplaçable en hauteur et pourvue, en haut, d'un couvercle dans lequel sont montées une ou plusieurs sources de chaleur, un cadre de tension supérieur étant disposé, déplaçable vers lShaut, sur le cadre inférieur, pour recevoir une grille de matrice de formage, et une plaque de presse déplaçable en hauteur par rapport au plateau de table étant disposée pour recevoir la contre-matrice de formage. 4. Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que, la source de chaleur disposée dans le couvercle se compose d'un ou plusieurs émetteurs à infra-rouge qui peuvent être mis en circuit par paliers et sont montés, le cas échéant, à rotation. 5. Machine suivant l'une quelconque des revendications 30u 4, caractérisée en ce qu'elle comprend, à l'intérieur des côtés longitudinaux de la cheminée, deux volets d'isolation s'étendant l'un vers l'autre et pivotables de haut en bas, pourvus le cas échéant de fenêtres d'observation, qui sont placés verticalement lors du chauffage de la feuille, en recouvrant des découpages rectangulaires prévus dans les faces longitudinales de la cheminée, et qui, pour masquer la source de chaleur à l'égard de la feuille, peuvent être rabattus vers le haut dans une position horizontale, au moyen d'un levier agissant sur des poulies à câble. 6. Machine suivant l'une quelconque des revendications 3, 4, 5, caractérisée en ce que le cadre de tension supérieur destiné à recevoir la grille de formage est guidé au moyen de deux tiges reliées entre elles par des traverses et pressé contre le plateau de table au moyen de ressorts hélicoïdaux, et que ce cadre peut être soulevé au-dessus du cadre inférieur au moyen de disques excentriques montés sur un axe et reliés à une pédale de manoeuvre, coopérant avec les traverses du cadre supérieur. 7. Machine suivant l'une quelconque des revendications 3, 4, 5, 6, caractérisée en ce que la plaque de presse, disposée au-dessous du plateau de table dans la zone de l'évidement de celui-ci, est guidée par des galets et contre-galets, et est déplaçable vers le haut, au moyen de deux disques excentriques attaquant chacun une traverse et qui sont guidés sur le meme axe et actionnés au moyen d'un levier. 8. Machine suivant llune quelconque des revendications 3, 4, 5, 6, 7, caractérisée en ce que la grille de formage est constituée par des fils métalliques disposés en forme de nids d'abeille hexagonaux, ou en une autre matière de base appropriée. 9. Machine suivant l'une quelconque des revendications 3, 4, 5, 6, 7, caractérisée en ce que la contre-matrice est pourvue de plusieurs bombements qui correspondent à la conformation désirée de la feuille. 10. Machine suivant l'une quelconque des revendications 3; 4, 5, 6, 7, caractérisée en ce que, au lieu d'émetteurs de rayonnement infra-rouge, sont prévues d'autres sources de chaleur, telles qpe eau chaude, vapeur, air chaud. 11. Machine suivant l'une quelconque des revendications 3, 4, 5, 6, 7, caractérisée par un organe de support prévu sur le plateau de table pour un rouleau de réserve de feuille à conformer. 12. Machine suivant l'une quelconque des revendications 3, 4, 5, 6, 7, ou 10 et 11, caractérisée en ce que-le rabattement vers le haut et vers le bas des volets d'isolation, 11 actionnement du cadre supérieur de tension, l'introduction de la feuille, ainsVque la montée de la plaque de presse sont exécutés automatiquement, par l'intermédiaire d'installations de commande appropriées eonnues en soi. 13. Plateau de classement pour ltemballage de fruits et analogues conforme à celui obtenu par application du procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qusil est constitué en une feuille de particules granuleures de matière synthétique expansée en mousse et agglomérées à la presse, d'une épaisseur de 2 à 10 mm comportant des dépressions de forme appropriée