Brevet FR2134301A1 — publié le 19721208

i 2134301 71 15673 La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'articles, par exemple des plaques, des blocs ou des tuyaux en matières thermoplastiques contenant une addition d'une charge granulaire non thermoplastique. 5 L'utilisation des matières thermoplastiques s'est in tensifiée de plus en plus ces dernières années en raison de leur résistance aux produits chimiques et également du fait que les matières sont faciles à profiler et à traiter. Cependant ces matières ont leur limitation puisque la plupart d'entre elles sont 10 molles et flexibles et ont une faible rigidité intrinsèque. La plupart de ces matières peuvent être rendues plus dures mais elles sont alors moins résistantes à des chocs et extrêmement fragiles et cassantes aux basses températures. De nombreuses expériences ont été faites avec diffé-15 rentes matière de renforcement ; cependant étant donné que les matières thermoplastiques présentent un grand coefficient de retrait, lorsqu'elles sont soumises à un échauffement ou à un refroidissement, l'expérience à montré que la matière de renforcement était arrachée de la matière plastique par suite de la diffé-20 rence entre les coefficients de dilatation de sorte qu'au lieu d'être renforcée la matière était en fait affaiblie. Pour donner la rigidité nécessaire à un article en matière thermoplastique, il faut utiliser une forte épaisseur de matière, ce qui ralentit grandement le processus de fabrication 25 et ce qui oblige à utiliser de grandes quantités de matières de sorte que, du point de vue de la rentabilité, il n'est pas possible de fabriquer des articles constitués de ces matières qui puissent être compétitifs en prix avec d'autres types de matières. L'invention a essentiellement pour but de résoudre les 30 problèmes rencontrés dans la production d'articles en matières thermoplastiques contenant des charges. Pour la mise en oeuvre de l'invention, il est avantageux d'utiliser une matière granulaire comme charge, par exemple du gravillon d'argile expansé, des billes de verre, des morceaux ou écailles de roche ou d'autres matières 35 dont la granulométrie^comprise entre 5 et 10 m. On peut aussi utiliser d'autres dimensions de granules dans des cas particuliers. Suivant l'invention, la charge est chauffée à un degré tel qu'elle peut fondre la matière plastique sous forme de poudre avec laquelle elle est amenée en contact. Un revêtement plastique est alors 40 formé autour des granules de la charge et l'épaisseur du revête ?} 15673 2 ment peut être- modifiée par- préûttsxttfage de la charge à une température plus ou moins élevée. Lorsque la charge est recouverte de l'épaisseur désirée de revêtement, les granules encore chauds peuvent être versés dans des moules et former les articles dési-5 rés, les surfaces de contact étant liées par fusion et formant des pontets entre les granules de la charge revêtue de matière plastique. Dans le eadre de l'invention, il est également possible de refroidir la charge après qu'elle a été revêtue de matiè-10 re plastique et ultérieurement de chauffer la matière dans d'autres moules puis de faire fondre la matière en vue de former les articles désirés. En outre, il existe de nombreuses possibilités de faire adhérer par fusion la charge revêtue de matière plastique sur des plaques en matière plastique et sur d'autres articles 15 en matière plastique lorsqu'on désire utiliser la matière pour un raidissage et un renforcement. Pendant le processus de moulage proprement dit, où la charge revêtue de matière plastique est liée par fusion, il est également possible d'ajouter une quantité prédéterminée de poudre de matière thermoplastique sur toutes les 20 surfaces extérieures du moule de manière à obtenir une épaisseur désirée de matière plastique pure appliquée contre les parois du moule et qui donne à l'article une surface lisse et une grande résistance à la fois aux influences chimiques et aux contraintes mécaniques. 25 La charge revêtue de matière plastique peut le cas é- chéant être liée par fusion à des plaques et des articles en matières non thermoplastiques dont la surface de contact est suffisamment grossière pour permettre l'adhérence de la matière plastique ramollie et chaude. 30 L'invention permet d'utiliser des matières plastiques dans un grand nombre de domaines où il était précédemment impossible de faire appel à des matières plastiques, en particulier pour des articles de grandes dimensions soumis à des impératifs sévères de rigidité et de résistance à des contraintes mécaniques. 35 Le revêtement plastique de la charge granulaire peut être effectué de différentes manières mais, suivant une caractéristique principale de l'invention, on préchauffe la matière granulaire de manière qu'elle sciit entourée par la matière plastique qui est fondue à partir d'une poudre fine pour former un revête-4.0 nient cohérent sous l'effet de la chaleur contenue dans les granu 71 15673 3 2134301 les de la charge. Le procédé peut être mis en oeuvre à un poste fixe mais il est cependant plus approprié de déverser la charge chauffée dans un volume contenant une matière plastique fluidi-sée ou bien on peut déverser les granules chauffés dans un réci-5 pient tournant qui est partiellement rempli d'une poudre de matière plastique, le mouvement continu créant ainsi un revêtement uniforme de matière plastique sur tous les côtés des granules de la charge qui sont simultanément empêchés de se lier par fusion jusqu'à ce qu'on atteigne l'épaisseur désirée de revêtement de matiè-10 re plastique. Dans le cadre de l'invention, il est également possible de remplir tin moule directement de couches de granules froids ou chauds de la charge et de répandre une poudre de matière plastique entre les couches qui sont liées ensemble par fusion en é-15 tant chauffées. En conséquence, l'invention a essentiellement pour objet un procédé de fabrication d'articles, par exemple de plaques et de blocs en matière thermoplastique contenant une addition d'une charge granulaire non thermoplastique, le procédé étant es-20 sentiellement caractérisé en ce que les granules de la charge sont entourés par de la matière plastique sous forme de poudre finement divisée qui fond autour des granules de la charge de manière que les dits granules revêtus de matière plastique soient liés ensemble pour former les articles désirés." 25 Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, la charge granulaire est chauffée et, à l'état chaud, elle est mise en contact avec la poudre de matière plastique qui est ainsi déposée sur la surface des granules de la charge. Il est avantageux de maintenir les granules chauffés en mouvement avec la matière 30 sous forme pulvérulente jusqu'à ce que le revêtement désiré soit déposé. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on régie l'épaisseur du revêtement en matière plastique de la charge en réglant la chaleur fournie à cette charge. 35 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : Pig. 1 est une coupe partielle représentant un appa-40 reil de revêtement de granules d'une charge avec une matière ther 71 15673 4 2TJ4301 moplastique ; Pig. 2 représente un appareil similaire qui permet la production directe d'un tuyau. A la figure 1, la charge est contenue dans un récipient 5 2. La charge peut par exemple être formée d'un gravillon de granules d'argile expansé ayant une dimension moyenne de 7 à 8 mm. La charge est portée à une température désirée à l'aide de brûleurs 3 ou d'autres éléments de chauffage, placés à l'extérieur du récipient 2 et, à l'état chauffé, la charge est acheminée par l'in-10 termédiaire d'un transporteur à vis 4 jusqu'à l'extrémité d'une bande transporteuse 5. De la matière plastique 7 finement divisée est déposée sur la bande 5 à l'aide d'un transporteur à vis 6 et la matière thermoplastique entre en contact avec la charge chauffée en 8. La matière thermoplastique et la charge s'éloignent 15 simultanément de la bande transporteuse 5 et tombent sur une plaque 9 où la poudre de matière plastique ét la charge chaude sont secouées ensemble de façon que les granules chauds soient complètement recouverts. Le brassage est poursuivi dans un tambour 10 dans lequel débouche la plaque 9» En réglant correctement la vi-20 tesse de refroidissement de la charge granulaire, la rotation du tambour 10 empêche les granules de se lier par fusion. La partie inférieure 11 du tambour est agencée sous forme d'une grille ou elle est pourvue de perforations de manière que l'excès de matière plastique finement divisée 12 tombe dans un récipient 12 eom-25 portant une paroi inclinée 14 qui transfère la matière plastique ■ finement divisée jusqu'à l'extrémité inférieure du transporteur à vis 6 qui renvoie la matière plastique vers la bande transporteuse 5 de façon que cette matière plastique soit à nouveau mélangée à des granules de charge frais et chauffés.L'extrémité in-30 férieure 15 du tambour 10 est ouverte et les granules 16 revêtus de matière thermoplastique tombent dans un récipient collecteur 17 en vue d'une utilisation ultérieure pour 3a production des articles désirés. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2 35 la charge revêtue de matière thermoplastique est utilisée directement pour la fabrication de l'article désiré. Le processus de revêtement de matière thermoplastique correspond à celui décrit en référence à la figure 1; cependant à la place d'un tambour tournant, la surface 9 est munie d'une partie perforée 18 au 40 travers de laquelle la matière plastique finement divisée et non 71 15673 5 2134301 utilisée peut tomber de façon à être collectée dans le récipient 13 en vue de son renvoi à la bande transporteuse 5. Après avoir quitté la plaque 9, les granules de charge revêtus de matière ther moplastique sont transférés dans un moule 19 qui, dans l'exemple 5 représenté, est agencé pour la fabrication de tuyaux, par exemple de tuyaux de vidange ou de canalisations d'égouts. Le moule 19 est monté à rotation sur des rouleaux 20, et en cours de rotation, la charge revêtue de matière thermoplastique est uniformément répartie dans le moule. Le moule est maintenu suffisamment chauc|à 10 l'aide de brûleurs 21 dont les flammes sont dirigées vers le moule En fonction de la fourniture de chaleur et de l'épaisseur du revêtement defaatière thermoplastique sur chaque granule individuel de la charge, on obtient à un degré plus ou moins fort une fusion des granules revêtus de matière plastique et, par un simple régla-15 ge des conditions précitées, orjbeut produire des tuyaux qui sont perméables aux/Liquides en vue d'être utilisés pour le drainage ou bien des tuyaux dont les parois sont étanches aux liquides et qui peuvent servir de tuyaux d'égouts, par exemple. 71 15673 6 2134301 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'articles, par exemple de plaques et de blocs, en matières thermoplastiques contenant une addition d'une charge granulaire non thermoplastique, caractérisé 5 en ce que les granules de la charge sont entourés par un^natière plastique sous forme de poudre finement divisée qui est fondue autour des granules de la charge et en ce qu'ensuite les granules de charge revêtus de matière plastique sont liés ensemble de façon à former les articles désirés. 10 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la charge granulaire est chauffée et est mise en contact à l'état chauffé, avec la poudre de matière plastique qui est ainsi déposée sur la surface des granules de charge. 3- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en 15 ce que la charge granulaire chauffée est maintenue en mouvement en même temps que la matière plastique sous forme pulvérulente jusqu'à ee que le revêtement désiré soit déposé. 4. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'épaisseur du revêtement en matière plastique déposé sur 20 les granules de la charge est contrôlée en réglant l'échauffement de la charge. 5. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la charge granulaire revêtue de matière plastique est liée par fusion à des plaques ou à d'autres articles en matière plas- 25 tique, les granules de la charge étant liés ensemble par fusion. 6. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la charge granulaire revêtue de matière plastique est liée par fusion à des plaques ou articles en matières non thermoplastiques, les granules de la charge étant liés ensemble par fusion. 20 7» Dispositif pour la fabrication d'articles en matiè res thermoplastiques, caractérisé en ce qu'il comporte une surface sur laquelle une charge granulaire préchauffée et une iratière plastique peuvent être mises en contact pour déposer une couche d'une épaisseur désirée sur chaque granule de la charge avant que 25 les granules de charge revêtus de matière plastique soient liés ensemble pour former les articles désirés. 8. Dispositif suivant la revendication 7j caractérisé en ce que la dite surface est reliée à une grille ou une partie similaire au travers de laquelle la poudre de matière plastique 40 non utilisée peut tomber, les granules de charge revêtus de ma 71 15673 7 2134301 tière plastique étant ensuite transférés jusqu'à l'endroit où l'article désiré doit être moulé ou coulé. 9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la surface et la grille facultative constituent des 5 parties d'un tambour tournant dont l'axe de rotation est disposé en oblique. 10. Dispositif suivant la revendication 7j caractérisé en ee qu'un récipient collecteur de la poudre de matière plastique est placé en dessous de la grille, récipient à partir du- 10 quel la povdre de matière plastique peut être reprise à l'aide d'un convoyeur approprié afin d'être ramenée à l'endroit où des granules de charge et la poudre de matière plastique sont mis en contact. 11. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé 15 en ce qu'il comporte un dispositif de chauffage pour échauffer de façon réglable la charge granulaire. 12. Article , tels que des plaques , des blocs ou des tuyaux obtenus par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 ou dans le dispositif selon l'une quelconque 20 des revendications 7 à, 11.