Brevet FR2132826A1 — publié le 19721124

La présente invention concerne un moule rotatif pour la production de corps creux en matière synthétique en poudre, pâte, plastisols et masses fondues très fluides, notamment en une masse fondue de lactame, composé d'au moins deux parties de moule entourées chacune d'une enveloppe dféchange 5 de chaleur présentant des tubulures d'entrée et de sortie, et comprenant des brides dans leur plan de division. L'utilisation de moules rotatifs de ce type pour la production de corps creux en chlorure de polyvinyle, polyéthylène, polystyrène et ainsi de suite est connue. Le plus souvent, ces matières sont introduites dans les moules 10 -pouvant être chauffés- sous forme d'une poudre, d'un plastisol ou d'une pâte. Sous l'effet de la chaleur produite pendant la rotation, les matières introduites dans le moule s'agglomèrent et forment un corps creux. La pièce moulée reçoit sa forme définitive par le refroidissement subséquent du moule. L'étanchéité de ces moules n'a pas une très grande importance parce que la masse fondue 15 est très visqueuse. Depuis peu, il est cependant également possible de produire des corps creux en polyamide en partant de caprolactame et d'additifs appropriés. Une telle masse fondue de caprolactame a cependant une très faible viscosité, de l'ordre de 5 centipoises, lorsqu'elle est introduite dans le moule. Les 20 moules doivent donc être usinés avec une grande précision dans le plan de division pour obtenir une étanchéité suffisante. De plus, les surfaces appliquées l'une contre l'autre dans ce plan de division doivent être rigides à la torsion, aussi bien sous l'effet de l'échauf-fement et du refroidissement que sous celui de la rotation. C'est pourquoi 25 les brides définissant le plan de division sont généralement très épaisses. Cette concentration de matière dans la zone des brides ne peut être portée à la température que doit avoir le moule que moyennant un temps d'échauffement relativement long. Il s'ensuit que la durée d'un cycle de moulage devient longue, entraînant à son tour un renchérissement inutile de la pièce moulée. 30 Le but de l'invention est de réaliser un moule rotatif permettant de réduire de façon considérable la durée d'un cycle de moulage et assurant l'obtention d'une température uniforme sur la paroi interne, y compris dans la zone des brides. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que les 35 brides sont creuses et que les canaux formés ainsi à l'intérieur des brides sont raccordés à un dispositif d'échange de chaleur. 72 12508 •1 4L ?i32826 Grâce à 1'échauffement ou au refroidissement des brides, l'ensemble du moule peut être porté bien plus rapidement à la température désirée. Selon un mode de réalisation particulièrement simple d'un moule 5 rotatif suivant l'invention, les tubulures d'entrée débouchent dans les brides et les tubulures de sortie sont prévues sur les enveloppes d'échange de chaleur. De cette manière, le fluide d'échange de chaleur entrant dans le moule agit tout d'abord sur les brides, avant de pénétrer à travers des ouvertures de liaison dans l'enveloppe d'échange de chaleur, d'où il retourne 10 au dispositif d'échange de chaleur. Les ouvertures de liaison sont de préférence prévues sur le côté des brides qui est situé à l'opposé de l'arrivée du fluide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre 15 d'exemple non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, représentant une coupe schématique d'un moule rotatif suivant l'invention. Le dessin représente un moule rotatif 1 qui est composé d'un demi-moule supérieur 2 et d'un demi-moule inférieur 3, et qui peut tourner autour de deux axes 4 et 4a. Les parois du moule sont creuses et constituent 20 des enveloppes d'échange de chaleur 5 ou 6. De part et d'autre du plan de division 7 des demi-moules 2 et 3 sont prévues des brides 8 et 9 faisant partie de ces demi-moules et présentant des canaux 10 ou 11. Un fluide échangeur de chaleur est introduit par une arrivée 12 et des tubulures d'entrée 13 et 14 dans les canaux 10 et 11. Ces derniers communiquent par des ouvertures de liaison 25 15 et 16 avec les enveloppes d'échange de chaleur 5 et 6. Ces enveloppes portent des tubulures de sortie 17, 18 qui se réunissent et forment ensemble un conduit de retour 19. Il va de soi que le conduit d'arrivée 12 et le conduit de retour 19 doivent comprendre des presse-étoupe rotatifs. Une telle exécution des 30 conduits d'arrivée et de retour est cependant généralement connue et ne fait pas partie de l'invention. Exemple de comparaison : On réalise deux moules rotatifs pour la production d'un bac à 35 accumulateurs d'un contenu de 1000 1, généralement suivant la norme DIN 6620. Sur le moule rotatif A, on prévoit les brides massives connues situées dans le plan de division et ayant chacune une épaisseur de 25 mm. Sur le moule 72 12508 3 2132826 rotatif B, on prévoit au contraire des brides creuses suivant l'invention, composées de cornières en acier mesurant 50 x 50 x 8 mm soudées ensemble et formant des profilés creux à section carrée. Les deux moules sont à doubles parois réalisées à partir de tôles 5 d'acier d'une épaisseur de 2 mm et présentant des entretoises appropriées entre les deux parois. La distance intérieure entre la paroi intérieure et la paroi extérieure est de 12 mm. On effectue le remplissage de ces moules sur une machine rotative chauffée à l'huile. 2 La bride du moule A présente une surface chauffante de 4,6 dm . 10 Sa masse est d'environ 30 kg. La bride du moule B présente une surface chauffante 2 de 46 dm et elle pèse environ 45 kg. On échauffe les moules l'un après l'autre sur la machine rotative. La température de l'huile à l'arrivée est d'environ 220°C et sa viscosité est de 1,2 centistoke. On échauffe les moules jusqu'à ce que la température de 15 l'huile servant de véhicule de chaleur soit de 180°C au retour, ce qui correspond à la température désirée du moule. On mesure les températures de l'huile à l'arrivée et au retour ainsi que la température de la paroi interne du moule dans la zone de la bride de la manière suivante : Temps Température à l'arrivée Température au retour Température sur la 20 mn °C °C paroi intérieure du moule dans la zone de la bride °C moule A moule B moule A moule B moule A moule B 0 220 220 77 75 66 72 2 195 190 92 100 82 95 4 185 183 120 129 102 125 6 187 185 150 153 115 148 8 190 188 173 170 125 167 10 192 191 182 185 136 183 30 Après un échauffement du moule A pendant 10 mn, on y introduit 40 kg d'une masse fondue et réactive de caprolactame qui a été préparée suivant le brevet français 1 18*2 377. On fait ensuite tourner le moule à une -1 -1 vitesse de 5 mn autour d'un axe et à une vitesse de 12 mn autour d'un axe orthogonal au premier. La masse fondue réactive s'est polymérisée sur la paroi 35 interne du moule après une rotation de 3 mn. Le refroidissement subséquent du moule a uniquement pour but de faciliter la manipulation du moule lors du démoulage de la pièce. 72 12508 4 2132826 La pièce finie présente, uniquement à proximité de la bride, une couche blanche qui est composée d'un polyamide-6 à faible poids moléculaire présentant une fraction élevée (137=,) de caprolactame monomère et oligomère. De ce fait, le récipient est gercé et cassant dans la zone du plan de division 5 du moule. La partie restante du récipient est composée de polyamide-6 à poids moléculaire élevé présentant une fraction mono/oligomère de 2,8%. De la façon décrite ci-dessus, on remplit le moule B également avec 40 kg de masse fondue et réactive de caprolactame. Les conditions dans lesquelles se déroule l'essai sont les mêmes que pour le moule A. 10 Le récipient produit au moyen du moule B est d'aspect homogène, également dans la zone du plan de division du moule. L'analyse d'échantillons prélevés à divers endroits du récipient (également dans la zone du plan de division) démontre que ce récipient est uniformément composé de polyamide-6 à poids moléculaire élevé, présentant une fraction mono/oligomère pouvant être 15 extraite de 3%. Les caractéristiques mécaniques de là pièce moulée sont partout les mêmes. 72 12508 J 2132826 REVENDICATIONS 1. Moule rotatif pour la production de corps creux en matières synthétiques en poudre ou en pâte et en monomères susceptibles de réagir, de préférence en une masse fondue de lactame, composé d'au moins deux parties de moule entourées chacune d'une enveloppe d'échange de chaleur présentant 5 des tubulures d'entrée et de sortie, et comprenant des brides dans leur plan de division, caractérisé par le fait que les brides sont creuses et que les canaux formés ainsi à l'intérieur des brides sont raccordes à un dispositif d'échange de chaleur. 2. Moule rotatif selon la revendication 1, caractérisé er- re que 10 les tubulures d'entrée débouchent dans les brides, dont les canaux commuatquent avec les enveloppes d'échange de chaleur, et en ce que les tubulures de sortie sont prévues sur les enveloppes d'échange de chaleur.