Brevet FR2179597A1 — publié le 19731123

L'invention concerne un procédé pour la fabrication en continu de profilés plastiques à partir d'un dispositif d'alimentation qui peut être constitué d'une extrudeuse,d'une machine de mélangeage ou de moussage, etc... alimentant une trémie ou autre dispositif, ce profilé étant formé dans un dispositif de calandrage en vue de recevoir ou non sur une ou ses deux faces, un matériau en feuille pouvant être retiré, notamment si l'on veut obtenir un profilé à surface lisse, ou restant fixé sur le profilé si l'on veut obtenir un complexe. L'invention concerne donc un procédé pour la fabrication en continu de profilés plastiques avec faces nues, lisses ou complexées consistant à fixer sur au moins l'une des faces d'un profilé plastique débité par un dispositif d'élaboration un élément en feuille, procédé caractérisé en ce que l'on procède à la fixation en continu de l'élément en feuille sur le profilé plastique immddiatement à sa sortie du dispositif d'élaboration alors qu'il est encore chaud. Suivant un mode de réalisation, on assure la liaison entre le profilé plastique tel que mousse et l'élément en feuille contrecollé par collage direct de la mousse en cours de formation et d'expansion. Suivant une caractéristique de l'invention, on encolle préalablement l'élément en feuille avec un adhésif. Suivant une autre caractéristique de l'invention et si l'on dasire obtenir un profilé plastique à faces nues, on applique sur les deux faces du profilé immédiatement à sa sortie du dispositif d'élaboration deux rubans métalliques, de plastique ou de papier transfert anti-adhésifs que l'on retire en fin d'opération après refroidissement du complexe. L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé précédent caractérisée en ce qu'une calandre de laminage est placée directement à la sortie du dispositif d'élaboration, cette calandre étant constituée de deux cylindres placés de part et d'autre du profilé plastique débité par le dispositif d'élaboration, l'intervalle entre ces cylindres étant réglable. Suivant un mode de réalisation, les cylindres de la calandre placés en regard l'un de l'autre tournent en sens inverse et déposent et fixent sur les deux faces du profilé plastique un élément en feuille. Une installation conforme à l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les figures ci-jointes, dans lesquelles - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'une installation conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en coupe d'une variante de réalisation dans laquelle le dispositif d'alimentation est constitué par une trémie alimentée par une tête de coulée mobile transversalement en translation. - les figures 3~et 4 sont des vues schématiques en coupe de deux variantes de réalisation. L'invention a pour objet un procédé de fabrica tionl en continu, d'un profilé plastique souple ou rigide de densité de 15 à 200 kg au m3 avec faces nues, lisses, rainurées ou à motifs, ou encore complexées sur une ou deux faces, ou en sandwich, par des papiers, des films plastiques, des films métalliques ou en métaux non ferreux, des tissus, vu des grilles textiles ou métalliques, ou des non-tissés, le complexe ayant une épaisseur finale de 1 à 15 mm, d'une largeur jusqu'à 3 m. Lorsque l'on désire obtenir un profilé à une ou deux faces lisses, on dépose sur la ou les deux faces du profilé, juste à sa sortie du dispositif d'élaboration, un ou deux papiers transfert anti-adhésifs que l'on retire en fin d'opération et -après refroidissement du complexe. Si au contraire, on désire obtenir le complexe définitif on applique sur la ou les deux faces du profilé, dès sa sortie du dispositif d'élaboration, un matériau en feuille qui restera fixé au profilé, afin de constituer le complexe définitif. Le profilé sortant du dispositif d'élaboration peut avoir une section quelconque et notamment se présenter sous la forme d'une bande à section rectangulaire, sa structure pouvant etre soit inerte, soit au contraire expansée, c'est-à-dire se présenter sous la forme d'une mousse à structure micro-cellu- laire. L'essentiel du procédé consiste dans le fait que l'on assure la liaison entre les mousses plastiques sortant du dispositif d'élaboration et les matériaux en feuille contrecollés à chaud, par collage direct de la mousse en formation et en expansion, sans adjuvant, ou par encollage préalable des films des tissus avec un adhésif traditionnel. Les mousses peuvent être à base de toute matière plastique telle que polystyrol, PVC polyéthylène polypropylène, ABS, polyuréthane, polyamide : cette énumération n'est évidemment pas limitative et englobe également les élastomères. Les quatre installations illustrées sur les figures de 1 à 4 procèdent toutes du meme principe, sous réserve que le dispositif d'alimentation et de formation de la matière constituant le profilé peut être de natures différentes. En ce qui concerne la figure 1, le dispositif d'élaboration 1 est une extrudeuse à toute plate 2 dont la vis d'extrusion 3 est alimentée en granulés avec ou sans agent gonflant par une trémie 4. Cette tête plate qui s'étend sur toute la largeur de la bande à réaliser, débouche dans une calandre constituée par deux cylindres superposés 5 et 6 placés de part et d'autre du profilé 7 débité par ltextrudeuse. Les cylindres de calandrage 5 et 6 tournent dans des sens opposés et l'intervalle de calandrage 8 situé entre les deux cylindres est réglable, de façon à s'adapter à toute épaisseur de profilé. Ces cylindres thermorégulés sont appliqués directement contre la tête de l'extrudeuse de façon à faire corps avec elle, la vitesse de rotation de ces cylindres étant réglable de manière à ce que la calandre puisse être adaptée au débit de l'extrudeuse qui délivre la mousse. Le réglage de l'intervalle de calandrage prévu entre lesdits cylindres 5 et 6 qui sont motorisés, permet d'obtenir une planéité optimum et un réglage précis de l'épaisseur du produit final. L'un ou les deux cylindres de calandrage sont alimentés en matériau en feuille destiné à constituer le complexe final, par un cylindre support 10 et un cylindre chauffé 11, ce dernier étant directement en relation avec un cylindre presseur 12 en contact avec le cylindre de calandrage. Le matériau en feuille qui peut être du papier, du plastique ou un treillis ou un film métallique, est alors entraîné par le cylindre de calandrage et déposé immédiatement sur le profilé à sa sortie de l'extrudeuse. L'avantage de placer lacalandre immédiatement à proximité de l'extrudeuse permet d'appliquer le produit contrecollé sur le profilé, alors que celui-ci est encore chaud et même en cours de formation et d'expansion s'il s'agit d'un profilé à structure microcellulaire.Afin d'améliorer la liaison entre le profilé et le produit contre collé il peut être souhaitable de chauffer ledit produit contrecollé avant que celui-ci arrive en contact avec le profilé sortant de l'extrudeuse. Ce chauffage est obtenu d'une part par des cylindres chauffés 11 et par les cylindres de calandrage 5 et 6 qui sont thermorégulés. La position de la calandre par rapport à l'extrudeuse permet d'éviter que le débit de l'extrudeuse qui délivre la mousse soit freiné par une contre-pression élevée qui existe généralement avant les filières d'extrusion. Dans le cas de l'installation représentée en figure 1, la vis d'extrusion débouche directement dans la tette plate 2 connectée contre la calandre. Cette tête peut être alimentée par deux ou trois ensembles d'extrusion, répartis sur toute la largeur de la toute ou aux deux extrémités de la tête d'extrusion. L'entraînement du profilé s'effectue par les cylindres de calandrage 5 et 6, sans contrainte de pression. Les feuilles complexées 9 ne sont pas pressées contre la mousse et ne déforment pas les cellules. En outre, le réglage de la vitesse des cylindres de calandrage par rapport au débit de la machine d'alimentation de la mousse permet d'obtenir la densité théorique correspondant à la densité calculée en fonction des produits d'expansion, introduits dans la formule de la mousse. Dès la sortie de la calandre, le profilé complexé entre dans un ou plusieurs tunnels 13 à buses d'air chaud, ou à chauffage type fréquence dont la température est réglable, dégressive ou progressive, ou à chauffage infra-rouge réglable. Ces tunnels comportent intérieurement des chambres 14 dans lesquelles sont logés des rouleaux de guidage 15 ; ces tunnels complètent ltexpansion et la réticulation dans le but d'obtenir la densité minimum et une forme régulière des cellules dans toute l'épaisseur du produit. Le ou les tunnels à air chaud 13 sont suivis d'un tunnel à buses d'air froid 16 équipé également de cylindres de guidage 17 destinés à calibrer le produit final et à le refroidir. L'étanchéité entre l'extrudeuse et les cylindres de calandrage peut être favorisée par un rev8tement souple dont est pourvue la périphérie des cylindres ou encore les cylindres peuvent être chromés durs et dans ce cas, c'est la tête plate de l'extrudeuse qui sera munie de pièces d'usure souples assurant 1 'étanchéité. L'installation représentée en figure 2 est en tous points similaires à celle illustrée en figure 1, sous réserve que le dispositif d'élaboration du profilé plastique n'est pas constitué par une extrudeuse mais par une tête de mélangeable ou de moussage alimentant une trémie thermo-régulée 18, 1' ins- tallation étant dans ce cas placée verticalement. En effet, cette installation est plus particulièrement destinée aux mousses délivrées à partir de composants liquides (cas du polyu- réthane) et distribués par au moins une tête 19, mobile transversalement, directement par gravité dans la trémie 18.Dans ce cas, le profilé distribué par la trémie 18 passe, comme dans l'installation de la figure 1, entre les deux cylindres de calandrage 5 et 6 dont l'entrefer est réglable, ledit profilé complexé étant ensuite introduit dans un ou plusieurs tunnel à air chaud 13, puis dans un tunnel à air froid 16. De même, les installations illustrées sur les figures 3 et 4 sont similaires à celles illustrées sur les deux premières figures, seul le dispositif d'élaboration du profilé étant différent. En effet, dans le cas de la figure 3, l'extrudeuse est remplacée par une trémie thermo-régulée 20 dont l'orifice de sortie débouche sur un cylindre de calandrage thermo-régulé 21, cette trémie étant équipée d'un racle 22 orienté par rapport au cylindre 21 et déterminant l'intervalle de calandrage. Ce cylindre 21 est alimenté en matériau en feuille 22 destiné à constituer le complexe à l'aide d'un cylindre chauffé 23 lui-même alimenté par un cylindre dérouleur 24. Le matériau en feuille débité par le cylindre de clandrage 21 est immédiatement appliqué sous la face inférieure du profilé 25 alors que celui-ci est encore chaud, en cours de formation et en cours d'expansion. On peut éventuellement fixer sur 1; face supérieure 26 du profilé 25, un autre matériau en feuille 27, celui-ci étant amena sur le profilé par un cylindre chauffé 28 alimenté par un rouleau support 29. Là encore et comme dans les deux autres variantes de réalisation précédentes, le complexe est ensuite introduit dans un tunnel à buses d'air chaud 13, puis dans un tunnel à buses d'air froid 16 en vue de son calibrage et de son refroidissement. Dans l'exemple représenté en figure 4, le disposi tif d'élaboration du profilé est constitué d'une trémie thermorégulée 30 dont la base est obturée par deux cylindres de calandrage 31 et 32 dont l'intervalle entre eux est réglable, le cylindre 31 étant en appui contre un cylindre caoutchouté thermo-régulé 33 qui sert à alimenter le profilé 34 sortant des cylindres de clandrage 31 et 32 en matériau en feuille support 35. Là encore, le produit destiné à former le complexe en combinaison avec le profilé, est chauffé au préalable, de manière à ce que la liaison entre ce matériau en feuille et le profilé soit optimum. Il est possible, comme dans le cas de la figure 3, d'appliquer sur la face supérieure du profilé 34 un autre matériau en feuille 36, celui-ci étant amené sur le profilé par un cylindre 37 alimenté par un rouleau dérouleur 38. Bien entendu l'étanchéité entre les dispositifs d'enduction et les cylindres de calandrage sera réalisée, comme dans le cas de la figure 1, soit en prévoyant des pièces d'usure souples, lorsque les cylindres de calandrage sont chromés durs, soit en enrobant la périphérie des cylindres d'un revêtement souple ou en élastomère. Le procédé et les installations conformes à l'invention permettent d'obtenir la réalisation à une vitesse élevée des complexes et feuilles mousses, souples et rigides de toute nature, de densité réglable entre les matériaux en feuille mince de toute nature. Par ailleurs, ils permettent d'éviter de freiner les débits des machines d'extrusion et de moussage par l'emploi de filières qui exigent des hautes pressions d'extrusion en amont de la filière, mais au contraire d'obtenir des rendements élevés en employant plusieurs machines de préparation débitant la mousse, sans freinage, dans une seule machine de complexage de grand débit. l'invention permet par ailleurs d'obtenir les avantages suivants - d'obtenir des complexes dont la densité se rapproche au plus près de la densité théorique, calculée par la formulation, ceci en évitant toute contrainte de pression qui g8nerait 11 expansion de la mousse. - d'obtenir des produits plats, précis, homogènes en épaisseur et en densité, sans clivage interne et sanw déformation des cellules, par une pression de complexage, en utilisant des tunnels d'expansion et de stabilisation, travaillant à buses d'air chaud ou aux infrarouges, ou aux gaz brûlés directs. - d'utiliser pour le complexage dans le cas des figures 3 et 4 des calandres de doublage, travaillant en butée à intervalle réglable. - d'obtenir des sandwichs en partant d'un complexe et en le repassant une deuxième fois à travers les lignes de complexage constituées par les calandres représentées sur les figures de 1 à 4. - d'obtenir entre deux feuilles de revêtement des structures en mousse plastique, telle que raies, grilles en losange ou autres formes, reproduisant les motifs sculptés dans les cylindres 5 et 6. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé pour la fabrication en continu de profilés plastiques avec faces nues, lisses ou complexes consistant à fixer sur au moins l'une des faces d'un profilé plastique débité par un dispositif d'élaboration un élément en feuille, procédé caractérisé en ce que lton procède à la fixa- tion en continu de l'élément en feuille sur le profilé plastique immédiatement à sa sortie du dispositif d'élaboration alors qu'il est encore chaud. 20) Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'on assure la liaison entre le profilé plastique tel que mousse et l'élément en feuille contrecollé par collage direct de la mousse en cours de formation et d'expansion. 5 ) Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'on encolle préalablement l'élément en feuille avec un adhésif. 40) Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément en feuille est chauffé, séché, stabilisé avant son application sur le profilé plastique. 50) Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fixe sur au moins l'une des faces du profilé plastique un élément se présentant sous la forme d'une feuille en papier, en plastique, en tissus, en non-tissés ou autres. 60) Procédé conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que lton fixe sur au moins l'une des faces du profilé plastique un film plastique ou métallique, une grille textile ou métallique. 70) Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on revit les deux faces du profilé plastique immédiatement à sa sortie du disp os i- tif d'élaboration d'un élément en feuille contrecollé. 80) Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'on obtient un profilé plastique à faces nues ou lisses en appliquant sur les deux faces du profilé immédiatement à sa sortie du dispositif d'élaboration deux rubans de papier de transfert anti-adhésifs que l'on retire en fin d'opération après refroidissement du complexe. 90) Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on fixe les éléments en feuille sur un profilé constitué en mousse plastique à base de polystyrol, PVC, polyéthylène, polypropylène, ABS, polyuréthane, polyamide ou autres. 100) Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le profilé plastique est en forme de métal déployé présentant un motif géométrique quelconque, en carrés, en losanges, ou autres. 110) Installation pour la mise en oeuvre du procédé conforme aux revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'une calandre de laminage est placée directement à la sortie du dispositif d'élaboration, cette calandre étant constituée de deux cylindres placés de part et d'autre du profilé plastique débité par le dispositif d'élaboration, l'intervalle entre ces cylindres étant réglable, 120) Installation conforme à la revendication 11, caractérisée en ce que les cylindres de la calandre placés en regard l'un de l'autre tournent en sens inverse et déposent et fixent sur les deux faces du profilé plastique un élément en feuille. 150) Installation conforme à la revendication 11, caractérisée en ce que la vitesse des cylindres de calandrage est réglable, ces cylindres étant thermorégulés et entra#nant le profilé plastique à sa sortie du dispositif d'élaboration. 140) Installation conforme à la revendication 11, caractérisée en ce que les cylindres de calandrage comportent un rev92rement souple assurant l'étanchéit6 avec le dispositif d'élaboration contre lequel ils sont accoles. 150) Installation conforme à la revendication 11, caractérisée en ce que la surface des cylindres de calandrage est chromée dur, la tête du dispositif d'élaboration du profilé plastique étant munie de pièces d'usure souples assurant l'étanchéité. 160) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'un tunnel à air chaud, à température réglable, est placé en aval des cylindres de calandrage, dans le trajet du ruban complexé constitué du profilé plastique et des éléments supports. 170) Installation conforme à la revendication 16, caractérisée en ce que le tunnel à air chaud est pourvu d'une succession de rouleaux de calibrage placés de part et d'autre du ruban complexé, l'intervalle entre les rouleaux étant réglable. 180) Installation conforme à la revendication 16, caractérisée en ce qu'un tunnel de refroidissement comportant des rouleaux de guidage est placé à la suite du tunnel à air chaud. 190) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le dispositif d'élaboration est constitué par une tête plate d'e trusion thermorégulée, une trémie thermorégulée, un dispositif d'enduction équipé d'un racle thermorégulé ou encore d'un dispositif de rev8tement équipé d'une trémie et de cylindres thermorégulés. 200) Installation conforme à la revendication 19, caractérisée en ce que la tête d'extrusion est alimentée par deux ou plusieurs vis réparties sur toute sa largeur. 21 ) Installation conforme à la revendication 19, caractérisée en ce que le profilé plastique défile dans un plan horizontal, s'il est débité par une extrudeuse et dans un plan vertical s'il est constitué de composants liquides tels que polyuréthane, ou autres, distribués par simple gravité.