Brevet FR2189190A1 — publié le 19740125

lia présente invention se rapporte à des articles moulés de grande taille, et à leur procédé de fabrication. Par-ni les nombreuses techniques appliquées pour transfor- mer en articles un matériau de structure thermoplastique macromoléculaire organiques le moulage par injection a généralement présenté des avantages inhérents au faible coft de chaque a-ticle supplémentaire obtenu après avoir atteint une certaine production. Cependant, il existe de sérieuses limitations quant à la taille de 11 article susceptible d' d'être roulé par injection classique, à haute pression.On utilise généralement un mélange d'agent gonflant et de plastique fondu pour le moulage par injection à basse pression, de telle sorte que le plastique cellulaire fondu remplit le moule, la pression exercée par les cellules de gaz étant suffisamment élevée pour contribuer à obliger le mélange plastique à remplir complètement le moule. Ce ntest que dans la mesure où le moulage par injection à basse pression s'est développé que le problème s'est posé d'essayer de produire des articles gents en plastique, par une quelconque méthode de moulage par Injection. Certains procédés de moulage par injection à basse pression permettent d'associer dans le produit obtenu une peau de densité relativement élevée solidaire d'un noyau ayant in volume de pores important. Comme la structure cellulaire du coeur ou noyau de mousse tend à entre isolante, et à retarder la vitesse de transfert de la chaleur, on a constaté des retards dans le refroidissement d'articles en mousse, ayant plusieurs centimètres/ d'epaisseur entre les peaux opposées. II existe un besoin quant à des procédés permettant de produire des articles d'une certaine épaisseur, par exemple quelques centimètres tout en utilisant des techniques de moulage par injection à basse pression. Jusqu'à maintenant, les portes ont été fabriquées à partir de bois et/ou selon des méthodes ne bénéficiant pas des avantages liés au moulage par InjectIon. De rXombreuses portes sont installées dans des structures plus anciennes, ce qui exige ne possibilité d'adaptation pour 11 ajustement de la porte dans son chambranle avec ses gonds, pour l'adaptation aiix conditions de chaque cas, et pour l'armonisation de la structure de la porte pour obtenir l'effet désiré0 Ce besoin d'ajustement "sur > sures" semblait rendre le moulage de matières plastiques impropre à la fabrication des portes. La présente invention vise une structure qui présente sur une épaisseur de plus de 2 cm, des zones dans lesquelles on obtient une plus grande densité du matériau thermoplast%que, en reliant deux séries de nerwrlres, capables de s'emboîter et s'étandant sur arrière des parties frontales des éléments appariés. Les gorges situées entre les nervures d'un élément s'adaptent aux nervures de l'élément assorti, de sorte que ltespace internèdiair sur la plus brande partie de la hauteur des parois des nervures, est pratiquement comblé par les nervures qui sy emboîtent.On peut ainsi construite une porte formée de deux éléments frontale e; de nervures appopriées s'étendant sur l'arrière de chaque face et s'ajustant dans les gorges formees entre les nervares de la face opposée. On peut prévoir des zones creuses entre les deux faces, en des endroits convenables de la porte, tout en ménageant des zones appropriées de plus grande résistance, correspondant aux nervures qui sont embortéeg. Dans le procédé selon la présente invention, 11 article désiré est étudié pour comporter un certain nombre d'éléments se qui/correspondent; chaque paire de ceux-ci comprenant une partie frontale, sur arrière de laquelle s'étend un certain nombre de nervures pouvant s'emboîter, qui peuvent tre liées les unes aux allures en fournissant une épaisseur qui confère de la résistance entre les deux parties frontales. On utilise un mélange d'agent gonflant (par exemple un gaz) et de matière tuermoplasti- que fondue pour remplir le moule lors de ltinjectlon à basse pression.Dans la mesure où l'épaisseur de chaque nervure et celle de la partie frontale n'est pas excessive, un refroidissement rapide peut favoriser un cycle de moulage abrégé. Chaque partie frontale et chaque nervure comprend une paire de peaux de densité relativement élevée, associée à une âme cellulaire, si bien que l'on obtient une résistance notable de la structure avec une densité apparente réduite . Les paires d'éléments sont fixées les unes aux autres à l'aile d1adiiésif, ou selon d'autres techniques appropriées; et les divers éléments sont assemblés pour forer l'article recherché.Ainsi, on peut produire un article de très grande taille en utilisant le moulage par înjec- tlon à basse pression, pour une partie importante du poids de ce grand article épais. Dans la production d'un article tel qu'une porte, on peut conformer les deux panneaux frontaux rectangulaires et les mouler pour simuler des scruptures, moulures ou toute autre décoration. A l'arrière de chaque face, il existe un certain nombre de nervures parallèles, s'étendant perpendiculairement à la face et ayant une longueur à peu près égale à une dimension de la face. Il est généralement souhaitable de disposer ces séries d & nervures parallèles sur} la périphérIe de la porte, et aussi habituellement de disposer quelques séries de nervures parallèles jouant le rôle de traverses comme pour renforcer la porte. Il est généralement avantageux d'inclure des portions creuses à l'intérieur de la porte, la surface correspondant à chaque portion creuse étant inférieure à celle qui pourrait conférer une faiblesse gênante à la structure de la porte. Il est parfois désirable de prémouler des zones appropriées correspondant à la serrure ou aux gonds, le moulage spécial étant conçu pour fournir des indications, sous forme soit d'une ouverture ou logement, soit d'une marque indiquant un emplacement approprié pour une garniture. Les parois des gorges existant entre les nervures peuvent etre parallèles, pour s'ajuster à des nervures ayant des parois parallèles, ou bien elles peuvent entre obliques pour s'adapter à des nervures à parois obliques. Il faut remarquer en paruicu- lier les avantages que présente une structure dans laquelle, sur deux bords qui se rencontrent à un angle ou bords adjacents, les nervures air ont des parois parallèles, alors ue sur les o autre pose deux autres bords, qui se rencontrent a l'angleZen diagonale, les nervures présenteront des parois obliques. De cette façon, on améliore sensiblement la probabilité d'un apparlage correct de l'ajustement d'une paire d'éléments; si bien que de petites variations dues au retrait de la matière plastique, ou d'autres variations dimensionnelles, ne compromettront pas de façon appre- ciable un ajustement d'éléments de porte produits en grande série. Dans les dessins annexés : lies fig. 1, 2 et 3 représentent schématiquement an article formé à partir d'une paire d'éléments assortis, La fig. 4 est une vue en plan de l'un des éléments d'une paire d'éléments assortis, présentant l'association avantageuse de nervures à faces parallèles sur certains bords adjacents, et de nervures à faces obliques sur les autres bords adjacents d'un panneau. La fig. 5 est une vue en plan d1un élément propre à réaliser une porte suivant le principe de 11 invention. lia fig. 6 est une représentation schématique d'une chaise réalisée selon le principe de la présente invention. Dans la figure 1, un corps creux rectangulaire comprend deux éléments 10 et 11, adaptés pour pouvoir etre assemblés à l'aide dtun solvant, par moulage électromagnétique, au moyen d'un adhésif, ou par toute autre technique. L'élément 11 compor- te une paroi externe 12, une paroi arrière 13 et une ame cellulaire 16. Chacune de ces parois est constituée par une peau de densité relativement élevée, qui est intimement liée à la structure de l'ame cellulaire intérieure, pour conférer une résistance approprIée à la paroi externe.Un certain nombre de nervures 18 de même structure (ame cellulaire et peaux solidaires) s'étendent à partir du bord de la paroi arrière 13 de lté- lément 11. Des gorges 19 à faces obliques entre les parois obliques des nervures 18, peuvent recevoir ces nervures 19 faisant saillie sur la paroi arrière 15 de l'élément associé 10. Les nervures à faces obliques contribuent à un alignement approxima- tif des éléments associés. Lui'élément 10 comprend une paroi externe 14, une paroi arrière 15, et une ame cellulaire 17 conférant de la résistance à la paroi frontale. Au bord opposé à celui où se trouve la série parallèle de nervures coniques 19, on prévoit une série parallèle de nervures 21 à parois parallèles, capables de sta- juster entre les nervures 20 à parois parallèles faisant saillie sur la paroi arrière 13 de l'élément 11. Dans la mesure où le moulage est reproductible avec précision, les nervures à parois parallèles peuvent s'ajuster pour fournir une liaison très solide entre les parties frontales. lia fig. 2 donne une illustration des nervures 20, 21 à parois parallèles dans la meme structure qui comporte aussi des nervures 18 et 19 à parois obliques. Ainsi que le montre la fig. 3, chacune de ces nervures a une dimension longitlldinale importante, correspondant à peu près à la dimension longitudinale du produit. On obtient certains avantages en réalisant un panneau, comme celui qui est représenté par la fig. 4, dans lequel deux bords adjacents présentent des nervures 120 à parois parallèles les deux autres bords adjacents présentant des nervures 118 à parois obliques. On doit noter que la structure de l'élément 111 de panneau permet la jonction de grandes structures avec une large probabilité d'appariage, tous les problèmes relevant de retraits différents des divers éléments moulés étant résolus, grâce à l'association des nervures à parois parallèles et des nervures à parois obliques dans les zones diagonalement opposées de la structure.Dans les angles, les nervures situées le long de deux bords adjacents peuvent être réunies comme dans la figure 5 ou séparé les unes des autres, comme dans la figure 4, sans que cela ait un effet notable sur l'association avantageuse réalisée selon l'invention. lies variations de retrait qui apparaissent lors du moulage d'une série de grands articles plastiques conduisent à de légères variations des dimensions absolues des différents articles obtenus à partir du meme moule. Lorsque deux éléments du meAme grand article sont séparés par une distance atteignant 1,8 m, l'expansion t;nermique du moule, dans la gamme supérieure des températures de moulage, peut con duire à des dimensions du moule qui peuvent tre supérieures de plus de 0,025 mm par rapport aux dimensions que présente le moule dans la gamme inférieure des températures de moulage.Ainsi, des articles moulés à différents moments, à des températures de moulage différentes, n'auront pas des dimensions inentiques. De plus, il existe certaines variations dans le retrait des matériaux thermoplastiques, consécutives au démoulage, qui ne sont pas gênantes pour les petits articles, mais qui soulèvent de grosses difficultés lorsqu'il s'agit d'apparier des éléments plastiques ayant de très grandes dimensions, par exemple 1,8 m. Si les nervures étaient toutes parallèles sur les quatre s bords du panneau, il nty aurait pas la possibiTité d'apparier de de fa çon stre les parties moulées, et la c~antité des pièces moulées rejetées pourrait entre importante. Les nervures à parois obli- ques favorisent un alignement approximatif mais non précis. Si les nervures à parois ?lques étaient disposées sur les quatre bords, l'appariage des pièces moulées pourrait impliquer de sérieux problèmes de mauvais alignement.En associant des nervires à parois et des nervures a parois obliques aw7 bores diagonalement opposés, les éléments appariés peuvent être assemblés avec certitude et les légères variations peuvent entre traduites e diverses contraintes de compression ou d'allonge- ment de zones correspondantes du panneau, si bien que le pctr- centage de rebut peut être faible. Ainsi que le montre la fig. 5, on peut réaliser une porte selon les caractéristiques représentes crans les fig. 1-3 et/ou 4. Il est avantageux de prévoir un certain nombre de zones creuses, chacune de celles-ci étant bordée pour une traverse de renforcement, formée d'un certain nombre de nervures emboîtées.Un élément frcntal 211 peut comporter sur deux bords une série de nervures parallèles 220 dont les parois parallèles se rejoignent à l'angle. On peut prévoir des nervures 218 à parois obliques appropriées sur les deux autres bords se reJoignant à 11 angle epposé. Diverses nervures de renforcoment, propres à réduire la surface des zones creuses à ure dimension convenable auront de préférence des parois obliques du type 218. On peut prévoir des impressions, des trous de finition et d'au- tres conformations accessoires dans les zones 231-230 qui correspondent respectivement au bouton de porte et aux gonds. Ainsi que le entre la fig. C, on peut aussi construire une chaise en suivant une méthode de conception de la chaise qui utilise un certain nombre d'éléments, chaque couple d'élé ment s apparién comprenant une portion frontale sur la face arrière de laquelle s'étendent des nervures qui s'emboîtent entre les neivures situées sur la face opposée.On peut ménaber des zones creuses aux endroits convenables et localiser la résistance structurale des nervures assemblées dans les zones où cela est approprie. Une portion majeure de la chaise peut être @oulée, si bien que l'âme cellulaire est assez rapidement refroidi pour pormettre une éjection sûre hors du moule. Ainsi, l'utilisation de nervures permet le moulage par injection des composants d'un article de grande taille, comme une chaise, bien que l'on utilise des sections relativement épaisses dans la chaise. La @résents invention se rapporte aussi à la solution du prebléme de la régulation de l'épaisseur dans des articles comprenant une âme cellulaire et des peaux solidaires de haute den sité@ résultant de moulage par injection à basse pression d'un mélange de gaz et de matière thernoplastioue organique macromo- léculaire. Les spécialistes peuvent exploiter la présente invention avec l'un quelconque des matériaux présents ou sutures, utilisable pour le moulage par injection a basse pression.On désigne commcoément ces matériaux thermoplastiques en associant "poly" au monomère principal et en groupant une famille de terpolymères et de copolymères avec l'homopolymère. On peut citer par exemple le polyéthylène, le polypropylène, 11 acétate de polyvinyle, le flucrure de polyvinyle, le chlorure de polyvinyle, les polymères post-chlorés, le chlorure de polyvinyl- idène, le fluorure de polyvinylidène, le polystyrène, l'oxyde de polyphénylène, les polyacétaîs, les polysulfones, l'acétate de polyallyle, le Nylon, le polyglycol, le térephtalate, les polyesters linéaires, et les polycarbonates linéaires.Dus agents gonflants utilisés avec des plastiques cellulaires et/ou en moulage par injection à basse pression sont en particulier le carbonate acide d'ammonium, le trif1uorochloroméiane, les composés azotés organiques décomposables à chaud, les solvants organiques à bas point d'ébulliton comme lsazote, llar- gon, le gaz carbonique l'éther diméthylique, le méthane, l'étha- ne, les hydrocarbures halogénés, l'oxyde azoteux et le propane. Selon un mode de mise an oeuvre de l'invention, on fait avancer un mélange de polystyrène et d'azote dans une nourrice multiple et dans un certain nombre de buses d'injection jusque dans un moule, pWur préparer un couple di éléments correspondant à la fig. 5; le roule est ensuite refroidi pour permettre le démoulage du couple de segments, qui sont ensuite liés à livide d'adhésif de tpe polyuréthane, ce que fournit une porte avan- tageuse en matière plastique. lia présente invention englobe naturellement toute modification restant dans le cadre de 12 Invention et n'est pas limitée seulement à l'exemple décrit plus haut à titre dt-llustra- tion du procédé. REVENDICATIONS 1. - Articls de très grande taille consistant essentiellement en une matière thermoplastique erganique macromoléculaire, caractérisé en ce qu'il consiste en au moins un couple d'élé- ments, chacun d'eux comprenant essentiellement l'association d'une portion frontale et, sur l'arrière de celle-ci, d'un certain nombra de nervures s'étendant longitudianalement et parallèlement les unes aux autres, et propres à s'emboîter avee les nervures de la face opposée, pour fournir des zones de résistance accrue, les nervures étant assemblées pour fcrmer 1 t article. 2.- Article selon la Revendication 1, caractérisé en ce que chaque portion frontale et chaque nervure est faite en matière plastique et comprend une Ame cellulaire en mousse et une peau de densité supérieure, solidaire de cette âme. 3. - Article selon la Revendication 1 ou la Revendication 2, caractéri@ é en ce que les nervuras de certaines zones sont à parois parallèles, et les nervures des autres zones sont à parois obliques 4.- Article selon l';ina des Revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que les nervures a parois parallèles sont situées le long de deux bords adjacents, et que les nervures à parois obliques sont sur les deux autres bords. 5.- Porta selon la Revendication 4, caractérisoeen ce qu'elle présente sur son bord inférieur une série de nervures emboîtées qui peuvent entre travaillées ou rognées dans une in-- portante masure sans que cela compromette la résistance de la porte. 6.- Porte se' on le Revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des parties moulées permettant d'identifier l'emplacement normal du bouton de porta, et des gonds. 7. - Procédé pour fabriquer une porte selon l'une quelconque des Revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on moule en une matière cellulaire organique thermoplastique, une paire d'éléments appariés, chaque élément comportant des nervares s'étendant sur la face arriè e des portions frontales et pouvant s'emboîter avec les nervures situées sur la paroi arrière de l'autre élément; des nervures à parois parallèles étant pré vues sur des bords adjacents, et des nervures a parois obliques étant prévues la long des deux autres bords adjacents, ti se rencontrent aux angles diagonalement opposés; après quoi o@ assembla cette paire d'éléments apparies.