Brevet FR2206167A1 — publié le 19740607

La présente invention concerne un procédé pour la mise en forme de panneaux constitués par de la matière thermoplastique notamment de panneaux et de plaques de grand format selon lequel les plaques sont chauffées jusqu'à la température de plastification au moyen d'un fluide chauffé et sont ensuite transportées jusqu'à un poste où elles sont mises en forme. Ltiqvention concerne également un dispositif utilisable pour la mise en oeuvre de ce procédé. Un procédé destiné à mettre en forme des plaques de matière thermoplastique, notamment de plaques de grand format, et les dispositifs utilisables pour la mise en oeuvre de ce procédé doivent remplir les conditions suivantes : grande vitesse de produc- tion, remplissage uniforme du moule, formation de parois d1êpais- seur uniforme, faible retrait ou tout au moins reproductible, aucune coloration de la matière plastique, aucune déformation lors du chauffage et lors du transport, et aucun endommagement par décomposition thermique ou dissociation d'éléments constitu fifs volatils, en outre, frais peu élevés pour le chauffage et le transport des plaques dans le dispositif.Outre le poids des plaques, il faut tenir compte que la gnmme de températures auxquelles les plaques sont mises en forme de façon optimum est relativement étroite et comporte par exemple + 50C et qu'il faut donc éviter, par des moyens très simples qu'un refroidissement ne se produise au-dessous de cette gamme de températures. Avant tout, les irrégularités de température empêchent que les conditions précitées soient remplies lors de la fabrication des plaques de matière plastique, c'est-à-dire qu'il en résulte des épaisseurs de parois inégales, des tensions, un retrait irrégulier ou non reproductible de la pièce terminée, ainsi qu'une décomposition et un changement de coloration de la matière plastique, ainsi que la destruction de sa structure superficielle, etc... Bien que le problème du maintien d'une température précise, de l'évitement notamment de tensions superficielles et de zones de chaleur concentriques ainsi que de la modification des pigments au moyen de traitements des plaques de matière plastique à l'air chaud, soient connus, le transport de la plaque de matière plastique chauffée pour l'amener au poste de conformation constitue le stade le plus difficile lors de la mise en forme des plaques, car il faut veiller à ce que, pendant son transport, la plaque n'entre pas en contact par sa partie médiane ni avec des plaques voisines ni avec des éléments du poste de chauffage, du poste de mise en forme ou du dispositif -de transport et, en outre, que la plaque ne soit pas refroidie ou déformée de façon indésirable sous l'effet de son propre poids.C'est pourquoi on a -jusqu'à présent essayé de contrôler ce stade très délicat du procédé ou de le supprimer complètement en posant, à l'état froid, la plaque de matière thermoplastique à mettre en forme sur le moule horizontal, et ce selon un procédé connu utilisé pour la mise en forme de matières thermoplastiques, et de l'appliquer oontre le joint au moyen d1un châssis. Au-dessus de la plaque se trouve un émetteur de rayons infrarouges qui est mis en action jusqu'à ce que la plaque ait atteint la température de plastification nécessaire, après quoi, on supprime le chauffage et on proeède à l'emboutissage. Selon une variante de ce procédé, il est également connu de chauffer préalablement la plaque de matière plastique devant être posée sur le moule dans un poste de chauffage séparé, de telle sorte que action de l'émetteur de rayons infrarouges sur la plaque puisse être réduite immédiatement avant la mise en forme dans le poste conformateur.Ceci permet d'augmenter considérablement le rendement de l'ensemble de l' le but de lttilvention est d'indiquer un procédé pour la mise en forme de plaques de matière thermoplastique, notamment de plaques ou de panneaux de grand format du type précité, grâce auquel les difficultés des procédés connus jusqu'à présent, tout en tenant compte des conditions exigées préalablement mentionnées imposées à un tel procédé, soient supprimées, offrant notamment la possibilité de pouvoir conformer des plaques de matière thermoplastique à peu de frais et selon une succession rapide. Les dispositifs utilisables doivent être simples et peu onéreux. Pour résoudre ce problème, l'invention prévoit la mise en oeuvre d'un procédé du type précité selon lequel les plaques sont transportées à travers le poste de chauffage étant suspendues par leur bord longitudinal ou transversalsspuis amenées au poste de conformation, le fluide chauffé étant insufflé ou aspiré au poste de chauffage à travers les intervalles entre les plaques transportées perpendiculairement, puis les plaques étant ensuite immédiatement mises en forme dans le poste de conformation vertical. l'invention qui est caractérisée par la combinaison des carac téristiques précitées, est basée sur ce principe qu'une plaque de matière thermoplastique est capable de supporter non seulement à l'état froid, mais également à l'état chaud, de fortes tensions de traction, de pression et de flexion, sans qu'il se produise de déformations macroscopiques.A ces conditions, il est possible de transporter une plaque de matière plastique de grand format chauffée jusqu'à la température de plastification, sans que la plaque ne se déforme ou ne se modifie pendant son transport de la station de chauffage à la station de conformation, déformations ou modifications qui altéreraient la qualité, par exemple d'une plaque mise en forme destinée à revêtir une façade, à construire une baignoire, une coque de bateau ou un objet analogue Grâce à l'autre particularité consistant à faire passer les plaques dans le poste de chauffage à travers un fluide chauffé, il est possible de régler de façon très précise la température de la matière constituant la plaque bien que les plaques passent, meme très peu écartées les unes des autres, à travers le poste de chauffage, Etant donné que le fluide peut être maintenu à une température déterminée avec précision, il est possible, en faisant séjourner la plaque dans le poste de chauffage pendant un laps de temps convenable, d'obtenir également une température parfaitement déterminée. Entant donné que le temps de séjour de la plaque dans le poste de chauffage est déterminé d'une part par la vitesse à laquelle elle le traverse, et d'autre part par les dimensions du poste lui-même, il nty a aucune difficulté à maintenir de façon précise une température de chauffage pour toutes les plaques traitées simultanément dans le poste de chauffage. Lorsque, comme il a été proposé, les plaques traversent le poste de chauffage étant suspendues, il en résulte cet effet optimum-que non seulement on évite la déformation ou le gauchissement de plaques horizontales, mais qu'en même temps on obtient des intervalles identiques entre les plaques et par conséquent une action uniforme sur les deux surfaces de chaque plaque par le fluide du poste de chauffage0 le principe consistant à soumettre la plaque à des radiations ou à un soufflage, per endicu- lairement à sa surface, est abandonné. Pour obtenir un rendement élevé au moyen de ce procédé, le dispositif permettant sa mise en oeuvre peut présenter un poste de chauffage comportant un transporteur suspendu pour les plaques ainsi qu'e source de chaleur chauffant le fluide. Au poste de chauffage peut se raccorder immediatemet le poste de conformation présentant un bord de fermeture vertical. Grâce à l'utilisation dtun transporteur suspendu dans le poste de chauffage, la plaque suependue est transportée pendant le chauffage non seulement depuis leurs points d'introduction situés en amont du poste de chauffage, mais au contraire elle est chauffée pendant ce trans port jusqu'à une température parfaitement déterminée. Suivant une autre particularité du dispositif utilisable pour la mise en oeuvre du procédé, le fluide circulant entre les pla ques suspendues parallèlement les unes aux autres, parcourt le poste de chauffage et un poste de réchauffage en circuit fermé, le chauffage du fluide gazeux ou liquide peut s'effectuer de telle sorte qu'il soit très sensiblement plus économique par rapport au chauffage des plaques par rayonnement de chaleur0 C'est ainsi, par exemple, que le fluide gazeux peut être chauffé par des com bustibles fossiles de même que le fluide gazeux ou liquide peut être réchauffé. I1 est également possible de chaufffer directe ment le fluide gazeux ou liquidé. Suivant une autre particularité de l'objet de l'invention, les plaques peuvent être suspendues au moyen de plusieurs pinces indépendantes les unes des autres et pouvant se déplace-r sur un ou plusieurs rails de transport, Ces pinces présentent cet avan tage que les plaques suspendues peuvent se dilater ou se recro queviller le long de leur bord supérieur longitudinal ou trans versal, sans être gênées par les pinces. Suivant une autre particularité du dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, le fond et la par tie supérieure du poste de chauffage peut être muni dtinterstices permettant au fluide de passer dans le sens vertical0 Ainsi, le fluide gazeux ou liquide parvient dans les intervalles entre les plaques successives, parallèlement au plan des plaques. En plus des interstices ménagés au fond du poste de chauffage, il est également possible de prévoir des conduits latéraux par lesquels arrive le fluide, de manfre à amener de façon uniforme le fluide chauffé dans l'intervalle entre les différentes plaques les dessins schématiques annexés montrent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation du dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé. La fig. 1 est une vue latérale du dispositif en coupe par tigelle, la fig. 2 en est une vue en coupe horizontale. La fig. 3 est une vue en coupe verticale prise à travers le poste de chauffage. La fig. 4 montre un autre mode de réalisation du poste de chauffage. La plaque de matière plastique 1, de grand format pouvant atteindre dix mètres de longueur, est munie sur son bord longitu dinar supérieur la, de pinces 2 indépendantes les unes des autres qui saisissent, de préférence élastiquement et des deux côtés, le bord la de la plaque. Sur les pinces 2 peuvent être prévus de la manière connue des leviers et des organes de fixation appliquant les mâchoires des pinces sur les deux côtés de la plaque 1 et les maindenani; souplement. es pinces 2 sont reliées par des pattes 3 à une paire de doubles rouleaux 4 pouvant se déplacer sur un rail 5, de telle sorte que les galets, placés l'un à côté de l'autre, des pinces 2 transportant une plaque puissent s'engager l'un après l'autre sur ce rail de transport 5 et en être extraits eux-mêmes, de telle sorte que la plaque puisse être déplacée sur les rails au moyen des galets, perpendiculairement à leur plan. le dispositif utilisable pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention comporte essentiellement un poste de chauffage vertical 6 et un poste de mise en forme 7 également vertical. Comme visible sur la fig. 2, le poste de chauffage 6 présente une entrée 8 et un rail d'introduction 9 d'où les galets 4 peuvent être poussés dans le poste de chauffage sur le rail de transport coaxial 5a. le transporteur suspendu 10 présente des rouleaux ou galets de renvoi 11,12 qui sont entraînés et sur lesquels passent les deux bandes sans fin parallèles 13,14. Sur ces bandes peuvent être directement disposés les rails 5 sur lesquels les galets 4 des pinces 2 des plaques 1 sont engagés. Un tel agencement est représenté sur la fig. 2. le transporteur suspendu peut cependant présenter également des dispositifs par lesquels les rails 9, au lieu des rails de transport fixes du transporteur suspendu repré sentie sur la fig0 2, peuvent être engagés sur les bandes 13,14, celles-ci présentant à cet effet des dispositifs de rétention destinés aux rails 9. Au lieu de l'agencement des rails de transport tel que décrit, peut être également prévu un autre mode d'application de rails de transport sur le transporteur suspendu 10. Alors que l'entrée 8 des plaques 1 dans le poste de chauffage 6 est prévue à l'extrémité 6a, le poste est muni près de l'extré- mité 6b d'un orifice de sortie vertical 15 qui, de même que ltori- fice d'entrée vertical 8ssest muni de volets ou autres éléments drétanchéité convenables afin d'éviter que le fluide gazeux ne sorte du poste de chauffage 6 ou que de l'air extérieur froid nty pénètre. A proximité immédiate de ltorifice de sortie 15 est disposé le poste de mise en forme 7, dont les bords 16 sont également verticaux. La plaque 1, sortant de l'orifice 15 et préalablement portée à la température de plastification, est amenée devant le poste de mise en forme 7, suspendue à un rail 17 ou à un rail 5 prélevé sur le transporteur suspendu 10, de telle sorte que la plaque 1 soit suspendue par sonbord directement devant les bords 16 du poste de mise en forme ou parallèlement à ces bords. Pour la mise en forme de la plaque 1 au poste 6, le châssis de rétention du poste de mise en forme est amené de la manière connue contre les bords libres de la plaque 1 et les conduits 18 de l'intérieur 19 du moule conformateur sont racrdordés 8 une pompe à vide ou à un dispositif analogue. On a représenté sur la fig. 3 le poste de chauffage 6 en coupe verticale Ce poste présente à proximité de son fond 20 un registre 21 comportant des interstices 22 permettant au fluide chauffé de s'échapper de la chambre 23 dans la direction indiquée par la petite flèche 24, et de passer entre les plaques suspendues 1 (voir la flèche 25). La partie supérieure du poste de chauffage 6 présente un registre correspondant 26 de telle sorte que le fluide gazeux puisse passer entre les plaques suspendues au transporteur 10, à travers les orifices 27 du registre 26 pour parvenir à une source de chauffage 28 et à une soufflerie 29 qui sont montées dans une chambre latérale 30 séparée par une paroi 32 de l'espace 31 dans lequel est disposé le transporteur suspendu 10.Sur la chambre 30 ou à proximité de sou extrémité inférieure peut être prévu un volet commandé 33 permettant de régler le circuit du fluide gazeux à travers le poste de chauffage. Outre le registre 21 prévu au fond du poste de chauffage 6, peuvent être également prévus des registres latéraux, de telle sorte que du fluide gazer puisse pénétrer de côté et passer entre les plaques t, et que celles-ci soient baignées sur toute leur surface devant et derrière, par le fluide émetteur de chaleur. On a représenté schématiquement sur la fig. 4 un dispositif selon lequel chaque plaque 1 est introduite dans un poste de chauffage 35 selon la direction indiquée par la flèche 34, ce poste de chauffage étant rempli d'un bain de liquide 36 e Dans ce cas également, la plaque 1 est amenée suspendue dans le bain 36 afin de pouvoir être tirée à proximité de l'extrémité 35a du poste de chauf fage, en être extraite verticalement comme indiqué par la flèche 37, puis amenée devant le poste de mise en forme 38, dont les bords sont également verticaux0 Lorsque la plaque a été extraite du bain 36 contenu dans le récipient 35, elle peut encore effectuer un mouvement dans le sens transversal Si cela paraît convenable de ne pas disposer le poste de mise en forme immédiatement au-dessous de I'extrémité 35a du poste de chauffage. Sinon, le dispositif de transport peut être constitué par un transporteur suspendu anàlogue à celui représenté sur les fig. 1 à 3, de même que la plaque 1 peut être suspendue aux rails de la même façon par des pinces munies de poulies. Comme visible sur le dessin, les plaques 1 traversent parallèlement le poste de chauffage 6, également écartées les unes des autres, ce qui assure une circulation uniforme du milieu de chauffage entre les plaques. Les détails de mise en oeuvre du procédé et les détails de réalisation du dispositif décrit peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques0 REVEND I C AT IONS 1.- Procédé pour la mise en forme de plaques ou de panneaux constitués par de la matière thermoplastique, notamment de plaques ou de panneaux de grand format, selon lequel les plaques sont amenées au moyen d'un fluide chauffé à la température de plastification puis, envoyées dans un poste de conformation, caractérisé en ce que les plaques ou panneaux suspendus par un de leurs bords longitudinaux ou transversaux sont transportés perpendiculairement jusqutau poste de mise en forme en passant par un poste de chauffage, le fluide chauffé étant envoyé par soufflage ou aspiration entre les plaques passant dans le poste de chauffage et les plaques étant immédiatement mises en forme dans le poste de conformation vertical. 2.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en-ce qu'il comporte un poste de chauffage dans lequel est monté un transporteur suspendu pour les plaques, ainsi qu'unie source de chaleur chauffant le fluide et un poste de mise en forme à bord de fermeture vertical. 3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le fluide passant entre les plaques parallèles suspendues est guidé en circuit fermé à travers le poste de chauffage et un poste de réchauffage. 4.- Dispositif suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les plaques sont suspendues au moyen de plusieurs pinces indépendantes les unes des autres et pouvant se déplacer sur un ou plusieurs rails. 50- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le fond et le sommet de la station de chauffage est muni de registres et d'interstices d'ot le fluide gazeux sort verticalement0 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le poste de chauffage est rempli d'un bain de liquide, les plaques étant amenées,puis enlevées du bain en position verticales 70- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les plaques sont suspendues au transporteur écartées également les unes des autres.