Brevet FR2278477A1 — publié le 19760213

La présente invention se rapporte à un moule et à un châssis de moulage dans lequel, en vue du démoulage, au moins deux faces du moule sont mobiles et, en particulier, dans lequel une pression est exercée sur la paroi du moule soit à partir de la masse de moulage, soit à partir de moyens de traitement, soit à partir des deux à la fois. L'invention se rapporte à un moule pour la fabrica tion automatique des pièces moulées de grande surface en forme de blocs à partir de matière plastique thermoplastique en particules déjà préexpansées à ltétat libre en une ou plusieurs fois. Ces par tipules sont introduites dans le moule et soumises aux actions si multanées de la chaleur et de la pression à travers les parois du moule, ou bien elle ne sont pas soumises à une pression extérieure mais sont seulement le siège d'un accroissement de volume. Dans les deux cas, les particules s'agglomèrent étroitement, se soudent étroitement les unes aux autres, et forment une masse cellulaire homogène. Pour commencer l'expansion et l'agglomération, on emploiera de préférence le procédé constant à introduire dans la cavité de moulage de la vapeur d'eau entre les particules libres, par des parois doubles perforées au voisinage de la masse de moula ge. De cette manière, il est avantageux d'entretenirunun balayage de vapeur pendant un court instant, en vue d'expulser l'air présent dans la cavité de moulage. A cet effet, et en vue d'amener le soudage des parti cules, est requise une température qui corresponde à une pression de vapeur d'environ 0,3 à 1,8 bars. Au cours de la soudure elle-meme, est engendrée une pression d'expansion qui est essentiellement indépendante de la pression de vapeur. Cette pression d'expansion qui, même pour un 3 poids spécifique de 80 kg/m3 par exemple, ne dépasse pas deux bars, est prolongée au-delà d'un certain temps. Les moules connus à ce jour possèdent, par construc tion, la sécurité requise contre un éclatement, compte-tenu des calculs de pression précités. Par exemple pour une pression maximale de deux bars, il suffit de construire des moules dont les parois et couvercles sont rabattables au moyen de charnières pour permettre le démoulage et sont assemblés au moyen de verrous. Récemment a été cependant développée une méthode qui rend nécessaire une préalimentation des moules en vapeur sous une pression de 5 à 10 bars. Par cette méthode, au moyen d'une introduction de vapeur par des conduites de grandes dimensions, par exemple, pour un moule à blocs destiné à la fabrication de masses 3 cellulaires de 3,5 m3, dans une charge de largeur nominale de 300 mm, on parvient à un très rapide balayge de la masse de moulage sous haute pression. On cherche aujourdthul à éviter le danger qui risque de se produire par cette méthode en cas de panne du dispositif de commande et des soupapes de sécurité en réduisant maintenant la pression de vapeur. On a cherché à savoir quelles étaient les améliorations possibles pour arriver à un véritable moule de sécurité. Partant de l'idée que la plus grande sécurité possible était obtenue dans un châssis de moulage muni de tous les cistes de parois verrouillées, on a recherché comment pouvait être satisfaite la nécessité pratique d'ouvrir au moins deux parois d'un moule rectangulaire en vue du démoulage pour que le bloc for mé qui s'accroche aux perforations des parois des moules, puisse autre sorti rapidement, c'est à dire sans attendre le retrait ultérieur. Il a été trouvé que cet objectif peut être réalisé dans un châssis de moule du type précité lorsque le châssis possè de des moyens de mouvement et de maintien permettant d'écarter ou non au moins deux parois voisines par rapport à deux autres parois restant fixées au châssis. Par conséquent, en vue de l'augmentation de volume du moule nécessaire au démoulage, au lieu d'utiliserunun moule dont les les parois peuvent/ecartées l'une de l'autre au moyen de barres et de charnières pendant un relâchement temporaire des forces de fermeture, on utilise un moule qui constitue un système solidaire au sein duquel doit pouvoir se produire l'augmentation de volume. L'invention a donc pour objet un moule prismatique de section quadrangulaire pour la fabrication de blocs de polystyrène expansé capable de résister à une pression interne d'un fluide de traitement de la masse de moulage à expanser à l'intérieur du moule, ledit moule comportant une partie fixe et une partie mobile étant caractérisé en ce que les deux parties de moule restent en permanence articulées l'une sur l'autre en deux articulations, l'une au moins des articulations étant un excentrique. Suivant une autre caractéristique de l'invention, chacune des deux parties de moule forme une sorte d'équerre ou dièdre droit et l'une des parties est mobile par rapport à l'autre suivant à peu près une parallèle à la surface de joint commune passant par une diagonale de la section quadrangulaire de la cavité de moulage, les deux parties de moule restant attachées l'une à l'autre en permanence. L'invention peut être mise en oeuvre de la manière suivante, relativement simple La construction du moule est proche du type de moule fermé en permanence. On prend un moule de 6000 mm de long, 500 sm de large, 1250 mm de haut, et on ouvre ce moule en diagonale, sur deux faces de 6 m en passant par les aretes opposées de la section quadrangulaire du moule, ce qui forme deux cornières dont les ca- tés ont des dimensions de 500 et 1250 mta. Sur la zone de découpage ou de séparation, c'est à dire sur la surface de joint commune, les cornières peuvent alors être à nouveau assemblées et reliées de façon solidaire au moyen d'excentriques de telle sorte que, par une rotation des excentriques, elles se rapprochent dans un sens et s'écartent dans le sens opposé, les excentriques restant solidaires dans leur position terminale respective ainsi que pendant leur course vers cette position terminale. L'avantage d'un tel agencement réside dans le fait que la construction qui prend en charge la pression pour un moule donné est étudiée en fonction de la pression maximale engendrée, et réside également dans le fait qu'en cas de panne de tous les mécanismes de sécurité et de commande, les surfaces de joint du moule ne peuvent pas exécuter un mouvement incontrNé plus important que celui qui est autorisé par les excentriques ainsi que les barres et leviers constituant la timonerie d'assemblage. Il faut encore ajouter que pour le remplissage de la cavité de moulage en particules de matière thermoplastique à expanser, des orifices de remplissage sont prévus et répartis sur toute la longueur du moule à travers la paroi supérieure qui, dans exemple précité, a une largeur de 500 mm sur une longueur de 600 mm. Ces ouvertures de remplissage sont susceptibles autre fermées. L'enlèvement du bloc fini après démoulage ne se fait plus comme auparavant par une porte rabattable à levier et charniè -re mais par exemple par une porte coulissante qui ne se laisse ouvrir que lorsqutil n'y a plus de pression qui agit sur elle. L'agencement de ce moule permet de supprimer un autre inconvénient des moules classiques utilisés jusqu'à présent, à savoir qu'en cas d'ouverture intempestive du moule avant solidification de la masse de moulage encore meuble, la masse denDulage éjectée du moule ne pouvait pas être repoussée à l'intérieur du moule au moyen des dispositifs de verrouillage classiques. Au contraire, grâce à la solution proposée, on peut, sans difficulté, au moyen des excentriques et de la timonerie à barres et leviers articulés, accomplir cette réintroduction de masse den#ulage éjectée. L'invention va maintenant être expliquée d'après le dessin annexé et donné uniquement à titre d'exemple. La Fig. 1 montre en coupe à travers un châssis un moule composé de parties fixe et mobile, assemblées de façon permanente en vue du moulage de blocs en matière plastique thermoplastique expansée, Les Fig. 2 et 3 montrent schématiquement en perspective un tronçon du moule à blocs, respectivement en position fermée et en position ouverte en vue du démoulage, Les Fig. 4 et 5 montrent schématiquement en coupe partielle suivant les lignes 4-4 et 5-5 de la Fig. 3 l1assemblage des excentriques avec les barres et leviers et pièces voisines du chassies de moulage. Suivant l'exemple de la Fig. 1, le châssis de moule présente une section transversale rectangulaire formée de deux parois latérales voisines solidaires respectivement 1-10 et 2-20 qui constituent deux parties en forme d'équerres ou de dièdres droits Les parois 1-10 et 2-20 sont réalisées au moyen de profilés métalliques en H ou U. Ces deux parties sont assemblées suivant une surface de joint commune passant par une diagonale D de la section rectangulaire ou quadrangulaire, c'est à dire passant par deux arêtes opposées de la cavité de moulage. Une de ces parties ou équerres est fixe et comporte en particulier une paroi inférieure 10 solidaire d'un socle 3. L'autre partie 2-20 est mobile. Le moule M proprement dit, en forme de prisme de section quadrangulaire, c'est à dire rectangulaire au carré, est formé également de deux parties en équerre solidaires respective ment des parties de châssis 1-10 et 2-20. Comme on le voit aux Fig. 1 et 2, le moule M est renforcé contre l'éclatement sur toute sa longueur, à intervalles donnés, par les châssis 1-10 2-20. Deux seulement de ces châssis sont représentés schématiquement en perspective à la Fig. 2. Mais il peut y en avoir davantage. C'est ainsi que pour un moule à blocs de 6000 mm de long, il peut y avoir dix châssis tels que 1-10-2-20 espacés à des intervalles de 500 mm. En vue du remplissage du moule M en matériau de moulage, sont réparties sur toute la longueur, à intervalles donnés, des trémies de chargement T débouchant dans la cavité de moulage à travers la paroi supérieure horizontale du moule. Les trémies de chargement sont raccordées à un réservoir commun de matériau de moulage, non représenté dans un but de simplification. En outre, les orifices de remplissage des extrémités T peuvent être obturés, comme connu en soi. Le moule M avec son châssis est représenté à ltétat ouvert à la Fig. 3. En traits mixtes, est représenté un bloc 4 en matière thermoplastique expansée, qui est à démouler. Dans cet exemple n'est pas représentée la paroi fixe avant. La paroi arrière est constituée par une porte 5 attachée de façon classique et non représentée aux parois latérales, par exemple au moyen d'une charnière et d'un verrou non représentés. Pour démouler le bloc 4 suivant la flèche f de la Fig. 3, la porte 5 doit pouvoir pivoter complètement, La paroi avant non représentée peut être munie d'un éjecteur. Enfin, dans un but de simplification, les moyens connus d T introduction de fluide de traitement (vapeur) dans le moule et d'évacuation d'eau condensée ne sont pas représentés. Comme le montre la Fig. 1, les parois 2 et 20 ne sont pas articulées par mouvement rotatif mais mobiles par mouvement de translation. Cette translation se fait en bloc de manière indépendante de la pression à l'intérieur du moule, c'est à dire non influencée par cette pression interne mais déterminée et contrôlée par le mouvement des organes de commande. Suivant les Fig. 1, 2, 3, 4 et 5, pour un châssis, les organes de commande se composent de deux excentriques 6 et 7 disposés à peu près suivant la diagonale D, près des angles de séparation des parties en équerre 1-10 et 2-20. Le premier excentrique 6 est monté coulissant à travers la paroi mobile 2 et est solidaire en rotation de deux tourillons 60, l'un susceptible de tourillonner, c'est à dire de tourner dans la paroi latérale fixe 1 qu'il traverse, l'autre solidaire en rotation de l'extrémité d'un levier de transmission 66 en forme de triangle équilatéral. Le levier 66, dont un sommet est constitué par un tourillon 60, est articulé à ses deux autres sommets d'une part à l'extrémité de la tige de piston 89 du vérin moteur 8 articulé sur la partie fixe 10, d'autre part à l'extrémité d'une barre de transmission 88. L'autre excentrique 7 est monté coulissant dans la paroi latérale 20 et est solidaire en rotation de deux tourillons 70, l'un tourillonnant ou tournant librement dans la paroi latérale fixe 10, l'autre solidaire en rotation d'un levier de transmission 75, lui-même articulé à l'extrémité d'une barre de trans massion 80. La barre de transmission 80 disposée le long de la paroi latérale 20, en face du vérin 8 et du levier triangulaire de transmission 66, est elle-meme articulée à son extrémité sur un deuxième levier triangulair de transmission 86.Ce deuxième levier triangulaire de transmission 86, équilatéral comme le levier 66 est articulé en ses trois sommets d'une part à l1extré- mité de la barre 8O, d'autre part -en 87 au voisinage du sommet de l'angle de l'équerre forme par la partie mobile 2-20, et enfin à l'extrémité de la barre de transmission 88 disposée le long de la paroi supérieure horIzontale 2. En variante, on pourrait avoir un montage inverse des excentriques 6 et7, ceux-ci étant susceptibles de tourner en coulissant à l'intérieur d'une paroi 1 et 10 fixe et les tourillons 60 et 70 tourillonnant dans les parois mobiles 2 et 20, ltes- sentiez étant d'avoir un mouvement relatif entre la partie fixe 1-10 et la partie mobile 2-20. Etant donné la grande longueur du moule M, en vue d'assurer un mouvement d'ensemble parfaitement synchronisé des chassies 1-10 et 2-20 répartis sur toute la longueur du moule, tous les excentriques 6 d'une part et tous les excentriques 7 d'autre part sont reliés entre eux par des tringles t de synchronisme, parallèles aux génératrices du moule M. Mouvements de fermeture et d'ouverture du moule 10 - Fermeture (Fig. 2) :lorsque le vérin 8 exerce une force de poussée sur le levier triangulaire 66 par ltintermé- diaire de sa tige de piston89, poussée qui de ce fait est égale ment exercée sur le levier de transmission 76 par l'intermédiaire des barres 88 et 80 et du levier triangulaire 86, les deux excentriques 6 et 7 tournent de façon régulière. Ainsi, l'ensemble solidaire des parois latérales 2 et 20 est mis en mouvement suivant une parallèle à la diagonale D de la section rectangulaire de la cavité de moulage d'un bloc 4.La commande de ce mouvement de fermeture est donc déterminéepar le mouvement des excentriques 6 et 7 qui amènent leurs plus grands rayons dans le sens du rapprochement des deux parties 2-20 et 1-10 indépendamment de la pression intérieure du moule. 20 - Ouverture (Fig. 1 et 3) : lorsque le vérin 8 exerce une force de tractionsurle levier triangulaire 66, le mouvement de translation de la partie 2-20 par rapport à la partie 1-10 s'effectue en sens inverse grtce aux excentriques 6 et 7 qui amènent leurs plus grands rayons dans le sens de l'écarter ment des deux ensembles de parois 1-10 et 2-20. Le moule étant ouvert, le démoulage du tloc 4 peut s'effectuer suivant la flèche f. Comme on le voit, la conception du moule de I'inven- tion à excentriques 6 et 7 permet de réduire le nombre de mouvementset de séquences nécessaires pour écarter (ouverture) ou rap procher (fermeture) les parois de moule. Il s'ensuit, par rapport aux solutions connues, une fiabilité améliorée et des temps de cycles plus courts. En variante, le vérin 8 peut autre remplacé par un moteur électrique pour commander les excentriques 6 et 7. Par ailleurs, au lieu des deux excentriques 6 et 7, il est possible de n'en prévoir qu'un seul en supprimant toute la timonerie à barres 80-88 et leviers 76-86. La paroi latérale mobile 80 est alors raccordée à la paroi latérale fixe 10 au moyen d'une articulation à charnières. Lorsque l'excentrique 6 est en tramé en rotation, la paroi latérale mobile 2-20 bascule et prend une position oblique par rapport au bloc 4. En d'autres termes, le mule stouvre par articulation autour d'une charnière comme la couverture d'un livre sbuvre par articulation autour de sa reliure. Le démoulage est alors possible. Il est possible également de remplacer l'un des deux excentriques, par exemple ltexcentrique 7 par une articulation à boutonnière laissant un degré de liberté qui permet de soulever ltensemble 2-20 en actionnant le seul excentrique 6. REVENDICATIONS 1.- Moule prismatique de section quadrangulaire pour la fabrication de blocs de polystyrène expansé, dont les parois sont capables de résister à une pression intérieure d'un fluide de traitement de la masse de moulage à expanser, et renforce à cet effet par des chasse rectangulaires convenablement répartis sur toute la longueur du moule, le dit moule comportant une partie fixe et une partie mobile, étant caractérisé en ce que les deux parties de moule (1-10, 2-20) restent en permanence articulées l'une sur l'autre en deux articulations, l'une au moins des articulations étant un excentrique (6, 7). 2.- Moule suivant la revendication 1 caractérisé en ce que chacune des deux parties (1-10 et 2-20) du moule (M) forme une sorte d'équerre ou dièdre droit et que l'une des deux parties de moule est mobile par rapport à l'autre suivant à peu près une parallèle à la surface de joint commune passant par une diagonale (D) de la section quadrangulaire de la cavité de moulage, les deux parties de moule restant attachées l'une à l'autre en permanence. 3.- Moule suivant la revendication 2 caractérisé en ce que les deux parties de moule (1-10 et 2-20) restent attachées l'une à l'autre par une timonerie à barres et leviers articulés, qui comporte deux excentriques (6-60 et 7-70) disposés au voisinage des arêtes opposées à celles par lesquelles passe la diagonale (D), chaque excentrique (6, 7) tournant de manière excentrée dans l'une des deux parties du moule (1-10 et 2-20) et tourillonnant par un tourillon (60, 70) dans l'autre partie de moule afin de provoquer par rotation des excentriques l'écartement et le rapprochement des deux parties de moule, l'un des excentriques A (6) étant entrain en rotation par un organe moteur et l'autre excentrique (7) étant entraîné en synchronisme par un système de transmission. 4.- Moule suivant la revendication 2 caractérisé en ce que les deux parties de moule (1-10 et 2-20) restent liées et les excentriques (6-60 et 7-70) reçoivent un mouvement de rota tion, ltun (6-60) directement au moyen d'un organe moteur, l'autre (7-70) par un système de transmission à leviers (66, 88, 86, 80, 76) articulés en série autour de la section quadrangulaire du moule et articulés sur le moule. 5.- Moule suivant la revendication 4 caractérisé en ce que le système de transmission à timonerie de barres et leviers comporte deux leviers en forme de triangles équilatéraux (66, 86) articulés en l'un de leurs sommets (60, 87) au voisinage de deux sommets voisins de la section quadrangulaire du moule (M) sur une partie de moule (2). 6.- Moule suivant la revendication 4 caractérisé en ce que ltorgane moteur est un vérin (8, 89) articulé à une extrémité sur une partie de moule (10), et à l'autre extrémité sur un sommet d'un levier triangulaire équilatéral (66) dont les deux autres sommets sont articulés d'une part en (60) sur ltexcentri- que (6) et sur l'autre partie de moule (2), et d'autre part à l'extrémité dune barre de transmission (88) disposée le long d'un ceté (2) de la section quadrangulaire du moule (M), la narre (88) reliant le levier (66) au deuxième levier triangulaire 86) sur lequel elle est articulée, ce dernier étant relié et articulé à une barre (8G) disposée le long d'un autre coté (20) de 1 section du moule, la barre (80) étant elle-m#me reliée à un levier de transmission (76) dont l'extrémité est solidaire en rotation du tourillon (70) de I'excentrique (7). 7.- Moule suivant la revendication 3 caractérisé en ce que ltorgane moteur de l'un des excentriques (6, 7) est un moteur électrique solidaire en rotation du tourillon (60, 70) de cet excentrique. 8.- Moule suivant la revendication 4 caractérisé en ce que les articulations mobiles de la timonerie des différents châssis de moule espacés (2-20) sont reliés entre elles par des tringles de synchronisme (t) parallèles aux génératrices du moule (M). 9.- Moule suivant la revendication 1 du type dans lequel l'une des parties est mobile par rapport à l'autre partie suivant un mouvement de rotation, caractérisé en ce que l'une des parties (2-20) est articulée sur l'autre partie de moule fixe (1-10) d'une part sans excentrique au voisinage d'un sommet (70) de la section quadrangulaire du moule (M) formant charnière, d'autre part au moyen d1un excentrique (6-60) au voisinage du sommet opposé de la section quadrangulaire, ledit excentrique tourillonnant en (60) à l'intérieur de l'autre partie fixe (1-10) sous l'action d'un organe moteur, toute timonerie de transmission à barres et leviers étant supprimée.