Brevet FR2286699A1 — publié le 19760430

La présente invention concerne la fabrication d'objets à parois minces en plastique fabriqués à partir de matériaux plastiques en feuilles (qui peuvent comprendre plusieurs couches). Pour fabriquer, c'est à dire mettre en forme ces objets, on peut utiliser toute technique convenable tel que le formage sous vide, le formage sous pression, le formage à l'aide d'un noyau ou formage mécanique, ou tonte combinaison de ces techniques, mais dans tolls les cas, le matériau en feuille est chalffé afin d'atteindre in degré de remollissement du matériau tel qu'on peut lui donner sa forme, c'est pourquoi en ce qui concerne la mise en forme de ces objets, on se référera plus simplement et plus généralement au "thermoformage". Le thermoformage est évidemment bien connu et utilisé très largement et il y a de nombreux objets thermoformés que l'on utilise quotidiennement dans de nombreux pays du monde, ces objets comprenant des articles ménagers creux et des gobelets. Certains matériaux et, en particulier, les feuilles de polypropylène, de polyéthylène et de plastiques expansés demandent à être thermoformées à des températures très précises afin de permettre des fabrications à grande vitesse et d'obtenir des produits de haute qualité. Au cours du chauffage de feuilles en plastique, on sait q-le de nombreux types de feuilles de plastique se plissent ou se détendent quand elles sont chauffées à cause d'une dilatation longitudinale de la feuille, ce qui entraîne des variations de température dans la felille chauffée, particulièrement quand le chauffage est réalisé au moyen d'lrn dispoF3tiE de chauffage par rayonnement. Un objet de la présente invention consiste à prévoir une méthode et un appareil de chauffage qui soient utiles polir des feuilles de matière, plastiques, qui peuvent être à plusieurs couches, ces matières plastiques comprenant le polystyrène, A.B.S. acrylonitrile, le nylon, le chlorure de polyester, l'acétate de celllllose et les feuilles de plastique dites "pleines" fabriquées à partir d'un mélange de plastiques et d'un matériau particulier tel que de la poudre de talc, etc, et en fait utiles pout toute feuille en matière plastique q7li puisse être thermoformée et qui présente une dilatation longitudinale quand on la chauffe. Dans la suite on désignera ces feuilles par les feuilles de plastique du type mentionné ci-dessus. Suivant la présente invention, il est prévu une méthode de fabrication d'objets à parois minces en matière plastique à partir d'une feuille de plastique du type mentionné ci-dessus dans laquelle les objets sont thermoformés après l'avoir chauffée et dans laquelle la feuille est chauffée pendant qu'elle est transportée sur des supports espacés les uns des autres montés sur des moyens à channes, l'espace entre le support étant agrandi pour compenser la dilatation longitudinale de la feuille.Le chauffage peut être effectué par des dispositib de chauffage à infra-rouges tels que ceux que l'on utilise en thermoformage classique, mais de préférence le chauffage est réalisé au moyen d'un fluide en gaz et/ou en vapeur dans une chambre dans laquelle les channes sont logées et à travers laquelle les channes passent. Le chauffage au moyen d'un tel fluide présente l'avantage d'assurerun chauffage uniforme de la feuille sur sa largeur et la feuille ne peut en aucun point atteindre une température supérieure à celle du fluide. De préférence la feuille est disposée de manière à circuler à travers la chambre directement vers la machine ou l'unité de thermoformage dans laquelle les objets sont fabriqués. La forme et les modèles des objets n'ont autre importance dans la présente invention. Une autre caractéristique de l'invention concerne les objets fabriqués suivant la méthode ci-dessus. De préférence, les channes entraient la feuille par ses bords longitudinaux et elles peuvent avoir aussi des trajets divergents pour compenser la dilatation latérale de la feuille. Pour compenser la dilatation longitudinale, les chaînes peuvent comprendre des maillons qui sont relativement mobiles angulairement dans le déplacement. Ces maillons peuvent être progressivement accélérés ou circuler sur un trajet à rayon décroissant, ces deux manières apportant ladite compen ation de longueur. Dans un autre exemple de réalisation, les channes peuvent présenter initialement des plis qui amènent les parties de la channe qui supportent la feuille plus près les unes des autres, ces parties étant progressivement écartées quand les chalnes se déplacent pendit que la feuille de plastique transportée se dilate sous l'effet du chauffage. Ce dernier exempte de réalisation constitue une nouvelle forme d'appareil qui peut être utilisé dans le chauffage des feuilles de plastique et dans d'autres app#lications et, suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un mécanisme d'alimentation à chaînes utilisable pour transporter une feuille de matière plastique du type mentionné ci-dessus ou un autre matériau de manière qu'il puisse être chauffé pendant qusil est transporté par le mécanisme comprenant une chaîne sans fin constituée par des maillons reliés entre eux et pouvant pivoter, des moyens pour faire circuler la channe suivant un trajet sans fin, des supports espacés les uns des altres portés par les maillons de la channe et servant à transporter la feuille par la chaîne, des moyens pour replier en certains points les maillons de la chatne#entre les supports adjacents en les faisant tourner les uns par rapport aux autres et des moyens de guidage pour écarter progressivement les supports adjacents qui ont été rapprochés par les moyens servant à replier des maillons quand la chaire se déplace sur une partie du chemin sans fin. De préférence, le mécanisme comprend deux chaînes semblables qui sont disposées symétriquement et sont adaptées pour fonctionner suivant une manière identique ou synchrone. De préférence, les parties de la chaîne oh se produit l'écartement divergent l'une par rapport à l'autre dans la direction de déplacement des chaînes. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est encore prévu une machine de thermoformage polr fabriquer des objets à parois minces thermoformés en matière plastique comprenant im appareil à chines tel que celui décrit ci-dessus et une machine de thermoformage, l'appareil à chastes étant disposé de manière à faire passer une feuille de matière plastique qu'il transporte, directement dans la machine de thermoformage. Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres caractéristiques apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'-ln exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels:: la Fig. 1 est une vue schématique de côté d'une machine de thermoformage suivant la présente invention, la Fig. 2 est une vue schématique de ctte d'une partie darne channe sans fin transportant une feuille de plastique #i type mentionné ci-dessus, la Fig. 3 est une vue de côté agrandie d'une partie de la chaîne montrée à la Fig. 2, et la Fig. 4 est une vue encore plus agrandie d'une partie de la channe de la Fig. 2, cette vue étant légèrement déformée de manière à illustrer les principes de fonctionnement d'un appareil suivant l'invention. En se référant à la Fig. 1, il est prévu une machine de thermoformage 1 dans lamelle les objets 2 sont fabriqués à partir d'une feuille chauffée 16 en matière plastique thermoformable. Le chauffage de la feuille 16 est effectué dans une chambre de chauffe 3 qui précède immédiatemment la machine 1. La feuille 16 est transportée à travers la chambre de chauffe 1 par des chaires Sans fin 5 et est déroulée à partir d'un rouleat 4 de stockage de matière plastique. Le reste de la feuille 16 après fabrication et découpage des objets 2, est enroulé en 6 sur un rolaleau de récupération. En se référant maintenant aux autres figures et tout d'abord à la Fig. 2, il est montré une partie de l'une des channes sans fin qui circule suivant le trajet marqué A à la Fig. 2. Il est prévu dans l'appareil deux chaires sans fin semblables disposées symétriquement par rapport h un plan central et vertical parallèle au plan du papier de la Fig. 1. Donc on a omis une chaine complète sur les dessins, mais il faut comprendre que sa structure et son fonctionnement sont identiques à ceux de la chaîne que l'on va décrire dans la suite. Il faut noter que dans la partie droite de la Fig. 2, la chaîne circule suivant un trajet semi-circulaire en passant autour d'un pignon de guidage approprié, comme le montre la Fig. 1, puis circule dans une direction sensiblement horizontale comme l'indique la flèche B de la Fig 2.La chaîne~ consiste, comme une chaîne de bicyclette en maillonswinterconnectés 10 et 12, qui peuvent pivoter les uns par rapport aux autres, comme on le voit mieux à la Fig. 4, Les maillons 12 sont pourvus de supports 14 comportant en saillie vers l'extérieur des pointes 14A afin de transporter la feuille 16 de matière plastique synthétique à chauffer. Cette feuille de matière plastique, que l'on voit mieux en 16 dans les Figs. 1 et 2, est déroulée d'une bobine 4, Figs.1 et 2, disposée d'une manière appropiée par rapport aux parties de circulation horizontale des channes 5.Les s#upports 14 comportent des rebords 17 qui se déplacent sur le dessus de la surface horizontale d'un gaide 18 servant de voie dans la direction du trajet horizontal du mouvement de la feuille 16, indiquée par la flèche B de la Fig. 2. La chaîne 5 sert à prendre un bord de la feuille 16, l'autre channe servant simultanément à prendre l'autre bord de la feuille, les supports adjacents 14 ayant entre eux un intervalle plus court au début qu'au moment où ils atteignent la fin du trajet horizontal B, si bien que la dilatation longitudinale de la feuille causée par le chauffage peut être compensée par le déplacement relatif progressif des supports adjacents 14, ce qui empêche la feuille de présenter des plis.Cet écartement variable est obtenu en prévoyant un guide servant de came sur le côté inférieur du rail 18 avec pour effet de former des coudes dans la chaîne en détachant vers le bas uniquement les maillons 10 quand ils passent devant le point E du rail servant de guide, puis en laissant progressivement les maillons 10 revenir vers le haut quand ils se déplacent suivant le trajet horizontal B. A cet effet, le côté intérieur du rail de guidage 18 a une partie inclinée vers le bas 18A servant de came qui, par la suite, est graduellement inclinée vers le haut dans la partie de guidage 18B, la Fig. 2 montre comment les parties 18A et 18B sont situées de part et d'autre du point E. Le mouvement des maillons 10 et 12 sera clairement compris à partir des dessins et la Fig. 4 montre sous une forme agrandie comment le maillon 11 pivote quand il passe au point E en amenant les supports 14 à se déplacer plus près les uns des autres. La feuille 16 est ensuite appliquée sur les pointesm14A et, comme la chaste est tirée ou entratnée dans la direction de la flèche B, les maillons déplacés 10 sont verrouillés contre le bord inférieur de la surface 18B servant de came et quand ils se déplacent le long de cette surface servant de came dans la direction de la flèche B, ils reviennent progressivement en alignement avec les maillons 12, si bien que le déplacement angulaire des maillons il revient graduellement à une valeur nulle.Cela a pour effet d'augmenter progressivement l'espace entre les supports 14 et donc le-pas entre les pointes adjacentes 14A quand la channe se déplace dans la direction de la flèche B. La grandeur du coude initial entrafré par la surface 18A servant de came dépend de la dilatation thermique de la feuille et de la longueur du trajet des chaînes , la dilatation survenant dans le sens de la flèche B, cette grandeur étant choisie pour obtenir un chauffage complet et adéquat de la feuille de matière plastique, sans plis. Les chaînes disposées symétriquement passent à travers une chambre de chauffe appropriée dans laquelle la feuille est chauffée, par exemple au moyen d'un fluide solls la forme d'un gaz etJou d'une vapeur. D'autre part a1 de plus, le chauffage pelt être effectué par des radiateurs infrarouge. A partir de la chambre de chauffe4 la feuille chauffas peut passer directement dans la machine de thermoformage ou pext être encore chauffée par des moyens supplémentaires avant de passer dans cette machine. Dans tous les cas, les objets sont finalement fabriqués dans la feuille à l'intérieur de la machine de thermoformage. A la Fig. 4, on a représente les maillons 11 passant rapidement d'une position de déplacement angulaire maximale à un déplacement angulaire nulle par rapport aux maillons 10 et 12 sur une distance relativement courte. Cela nua été fait que pour permettre la description et, en pratique la distance sur laquelle les maillons changent de position angulaire du maximum à zéro devrait être beaucoup plus grande. Il faut noter que l'appareil procure une méthode simple et efficace de compenser la dilatation longitudinale de la feuille ch lffEe. Si on le veut, les deux channes constituant l'appareil peuvent titre disposées suivant des directions divergentes par rapport à la flèche B afin de compenser la dilatation latérale de la feuille. L'appareil peut être utilisé dans d'autres cas où l'on désire obtenir une augmentation du pas entre les él--#ents portés par la chaîne et même quand il n'est pas du tout prévu de chauffage de feuille de matière plastique. Au lieu d'utiliser deux chaînes, on pext également n'utiliser qu'une seule chine avec des supports appropriés. Il est encore prévu dans la partie gauche de l'appareil de la Fig. 1, un pignon d'entratnement pour chaque charre et un pignon de tension appliqué à l'alxtre extrémité de la channe pour maintenir les rebords 17 fermement appuyés slxr la surface supérieure 18 et les maillons fermement contre les surfaces du guide 18 servant de came. En réalité, les maillons 10 comportent des petites barres en saillies qui forment des suiveurs de came tournés vers l'extérieur de la channe et ces petites barres comportent des galets qui sont en contact avec les surfaces 18A et 18B servant de came. Les rebords 17 peuvent être en contact avec une surface horizontale qui n'est pas solidaire du guide 18, ni une partie du guide 18, toutefois on a montré le guide 18 dans l'exemple décrit comme définissant la surface de contact des rebords 17 et les surfaces de contact des maillons 10 afin de simplifier la description. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits cidessus en relation avec un exemple de réalisation, il faut comprendre que ladite description n'a eté faite qu'à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. #KVENDI CATIORS t) Méthode de fabrication d'objets à parois minces en matière plastique fabriqués à partir de feuilles de plastiques thermoformables dans laquelle les objets sont thermoformés après avoir chauffé la feuille, caractérisée en ce que la feuille est chauffée pendant qu'elle est transportée sur des supports espacés les uns des autres montés sur des chaînes, l'espace entre deux supports adjacents étant agrandi au cours du déplacement pour compenser la dilatation longitudinale de la feuille. 2) Méthode suivant la revendication t, caractérisée en ce que la feuille est transportée par chacun de ces bords sur des supports espacés les uns des autres montés srlr des chaînes, l'espace entre les supports de chaque côté de la feuille étant augmenté ai fur et à mesure que la feuille se dilate longitudinalement au cours du chauffage. 3) Méthode suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la feuille et les supports se déplacent à travers une zone de chauffage et en ce que ltespace entre les supports augmente progressivement suivant le sens de déplacement de la feuille à travers la zone de chauffe 4) Méthode suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les s##pports, portant les bords respectifs de la feuille, divergent les uns par rapport au autres en se déplaçant à travers la zone de chauffe dans la direction de transport de la feuille à travers la zone de chauffe par compenser une dilatation latérale de la feuille causée par le chauffage. 5) Méthode suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le chauffage de la feuille effectué par un milieu fluide chaud seul ou en combinaison avec des radiateurs à infrarouge. 6) Objet caractérisé en ce qu'il est fabriqué suivant une méthode définie dans l'une des revendications 1 à 5. 7) Mécanisme à chaînes utilisable pour transporter une feuille de matière plastique ou en un autre matÇriau de manière qatelle puisse être chauffée pendant qu tel le est transportée par le mécanisme, qui comprend une chaire sans fin, du type chine de bicyclette, consistant en des maillons interconnectés pouvant pivoter les uns par rapport aux autres, des moyens assurant que la chaire circule suivant une trajet sans fin, caractérisé en ce que des supports espacés les uns par rapport aux autres sont portés par les maillons de la chaire et portent eux-meme la feuille, des moyens capables de faire onduler la chaire étant prévus pour q7e les maillons de la chat ne compris entre des supports adjacents puissent être décalés angulairement pour amener ces supports plus près les uns des autres, et des moyens de guidage étant prévus pour écarter progressivement les supports adjacents qui ont été rapprochés par lesdits moyens capables d'onduler la chaire au fur et à mesure que la chatte se déplace le lo,g d'une partie dudit trajet sans fin. 8) Mécanisme à channes suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens pliant la chaine comprennent un rail servant de came pour décaler certains des maillons, lesquels comportent des suiveurs de came qui sont en contact avec ledit rail servant de came au départ de ladite partie du trajet sans fin. 9) Mécanisme à chaines suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de guidage sont constitués par un rail de guidage qui s'étend sr une- partie de ladite portion du trajet sans fin et qui est en contact avec les suiveurs de came desdits maillons. 10) Mécanisme à chaines suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que lesdits supports comportent des plaques de guidage qui reposent sur une bande support qui s'étend le long de ladite portion d12 trajet sans fin et empêchent lesdits supports d'être décalés alors que certains-désdits maillons le sont. 11) Mécanisme à chaires suivant l'une des revendications 7 à T0, caractérisé en ce que les supports comportent des pointes qui pénètrent dans la matière de la feuille pour la maintenir. 12) Mécanisme à chaînes suivant l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'ils comportent deux chaires identiques à celles mentionnées ci-dessus et qu'elles sont disposées symétriquement et adaptées pour fonctionner en synchronisme, les supports des channes maintenant respectivement les bords d'une feuille de matière. 13) Machine de thermoformage destinée à la fabrication d'objets à parois minces thernioformés en matière plastique comprenant ln mécanisme à chaises suivant l'une des revendications 7 à 12 et une machine de thermoformage caractérisée en ce que le mécanisme à chaînes alimentant la machine est situé de manière à alimenter directement la machine de thermoformage avec une feuille de matière plastique transportée par ledit mécanisme. 14) Machine de thermoformage suivant la revendication 13, caractérisée en ce que le mécanisme à chines passe à travers une chambre de chauffe dans laquelle la feuille de matière plastique maintenue par le mécanisme peut être chauffée pour la ramollir.