Brevet FR2338781A1 — publié le 19770819

La présente invention ooneerne un procédé et une machine pour la fabrication d'objets en matière plastique de forme générale concave ou oreuse. Elle conoerne également les objets obtenus. L'un de oes objets est par exemple un garde-boue pour véhicale automebile, avec une allure générale en portion de eylindre, comprenant deux ailes recour- bues. On notera cependant que l'invention est également applicable a tout objet oreux, en ouvette, ou concave en général, ou encore à tout objet qui cemperte une portion de ce type, tous étant ioi appelés sbjets concaves pour les nécessités de la présente desoription. L'invention a pour but de fournir un procédé permettant de fabriquer des objets concaves d'une manière simple et efficaoe. Un precédé suivant l'invention, pour fabriquer des objets conoaves, est caractérisé en ce qu'il consiste s à installer sur mie machine une feuille faite d'un matériau thermoplastique, eu fixant chaoun des deur bords spposés de cette feuille sur un chariet, les deux chariots ainsi prévus étant montés pour se déplacer l'un vers l'autre sur la machine ; à chauffer la fouille pour la ramollir ss b élever n gabarit pour donner à la feuille la configuration concave re- quise, les chariots tant susceptibles de se déplacer vers l'intérieur sou l'effet de la force que leur applique la feuille en se tondant g a refroidir la feuille pour qu'elle durcisse, eu étant ainsi à l'abri de toute autre déformation ; à démonter finalement l'objet formé de la machine. Une machine suivant l'invention, pour mettre en oeuvre ce procédé de fabrioation, est caractérisée en ce qu'elle cemprend : an bâti, deux chariots pouvant se déplacer horisontalement et munis chaoun d'une bride destionée à s'eugager sur l'une des extrémités epposées des feuilles de matière plastique à fornert un gabarit ini de doyens pour monter et descendre en travers da plan horizontal près duquel se déplacent les chariots afin de déformer une fenille bride sur ces chariots, des moyens de dhautfage disposes pour chauffer tnifor- mément la fenille au moins dans la zone dans les zones à déformer par le gabarit, ainsi que des moyens de refroidissement pour refroidir la feuille quand cette feuille est déformée. Un objet en matière plastique obtenu par la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention est oaractérisé en oe qu'il est constitué par un objet conoave en un matériau thermoplastique ayant sensiblement partont la même épaisseur. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. - Figure 1 est une vao en perspective montrant Me machine suivant l'inven- tion, avec une feuille non déformée venant d'être installée. - Figure 2 est une vie similaire sur laquelle on peut voir la feuille de matière plastique en cours de déformation. - Figure 3 est une sue similaire sur laquelle on peut loir la feuille com- plètement déformée, et en positien de refroidissement. - Figure 4 est une représentation schématique d'un eirouit de commaude pneu matique pour un montage de machine double suivant l'invention. On a représenté sur les figures 1, 2 et 3 une machine comprenant un bâti 10 qui est censtitué semmodément par une structure rigide à claire-veie d'allure générale rectangulaire. Ce bâti est censtruit en réunissant entre eux par sondure, ou par tent autre moyen, des éléments de sectien carrée. Deux paires de rails, ou bandes de roulement Il, 12, 132 14 sensiblement plats sont montés horisontalement sur le bâti. Des chariets 15, 16 sent respeotivement mentés sur les paires de rails 11, 12 et 13, 14, grâce à plusieurs jeux de roues à gorge 17 s'engageant respectivement au-dessus et au-dessous des rails, chacun Les jeux comprenant ainsi deux paires de roues. Les chariots 15 16 sont mentés librement sur les rails de façon à pouvoir ze déplacer dans un plan horisental seit vers le centre de la machine, seit en sens inverse. Des barres de bridage 18, 19 sent respectivement montées Le rçen mobile sur chacun des ohariets. Dans le présent exemple, ces barres de bridage sent censtituées par des cornières, et sont disposées pour pinoer en oeepérant avec des barres plates respectives 20, 21 faisant partie des chariets. Un aystème méeanique eu hydraulique non représenté permet de maintenir les barres de bridage 18, 19 contre leurs barres plates respectives 20, 21. Les chariets peuvent cemporter des meyens pour l'adjonetion de masses additionnelles, afin de régler la valeur do la force à fournir pour faire déplaeer ces chariots le long Les rails. Un vérin 22 pneumatique ou hydraulique dent le piston est solidaire d'un gabarit de ferme 24 est monté au oentre du bâti 10 de la machine. Dans l'exemple considéré, la ferme du gabarit est oelle d'un garde-bour véhioule, la maohine étant destinée à la fabrication de garde-boues. Ou peut, bien entendu, remplacer ce gabarit par un autre d'uneferme différente pour fabriquer d'autres abjets cenoaves. Le gabarit représenté se prézente dans l'ensemble sous la for L'une moitié Le cylindre, tandis $que ses extrémités incurvées compor- tent des ailes de largeur uniforme. Les gabarits sont de préférence reoouverts d'une matière é laquelle le matériau thermeplastique n'adhère pas.Un revête mont Le tissu de laine peut contenir. Le gabarit 24 est fait L'une faille mé- tallique, et a sensiblement la même forme que le produit fiai, bien qu'étant légèrement plus petit que ce produit. Une botte de chauffage 23 que l'on peut faire monter et demcendre par Les moyens non représentés est suspendue au-dessus du bâti. Cette beîte est rectan gulaire, et ses parois supérieure, latérales et d'extrémités sont faites en les métalliques. Elle contient pratiquement sur la totalité de son étendue Les éléments chauffants peur irradier de la chaleur vers le bas. La boîte de chauffage peut en outre se déplacer latéralement par rapport au bâti, si bien qu'en l'écarte de sa positien normale de chauffage au-dessus du bâti en dehers des périodes d'utilisation. Un ventilateur de refroidissement 26 suspendu au-dessus du châssis peut fenctionner quand la beîte de chauffage 25 est écartée de sa pesitien d'utilisatien. Un tablean de commande 27 est solidaire du bâti 10. La manoeuvre du oirouit hydraulique eu pneumatique commandant la montée et la descente du gabarit 24 par l'intermédiaire du vérin 22, la mise en oirouit des éléments chauffants, la ceumande des déplacements de la beîte de chauffage, ainsi que la mise en route du ventilateur 26 zent commandés à partir du tableau 27. les figures 1, 2 et 3 illustrent les différentes étapes de la fabrication d'un garde-boue pour véhioule. La figure 1 montre la machine sur laquelle en viemt de menter une feuille 28 d'un matériau thermeplastique. Au départ, oette feuille est plate et rectangulaire. Ses extrémités cenrtes sont placées sur les chariets respectifs 15 et 16 peur y être fortement pincées seus les barres Le bridage respectives 18 et 19. les chariots Seat de plus en fin Le course, vers l'extérieur. Quand la feuille est freide, elle est relativement rigide, mais, sous l'effet de la chaleur, elle se ramollit.Ou descend la boîte de chauffage 25 en partant de la positien dans laquelle en l'a représenté, jusqu'à ce qu'elle arrive tout centre la feuille 28, puis les éléments chauffants sent mis un circuit. L'étendus Le la botte de chauffage étant sensiblement la même que celle de la feuille 28, en chauffe ainsi la feuille d'une manière sensiblement uniforme. Quand la feuille 28 est suffisamment ramellie, eu soulève la boîte 25, puis en la déplace transversalement peur qu'elle ne soit plus sur la feuille 28. On fait alors monter le gabarit 24 grâce an vérin 22. Cela a pour effet de faire défermer la fouille 28, qui tend à prendre la ferme du gabarit 24. Les étapes intermédiaire et finale de montée du gabarit sont représentées sur les figures 2 et 3. Pendant que le gabarit mente, la feuille 28 exerce une tractien sur les barres de bridage 18, 19 qui, étant solidaires des chariets 15, 16, ont tendauce à tirer sur ces chariets peur les faire déplacer l'un vers l'autre le long de leurs rails 11, 12, 13, 14.Ce déplacement des chariets est nettement visible i partir Loi trois vues. Il est important que les chariots puissent se déplacer libement seus le soul effet de la tension de la feuille en thermeplastique 28, bien que ces chariots puismemt être chargés de masses additiemmelles destinées à retarder leur mouvement de rapprechement, comme on l'a signalé ei dessus. Il est également important de contrêler la vitesse de montée du gabarit 24. Si selle-ci est trop rapide, la feuille Le therioplastique 28 sera trop étirée, ce qui aura pour effet de réduire l'épaisseur de certaines zones, mais si cette vitesse est trop lente, les chariots ne se déplaceront pas vers l'intérieur, et la feuille 28 ne viendra pas envelepper étroitement les extiémités inférieures du gabarit 24. Cemme en l'a représenté, la mentée du gabarit n'a pas uniquement pour effet Le faire prendre à la feuille 28 la ferme Lu profil semi-oylindrique Lu gabarit, mais entraîne en ale temps la fermatien L'ailes latérales @ semblables i celles du gabarit lui-même. la figure 3 montre le gabarit en position hante. C'est lorsque le gabarit a atteint sette position que l'en peut commencer le refroidissement Le la feuille. Peur cela, en fait démarrer le ventilateur 26 de manière i souffler Le l'air froid sur la surface supérieure de la feuille 28. Peur éviter tout boursouflement Les extrémités des deux ailes formées sur la feuille 28, il peut Xtre nésessaire Le Maintenir ces ailes vers l'intérieur montre les ailes correspondantes du gabarit 24.L'un dos expédients pouvant U tre empleyés à cet effet eonsiste à attacher l'une sur l'autre les deux axtrémi tés de la même aile au moyen Le pinces reliées par us fil. Ca peut cependant in norporer i la machine Les organes mécaniques qui se chargent Le ce travail. Ces organes ne doivent pas étirer ou allonger le matériau thermeplastique lorsque celui-ci est mou, car il en résulterait une diminutien de son épaisseur. Lorsque la fouille 28 a été refroidie jusqu'à une température Q laquelle elle est sensiblement rigide, on la dégage du gabarit 24. Ces opérations étant accomplies, il se peut que lei ailes du garde-boue soient plus grandes que celles du gabarit 24, et la matière en exeès peut alors être défcoupée à la main, ou à l'aide d'une machine autematique ou semi-autemati que appropriée. les ailes similaires, formées dans les sones Le pincement l Les barres 18 et 19 aux extrémités du garde-boue, peuvant aussi être taillées à la Main ou par une machine appropriée. Suivant une disposition commode, en place cête à cête deur machines semblables à celle qui vient d'être déorite, tandis que la beîte de chauffage 25 peut se déplacer entre deux positions extrêmes, respectivement au-dessus de l'une et l'antre des deux machines. On peut de cette façen effectuer le chauffage d'une fouille tout en effeotnant simultanément le refroidissement Par ventilateur dune autre feuille montée sur la machine adjacente, et vice versa. On a représenté sur la figure 4 un cirouit pueumatique de cemmande pour une telle installation a deux machines. La botte de chauffage 23 est montée sur us dispositif de support aérien pour pouvoir se déplacer latéralement entre ses deux positiens extrêmes, en s'alignant au-dessus de l'une ou l'autre des machines.Un vérin pneumatique 30 à double action commande les déplacements latéraux Le cette botte. Un antre vérin, 312 permet Le faire mentor et descendre la botte Le chauf- fage 25 quand elle se trouve au-dessus de l'une des deux machines. Les arrivées principaleset de piletage d'air ou autre fluide zont désignées respeotivement par les références 32 et 33. Chaque arrivée cemprend deux orifioes d'eutrés différenciés par les suffixes respectifs a et b. Les arrivées de pilotage 32 cemmuniquent respectivement avec Les vannes 34 et 35 auxquelles les arrivées de pilotage 33 sont également reliées. Les arrivées principales sont respectivement reliées aux vannes 34 et 35 par l'intermédiaire de vannes 36, 37, 38 et 39, 40, 41. A partir des vannes 34, 35, l'air peut gagner l'une des extrémités du vérin 31 en traversant des elapets de non-retour respeotifs 42 et 43. Les arrivées principales 33 sent également reliées aux extrémités opposées du vérin de commande 30 par l'intermédiaire des erifices calibrés ajustables respectifs 44, 45 qui ent pour fonction d'ajuster la vitesse des déplacementz latéraux de la botte Le chauffage. les deux jeux Le vannes 36, 37, 38 et 39, 40, 41 fonctionnent de la même tz- çen sur les deux ligues d'arrivées principales. Les vannes 36, 39 sont actiennées par le cirouit de pilotage. Ces vannes mettent le aystème en service d'un côté eu de l'autre en fenction de l'arrivée de pilotage choisie. Les vannes 37 et 40, qui sont zctionnées par le dispositif de support aêrien lorsqus oelui-si arrive à leur contact, sent munies à cet effet de galets de contact. Les vannes 38 et 41, qui sent selidaires de la boîte de chauffage, sont montées de façen que leur piston plengeur de commamde eutre en contact avec le dispesitif de support aérien quand la boîte est en position hante. Ut dispesitif de commande permet L'alimenter Soit l'une soit l'antre Les Leur arrivées Le pilotage 32g et 32b peur actieuner respectivement soit la van- ne 36 soit la vane 39. Les vannes 34 et 35 sont également reliées aux cireuits de pilotage, pour commander la sontée de la beîte de chauffage grâce au vérin 31. Quand les vannes 38 eu 41, qui sent sitaées sur la partie haute de la boîte de chauffage, sont aetionnées, l'air provenant des arrivées principales pout gagner l'ertrémité appropriée du cylindure du vérin 30.Pendant que le vérin 30 commande le déplacement latéral de la boîte de chauffage, l'air provenant des arrivées principales alimente l'une Les deux vannes 34 et 35 pour maintenir le vérin 31, et par conséquent la boîte de chauffage, eu pesition haute. Lorsque la botte Le chauffage arrive en fin de course dans non déplacement latéral, le dispesitif de support aérien entre en eohntact avec l'une des deux vannes 37 et 40, ce qui interrompt le circuit principal d'air. Le vérin 31 ces sant lui aussi d'être alimenté en air, la boîte de chauffage peut alors descen dre. L'air peut s'échapper lersque l'une des deur vannes 38 et 41 s'ouvre. Ou peut en ontre autematiser l'appareil en lui inoerporant des dispositifs de manutentien pour le chargement et le déchargement des feuilles thermoplasteques, et le oyole de fenctiennement pent être commandé au moyen d'un cirouit à programmation électrenique. Les moyens de bridage, les commandes de déplasement, et l'appareil pour le chargement et le déchargement peuvent être actionnés en temps venlu suivant une séquence prédéterminée. De préférence, quoique non exclusivement, la matière plastique est du polyéthylène à haute densité, dont les fouilles sont fabriquées par extrusien. On pout aussi metre en oeuvre d'autres matériaux tels que le pelypropylène, l'aerilenitrile, le butydiène eu le styrelène à l'aide de la machine suivant l'invention. L'épaisseur des feuilles peut varier dans un demaine limité, et on a ebser ri que l'opération tend très légèrement à aooroître l'épaisseur de la feaille sur toute l'étendue de sa surface. Etant donné que la feuille n'est en centact avec aucun élément susceptible de marquer Sa surface ou d'adhérer i la matière lorsque cette feuille est ramellie, on obtient un fini Le surface extrêmement bon. On a expliqué que pour ompêcher le matérian d'adhérer au gabarit 24, ce dermier comportait un revêtement en laine. On a avantage à employer de la laine, car on peut alors atteindre des températures élevées sans oraindre uue détério ration sensible Lu revêtement. les barres de bridage peuvent être hantaient polies le long Le leurs surfaces Le contact pour éviter toute adhérence, mais g la place on peut aussi insérer entre les barres Le bridage et le matériau lui- même des feuilles faites en un matériau auquel les feuilles thermoplastiques n'ont pas tendance i adhérer. REVENDICATIONS 1. Procédé fabriquer des objets concaves, oaractérisé en ce qu'il consiste t k installer sur ne machine une feuille faite d'un matériau thermeplas- tique, en fixant chaoun des deux bords epposés de cette feuille sur un chariet, les deux chariets ainsi prévus étant montés pour se déplacer l'un vers l'autre sur la machine ; à chauffer la feuille jour la ramollir ; a faire mater un gpl barit pour denner à la feuille la oenfiguration conoave roquise, les chariets é tast susceptibles Le se déplacer vers l'intérieur sous l'effet de la force que loir applique la feuille en se taLLant E k refreidir la feuille, pour la faire dureir et la mettre à l'abri de teute autre déformation ; à démenter finalement Le la machine l'objet formé. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on commence par faire descendre des moyens de chauffage de la feuille jusqu'à ne position Le chauffage au-dessus de cette feuille, tandis qu'ensuite en fait remonter leslit. moyens avant de faire menter le gabarit. 3. Procédé suivant la revendication 22 caractérisé en ce qu'après avoir fait remonter les moyens Le chauffage, on les déplace latéralement jour les amener au-dessus d'une autre machine pour laquelle les meyens de chauffage renenvellent la même successien de monvements. 4. Machine pour mettre en oeuvre le procédé suivant la revendication 1, ca- ractérisée en ce qu'elle cemprend : un bati ; deux chariets pouvant se déplaoer horizontalement et munis chacun d'une bride destinée à s'engager sur l'une des extrémités opposées Les feuilles de matière plastique k défermer t un gabarit en liaison avec des moyens pour monter et desoemdre en travers du plau horizontal dans lequel se déplacent les chariots, pour déformer une feuille bridée zur es chariots s des moyens de chauffage disposés de façon k chauffer uniformé- mont la feuille au meins dans la zone ou dans les zones i déformer par le giba- rit ; et emfim des moyens de refroidissement pour refroidir la feuille une fois qu'ele a été défermée. 5. Machine suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les chariots peuvent se déplacer librement le leng rails selidaires du bâti. 6. Machine suivant l'une quelconque Les revendications 4 et 5t caractérisée en ce que le gabarit est maté pour se déplacer sou la commande d'un vérin em liaisen avec un circuit de fluide. 7. Machine suivant l'une quelcenque des revendioations 4 à 6, caractérisée on ce que les moyens de chauffage soit constitués par ne botte Le chauffage qui peut se déplacer verticalement entre une position de chauffage et une pesition haute de repos. 8. machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la botte Le chauffage peut aussi se déplacer latéralement jusqu'à position suivant la quelle cette botte est dégagée de la machine. 9. Xiohine suivant la revendication 8, caractérisée en ce qu'on place à côté d'elle une seconde machine, tandis que la botte de chauffage peut se i4- plaoer latéralement entre deux positions extrêmes suivant lesquelles elle est alignée au-dessus de l'une ou l'autre des machines, respectivement. 10. Machine swivant la revendication 9, caractérisée en ce qu'un système Le commande on liaison avec un circuit de fluide aotionne des vérins pour faire d*- placer la boîte de chauffage verticalement et horizontalement en tempz veulu, on fonction dune certaine séquemce. 11. Machine suivant l'une quelconque des revendioations 4 à 10, caraotérizée on ce que le gabarit est recouvert d'un tissu de laine. 12. Machine suivant l'une quelconque des revendioations 4 à 11, caraotérisée en ce que les manoeuvres sont effectuées suivant des temps prédéterminés d'un cycle à commande automatique. 13. Objet cencave obtenu par la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque Les revendications 1 B 3, caractérisé on ce qu'il est fait d'une feuille déformée dont l'épaisseur est sensiblement uniforme d'un bout à l'antre.