Brevet FR2340186A1 — publié le 19770902

La présente invention concerne un dispositif pour l'impression de dessins sur des feuilles en matière plastique, et plus précisément pour l'impression de dessins ou le marquage par utilisation de moules en silastène dans lesquels la matière est soumise à un champ électrique de haute fréquence. Il est actuellement connu, dans les industries de la chaussure et de la maroquine rie, d'obtenir un dessin sur une feuille en polychlorure de vinyle, généralement fixée sur une armature textile ou sur un cuir de basse qualité, en travaillant sur des presses exerçant une forte pression, qui comprennent essentiellement deux marbres rigides constituant les armatures d'un condensateur haute fréquence. Ces marbres sont habituellement refroidis par une circulation d eau, à partir d'une centrale à eau glacée. Il se produit en effet un dégagement de chaleur très important du fait de ltéchauffement de la matière plastique soumise au champ électrique de haute fréquence et, pour permettre un démoulage relativement rapide, les masses extérieures en contact avec la source de chaleur doivent être refroidies à chaque opération. L'on imagine aisément qu'un tel système entrain un gaspillage d'énergie très important. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient, en fournissant un dispositif permettant d'améliorer le rendement de ltopération, soit dans le sens d'une augmentation de la cadence de production pour une même dépense d'énergie, soit dans le sens d'une diminution de la consommation d'énergie pour une même production. A cet effet, le dispositif selon l'invention pour l'impression de dessins sur des feuilles en matière plastique comprend, d'une part, un marbre inférieur dont la partie centrale reçoit le moule en silastène et dont la périphérie porte un cadre en matériau élastique présentant de faibles pertes dans le champ électrique de haute fréquence, ledit marbre étant associé à des moyens aptes a' créer le vide dans ltespace délimité par le cadre précité en matériau élastique, d'autre part, une plaque mince métallique mobile constituant l'électrode supérieure du dispositif, apte à être appliquée contre le cadre précité ou à en être éloignée, cette plaque étant associée à des moyens de refroidissement disposés au-dessus d'elle, aptes à être appliqués sur ladite plaque ou à en être éloignés. Suivant une première forme de réalisation de ce dispositif, les moyens de refroidissement associés à la plaque métallique mobile constituant l'électrode supérieure sont constitués par un marbre supérieur de presse refroidi par circulation d'eau, disposé au-dessus de ladite plaque et relié à celle-ci par des moyens à ressort qui maintiennent normalement la plaque écartée du marbre laie pe:c3wttent son application contre la face inférieure dudit arbre. Bsns le cas de cette solution, on opère de la façon suivante : Au départ, la plaque métallique mobile est éloignée du marbre inférieur ainsi que du marbre supérieur. Dans un premier tempe, on fait descendre le marbre supérieur pour amener la plaque en contact avec le cadre élastique du marbre inférieur, tout en laissant le 'arbre supérieur distant de quelques nillimètres de la plaque.Puis on met sous vide tout 1 'espace situé entra le marbre inférieur et la plaque mobile le cadre élastique assurant une parfaite étanchéité. La mise sous vide présente plusieurs avantages : d' une part, elle évite le risque de formation de bulles, qui a tendance à se produire lors du chauffage de la matière plastique car il y a toujours un certain dégazage; d'autre part, ce vide crée une pression non négligeable de la plaque sur le support de la matière plastique à marquer, cette pression ayant pour avantage de permettre une certaine adaptation aux forme s qui sont à marquer, par exemple si elles n'ont pas leurs deux faces rigoureusement parallèles, puisqu'elle permet d'exercer une action régulière sur toute la surface.Dans cette position, l'on applique le champ électrique de haute fréquence, produisant l'échauffement très rapide du polychlorure de vinyle par effet capacitif, la pièce a' marquer se trouvant au contact de la plaque mince qui s'échauffe très rapidement. Il n'y a pas de déperdition de chaleur vers le haut, en raison de l'écartement de la plaque et du marbre supérieur, et l'on obtient un rendement nettement amélioré, par rapport à celui des presses connues, qui peut se manifester de deux façons à å surface égale, le résultat recherché est teint beaucoup plus rapidement et, à puissance égale, l'on peut traiter une surface plus étendue.Lorsque le marquage est terminé, ce qui demande quelques secondes, lton déplace le marbre supérieur refroidi vers le bas pour l'appliquer contre la plaque mobile, en comprimant les moyens à ressort qui relient ces deux éléments. Il se produit alors un refroidissement très intense et très rapide par le fait que le marbre, qui n'était pas en contact avec la source de chaleur, est parfaitement refroidi et que la plaque mince métallique transmet immédiatement ses calories à cette grosse masse refroidie. On obtient ainsi une augmentation considérable de la cadence car, si généralement les temps de chauffage sont de l'ordre de dix secondes et les temps de refroidissement de l'ordre du double de cette durée, le dispositif selon l'invention permet, dans la forme de réalisation ici considérée, de réduire à la fois ces deux temps de façon appréciable. Suivant une deuxième forme de réalisation, visant à fournir des dispositifs de marquage très économiques, les moyens de refroidissement associés à la plaque mince métallique mobile constituant l'électrode supérieure sont réalisés sous la forme d'une masse amovible apte à être appliquée sur ladite plaque ou à en être éloignée, cette masse amovible n'étant pas liée à la plaque mobile. Cette masse amovible qui accélère le refroidissement, de la même manière que le marbre supérieur de la première forme de réalisation, peut être constituée par une plaque refroidie par circulation d'eau glacée, de préférence relativement légère pour pouvoir être manipulée à la main, ou encore par une quantité de liquide contenue dans un corps creux monté pivotant autour d'un axe horizontal. La plaque mince constituant l'électrode supérieure est amenée, par un mouvement de translation, de rotation ou autre, en contact avec le cadre en matériau élastique formant joint d'étanchéité; l'on réalise le vide comme précédemment dans l'espace compris entre le marbre inférieur, le cadre et la plaque, et l'on établit le champ électrique de haute fréquence. On profite ainsi de la pression, pouvant être de l'ordre de 0,5 à 0,8 kg/cm2, qui résulte de ce vide, sans avoir à employer une importante presse habituellement nécessaire pour exercer des efforts allant de 5 à 20 tonnes, suivant la dimension du moule. Une fois le chauffage réalisé, le refroidissement est obtenu d'une façon très économique en amenant la masse amovible précitée sur la plaque. Avec#un tel dispositif, il est possible, par exemple avec un générateur de 6 Kw, et une pompe à vide, d'obtenir pratiquement les mêmes résultats et les mêmes rendements que ceux atteints actuellement avec un générateur de 12 Kw et une presse exerçant un effort de 5 tonnes. Il convient de noter, à ce propos, que le dispositif selon l'invention, utilisant le vide, permet d'obtenir des efforts considérables lorsque les surfaces sont grandes. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de ce dispositif Figures 1, 2 et 3 représentent, vue en coupe par un plan vertical, une première forme de réalisation dans trois positions successives du cycle opératoire; Figure 4 est une vue en coupe verticale d'une deuxième forme de réalisation du dispositif selon l'invention. Le dispositif représenté sur les diverses figures comprend un. marbre inférieur immobile 1 dont la face supérieure supporte dans sa région centrale un moule en silastène 2, comme dans les dispositifs classiques. Le fond du moule 2 comporte l'empreinte des dessins, motifs ou marques à réaliser sur une pièce 2 amenée dans ce moule Suivant l'invention, il est prévu sur la face supérieure du marbre inférieur 1, tout autour du moule 2, un cadre 4 en matériau élastique, tel que caoutchouc ou similaire, présentant aussi peu de pertes que possiblé dans un champ électrique de haute fréquence.En outre, 1 'espace situé entre le moule 2 et le cadre 4 est relié par au moins un conduit 2 traversant le marbre 1, à une pompe à vide extérieure non représentée. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 à 3, le dispositif comprend également, comme ceux actuellement utilisés, un marbre supérieur 6 refroidi par une circulation d'eau glacée, suivant une disposition connue et non représentée. Les deux marbres 1 et 6 sont raccordés à un générateur de courant électrique à haute fréquence, non représenté. Au-dessous du marbre supérieur 6 est prévue une plaque métallique mince 2, reliée électriquement à ce marbre mais normalement maintenue écartée de ce dernier par un ensemble de ressorts 8. La plaque 2 possède une forme et des dimensions qui correspondent sensiblement à celles du cadre 4 solidaire du marbre inférieur 1. Les figures 1, 2 et 3 représentent le dispositif ici considéré dans trois positions différentes et expliquent son mode de fonctionnement Dans la première position (figure 1), le marbre supérieur 6 est nettement éloigné du marbre inférieur 1, de sorte que la plaque 2 se trouve à la fois éloignée du marbre supérieur 6, sous l'action des ressorts 8, du moule 2 et du cadre 4. Cette position d'attente "ouverte" permet l'introduction de la pièce ffi dans le moule 2. Pour effectuer l'opération de marquage proprement dite, on fait descendre le marbre supérieur 6 jusqu'à ce que la plaque 7 vienne en contact avec le moule 2, la pièce 2 et le cadre 4, mais en laissant le marbre supérieur 6 distant de quelques millimètres de la plaque 2 (figure 2). Puis, par utilisation de la pompe. à vide, on réalise la mise sous vide de tout l'espace 2 compris entre le marbre inférieur 1, le cadre 4 et la plaque 7 prenant appui sur ledit cadre qui constitue joint d'étanchéité. Dans cette position, on provoque alors le chauffage de la matière plastique par application du champ électrique de haute fréquence entre le moule inférieur 1 et la plaque 2. Au bout de quelques secondes, lorsque cette opération est terminée, on déplace une seconde fois le marbre supérieur 6 vers le bas, de manière à l'appliquer sur la plaque '7 (figure 3). On obtient ainsi l'effet de refroidissement très intense et très rapide qui est recherché. Après refroidissement, les deux marbres 1 et 6 sont à nouveau éloignés l'un de l'autre et le même cycle peut se répéter. Dans la deuxième forme d'exécution qui se trouve représentée à la figure 4, le marbre inférieur immobile 1 refroidi, constituant l'une des armatures d'un condensateur haute fréquence et recevant dans sa partie centrale un moule en silastène 2 tandis que son pourtour présente un cadre 4 en matériau élastique, n'est pas modifié. Par contre, la plaque métallique mince 7 n'est plus liée à un marbre supérieur mobile. Elle est associée à des moyens non représentés permettant de l'appliquer contre le moule 2 et le cadre 4 ou de l'en éloigner, par exemple par un mouvement de translation ou de rotation. Comme précédemment, l'on réalise l'opération de marquage en créant le vide dans 1' espace 2 compris entre le marbre inférieur 1, le cadre 4 et la plaque I, et en appliquant le champ électrique de haute fréquence entre le marbre inférieur 1 et ladite plaque. Le refroidissement est obtenu au contact d'une masse froide pouvant être constituée par une plaque refroidie par circulation d'eau glacée, de préférence légère et susceptible d'être manipulée à la main, ou encore par le système représenté à la figure 4. Ce système est constitué par un corps creux 10 auquel aboutit un conduit lit qui est rempli d'un liquide refroidi 12. Le corps 10 présente une partie sensiblement plane 2, de faible épaisseur, prolongé par une partie plus voluineuoe 14 formant réservoir. Il est articulé autour d'un axe horizontal 2 proche du réservoir 14. Pour permettre le refroidissement, la partie 13 est descendue et appliquée contre la plaque 7, com^R le montre la figure. Lors des autres phases du cycle opératoire, le corps creux 10 est relevé suivant la flèche 161 de sorte que tout le liquide 12 se trouve reporté dans le réservoir 14. Comm il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif qui ont été décrites ci-dessus à titre d' ezemple s; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation comportant des moyens équivalents, cette remarque s'appliquant notamment à la réalisation des moyens de refroidissement associés à la plaque métallique, aptes à être appliqués sur cette plaque ou à en être éloignés. REYENDICADIONS 1.- Dispositif pour l'impression de dessins sur des feuilles en matière plastique, et plus précisément pour l'impression de dessins ou le marquage par utilisation de moules en silastène dans lesquels la matière est soumise à un champ électrique de haute fréquence, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, un marbre inférieur dont la partie centrale reçoit le moule en silastène et dont la périphérie porte un cadre en matériau élastique présentant de faibles pertes dans le champ électrique de haute fréquence, ledit marbre étant associé à des moyens aptes à créer le vide dans l'espace délimité par le cadre précité en matériau élastique, d'autre part, une plaque mince métallique mobile constituant l'électrode supérieure du dispositif, apte à être appliquée contre le cadre précité ou à en être éloignée, cette plaque étant associée à des moyens de refroidissement disposés au-dessus d'elle, aptes à être appliqués sur ladite plaque ou à en être éloignés. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement associés à la plaque métallique mobile constituant l'électrode supérieure sont constitués par un marbre supérieur de presse refroidi par circulation d'eau, disposé au-dessus de ladite plaque et -relié à celle-ci par des moyens à ressort qui maintiennent normalement la plaque écartée du marbre mais permettent son application contre la face inférieure dudit marbre. 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement associés à la plaque mince métallique mobile constituant l'électrode supérieure sont réalisés sous la forme d'une masse amovible apte à être appliquée sur ladite plaque ou à en être éloignée, cette masse amovible n'étant pas liée à la plaque mobile 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la masse amovible précitée est constituée par une plaque refroidie par circulation d'eau glacée. 5.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la masse amovible précitée est constituée par une quantité de liquide contenue dans un corps creux monté pivotant autour d'un axe horizontal, ledit corps présentant une partie plane apte à venir, en position horizontale, au contact de la plaque mobile et une partie formant réservoir,proche de son axe de pivotement, dans laquelle est reporté tout le liquide au moment du relevage dudit corps.