Brevet FR2361993A1 — publié le 19780317

La présente invention concerne un dispositif d'usinage d'une pièce en matière thermoplastique poreuse et notamment pour diviser et/ou mettre en forme des feuilles et/ou des bandes non divisées, qui avancent en continu et qui sont formées de matière thermoplastique poreuse, obtenue par plastification de granulés entre deux bandes perforées, qui se déplacent alternativement, le dispositif comportant des unités d'usinage prévues de façon à mettre la pièce dans la forme voulue. Lors de la fabrication d'une pièce en forme de bande selon le procédé ci-dessus, consistant à expanser des granulés contenant un additif, dans un canal délimité par des bandes sans fin ; le canam comporte des zones chaudes pour chauffer les granulés et en assurer l'expansion et les fritter, ainsi que des zones froides pour refroidir la pièce terminée ; usuellement, on coupe les bords de la bande extrudée par la machine, puis on divise la pièce ou on effectue des opérations de mise en forme Ces opérations peuvent consister à profiler les bords pour leur donner une ou plusieurs feuillures ou réaliser une rainure suivant l'une ou l'autre des surfaces de la bande. La bande divisée en longueur peut servir à l'isolation et dans ce cas, il est souhaitable que les bords présentent des feuillures pour permettre de réunir plusieurs éléments d'isolation et les faire se chevaucher De la même manière, les éléments d'isolation comportent souvent plusieurs rainures latérales ou longitudinales qui, lorsqu'elles sont mises en place, sont tournées vers le bas, contre la base d'une sous-structure, pour former des passages de ventilation et/ou des canaux de drainage. Comme cela est connu, on utilise des outils de thermodécoupage pour découper de tels éléments. Ces outils sont généralement constitués par un matériau résistant sous la forme d'un fil, qui est chauffé par le passage d'un courant électrique à travers cet outil, si bien que le fil découpe la matière synthétique cellulaire, poreuse, qui fond au contact de ce fil. Cependant ces types d'outils de découpage à fil chaud sont de mauvais conducteurs de chaleur, ce qui crée de multiples difficultés et inconvénients lorsqu'ils sont utilisés pour l'usinage La faible conductivité thermique des fils se traduit par un chauffage irrégulier qui entrasse à son tour que la surface du fil qui n'est pas en contact avec la matière synthétique et qui n'est pas concernée par 1 'opé- ration de découpe, est surchauffée.Cela augmente le risque d'incendie car immédiatement après l'extrusion, la matière synthétique contient encore des gaz combustibles, La faible conductivité limite également la vitesse à laquelle les opérations peuvent se faire. Par exemple, des outils de découpe thermiques travaillent normalement à une vitesse de 2 mgmin alors que les matières synthétiques en forme de bandes sont normalement extrudées à une vitesse de 4 à 30 mmin suivant l'épaisseur de la nappe. En conséquence, lorsque la bande de matière synthétique doit être coupée transversalement à sa largeur, l'outil de découpe travaille à une vitesse notablement plus faible que l'extrudeuse. Un autre inconvénient lié aux outils de découpe à fil chauffé est qu'ils peuvent uniquement servir à des coupes droites, car le fil doit être aussi mince que possible, si bien qu'il est instable sur le plan mécanique. Cela signifie que le fil doit être maintenu tendu entre deux organes de fixation soumis à l'action de ressorts. A cause des inconvénients ci-dessus, on utilise des installations d'usinage mécaniques pour couper des bords en feuillures dans les feuilles ou pour réaliser des rainures dans leur surface Ces outils présentent des inconvénients graves du fait du matériau que l'on usine. Des dispositifs d'usinage mécaniques rendent souvent rugeuses les surfaces finies à un degré inacceptable pour les matières synthétiques cellulaires. Normalement, il faut une surface munie d'une peau ou d'un film et cela ne s'obtient que si l'on utilise un usinage à la machine.En outre, l'installation d'usinage dessèche les déchets de matière synthétique et donne de petites particules qui conviennent moins bien pour une réutilisation ou pour être mélangées à de plus grandes particules que l'on obtient avec une découpe thermique L'usinage mécanique engendre également de la poussière qui détériore les machines et l'environnement de travail. L'usinage mécanique est également très bruyant, car l'opération doit se faire à grande vitesse pour respecter la vitesse de l'extrudeuse. Même si l'usinage métallique permet de mettre les surfaces en forme en utilisant un procédé différent du découpage par fil chauffé, on voit que ce procédé entratne un certain nombre de difficultés liées à l'usinage mécanique de la matière synthétique cellulaire. La présente invention a pour but de créer un dispositif d'usinage de pièces en matière synthétique cellulaire remédiant aux inconvénients ci-dessuso et permettant de travailler à une vitesse équivalente à la vitesse d'extrusion de la matière synthétique cellulaire. A cet effet, l'invention concerne un dispositif caractérisé par un outil d'usinage réalisé en un matériau à bonne conductivité thermique, l'outil d'usinage étant chauffé de façon indirecte à partir d'une source de chauffage, qui le met à la température nécessaire pour usiner la matière synthétique, ainsi que par un outil d'usinage qui, en section transversale présente une unité allongée, en saillie par rapport à la bande. On a constaté de façon surprenante que si le dispositif d'usinage ou l'outil était réalisé selon l'invention, on supprimait tous les inconvénients liés à la découpe thermique. Le chauffage indirect supprime le risque de températures excessives dans les diverses parties de l'outil, si bien que l'on peut utiliser de bons conducteurs de chaleur pour réaliser l'outil. L'unité allongée qui est en saillie de l'extrémité, permet de travailler à des vitesses plus grandes.Par comparaison avec la surface cylindrique d'un dispositif de coupe à cible chauffé, qui donne à l'outil une très faible possibilité de chauffage et de découpe de matière synthétique, un outil de forme allongée, notamment en forme de couteau, permet un très grand rendement de découpe, puisque les surfaces latérales et la pointe de l'outil sont utilisées à l'usinage. Ainsi, une unité angulaire permet d'usiner une surface beaucoup plus grande qu'une unité à fil. En conséquence, la réalisation de l'outil en conservant les caractéristiques de l'invention, mais en utilisant des unités à filo ne serait pas-suffisante pour augmenter la vitesse de travail, car la surface usinée ne serait pas suffisamment grande. Libéré de la nécessité d'utiliser des unités à fil, on peut réaliser l'outil de façon quelconque et il sera stable mécaniquement. Comme indiqué, une forme d'outil est choisie de préférence. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue arrière d'un dispositif de coupe selon l'invention, vu dans la direction d'alimentation d'une feuille de matière synthétique cellulaire. - la figure 2 est une vue de côté du dispositif de la figure 1. - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1 d'un dispositif d'usinage pour réaliser des rainures dans la surface de la feuille de matière synthétique cellulaire. - la figure 4 est une vue de côté du dispositif de la figure 3. - la figure 5 est une coupe transversale de l'outil représenté à la figure 4. Selon les dessins, la référence 10 concerne une feuille de matière synthétique cellulaire fabriquée selon un procédé connu en soi à savoir en plastifiant une ligne de granulés, qui avance en continu et qui est placée dans un canal dont les deux côtés opposés sont formés par des courroies sans fin, perforées, qui se déplacent en boucle fermée, ainsi que par des parois d'extrémité prévues sur les côtés des courroies ; le canal ainsi formé, comporte des zones de chauffe pour plastifier et fritter les granulés ainsi que des zones de refroidissement dans lesquelles la pièce en matière synthétique cellulaire est refroidie avant de sortir de la machine.Des feuilles de matière synthétique cellulaire ou bandes fabriquées de cette façon doivent être coupées suivant leurs bords, et il faut si possible diviser les bandes, longitudinalement en plusieurs bandes plus réduites, avec éventuellement des profils particuliers pour les bords, pour permettre d'utiliser les diverses feuilles comme matériau isolant. Le dispositif d'usinage selon l'invention, tel que représenté- à la figure 1, est placé en travers de la direction de déplacement de la bande de matière synthétique cellulaire, à la sortie de l'extrudeuse. Le dispositif se compose d'un châssis formé d'un support supérieur 11 et d'un support inférieur 12, montés sur des colonnes verticales 13 qui peuvent etre fixées au châssis de l'extrudeuse ou après celui-ci en utilisant des pattes de montage 14. Les supports 11, 12 et les colonnes 13 sont cylindriques, ce qui permet de les fixer facilement les uns aux autres en utilisant un organe de liaison 15, connu Des consoles coulissantes 16 pour l'unité d'usinage sont prévues sur le support supérieur 11 et le support inférieur 12. Ces consoles se composent d'un organe de a1i- 18 respectif, l'outil d'usinage 19 étant fixé entre les organes de fixation 18 qui sont tournés l'un contre l'autre. Comme cela résulte des figures 1 et 2, un outil 19 est réalisé en forme de Z, pour permettre de profiler les bords de la feuille 10 cette opération consiste à enlever une partie du bord extérieur de la feuille. Un outil analogue est placé sur le côté opposé de la feuille 10 comme indiqué aux dessins. Les outils peuvent également être placés en divers endroits en travers de la largeur de la feuille ou de la nappe de matière, si celle-ci doit être divisée en plusieurs longueurs. Suivant l'invention, l'outil d'usinage 19 est réalisé en un matériau ayant une bonne conductivité thermique tel que du cuivre, de l'argent ou un matériau analogue et se présente sous la forme d'un couteau, qui est en saillie sur une longueur relativement importante dans la direction d'alimentation de la feuille 10. Cet outil d'usinage en forme de couteau est chauffé indirectement par exemple en munissant les organes 18 d'un élément de chauffage électrique 20 placé à l'extrémité du couteau 21 introduit dans les organes de fixation 18. Les organes de fixation 17 permettent l'introduction de la partie 18 dans le chassies et comportent des éléments nécessaires pour l'alimentation électrique de l'élément 20 à partir d'une source d'alimentation non représentée dans les dessins. Les figures 3 et 4 représentent un dispositif pour réaliser des rainures dans la surface d'une feuille de matière synthétique cellulaire. La feuille qui sort de la machine de fabrication et qui, selon la figure 3, se déplace en direction de l'observateur, passe entre deux cylindres 22, 23 , le cylindre inférieur est monté dans des paliers fixés au chassis 24 alors que le cylindre supérieur 23 est monté par des organes de fixation 25 sur une poutre transversale 26 qui peut être positionnée sur des colonnes 27, 28 permettant de modifier la hauteur pour que le cylindre 22 s'adapte aux différentes épaisseurs des feuilles de matière synthétique cellulaire 10.Des organes de fixation 30 sont également prévus sur la poutre de support 26 pour divers outils d'usinage 31 Les outils d'usinage 31 comportent des unités en forme de couteaux (voir également la figure 5) qui sont aussi larges que les rainures 29 (figure 4) que l'on veut réaliser dans la surface de la feuille 10. L'outil est chauffé indirectement par un élément prévu sur l'organe de fixation 30, comme dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, et qui peut par exemple être alimenté en courant électrique à partir d'un dispositif adéquat logé dans un boitier 32 prévu au-dessus des organes de support 30. Comme cela résulte de ce qui précéde, l'invention permet de réaliser un outil d'usinage en un matériau à bonne conductivité thermique tel que du cuivre, de l'argent ou analogue, pour lui donner une forme quelconque. Cela permet toutes les opérations d'usinage et notamment la découpe des feuilles cellulaires utilisant seulement des procédés de chauffage, pour donner aux pièces usinées une surface de finition très peu différente des autres surfaces de la matière cellulaire ou de la feuille, pour permettre d'utiliser les avantages de l'usinage thermique tout en supprimant en mettre temps les inconvénients décrits dans le préambule. Le fait que l'outil puisse être mis dans une forme quelconque, rend les unités d'usinage mécaniques totalement inutiles en supprimant les inconvénients liés à ce type d'usinage.Les déchets des parties importantes, sont broyés pour donner des particules de dimensions adéquates qui sont réutilisées ou qui sont mélangées dans la machine de fabrication. Le procédé de l'invention n'entralne pas de création de poussière, n'est pas bruyant ou ne présente aucun inconvénient sur le plan de l'environnement. Suivant un développement de l'invention, les outils d'usinage peuvent avoir des formes extrêmement différentes de celles représentées, et leun fixations peuvent également etre différentes. Les outils peuvent également être chauffés de façon différente à ce qui a été indiqué ci-dessus. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemplesde réalisation ci-dessus décrits et representéso à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Dispositif pour usiner une pièce de matière thermoplastique, poreuse, notamment pour diviser et/ou mettre en forme des feuilles et/ou des bandes non divisées, qui avancent en continu et qui sont formées de matière thermoplastique poreuse, obtenue par plastification de granulés entre deux bandes perforées, qui se déplacent alternativement, le dispositif comportant des unités d'usinage prévues de façon à mettre la pièce dans la forme voulue, dispositif caractérisé par un outil d'usinage (19, 31) réalisé en un matériau à bonne conductivité thermique, l'outil d'usinage étant chauffé de façon indirecte à partir d'une source de chauffage, qui le met à la température nécessaire pour usiner la matière synthétique, ainsi que par un outil d'usinage qui, en section transversale présente une unité allongée, en saillie par rapport à la bande. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'outil d'usinage (19, 31) est placé dans un dispositif de fixation (18, 30) comportant une source de chauffage électrique telle qu'un élément (20) ou analogue. 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'outil d'usinage (19, 31) a la forme d'un couteau au moins dans la partie qui vient en contact avec la pièce en matière synthétique. 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'outil d'usinage (19, 31) est en un matériau tel que du cuivre ou de l'argent. 50) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de fixation (17, 30) de l'outil d'usinage (19, 31) est réglable horizontalement et/ou verticalement pour pouvoir être adapté à des pièces de matière synthétique de dimensions variables.