Brevet FR2458372A1 — publié le 19810102

L'invention se rapporte aux installations pour la transformation des matières thermoplastiques, et plus précisément, aux installations pour la fabrication d'articles à partir de feuilles de matières thermoplastiques, telles que verre organique, polystyrol, vinyplaste, polypropylène, etc. Plus particulièrement, la présente invention peut être utilisée pour la fabrication d'articles de grandes dimensions et d'un profil complexe. Une installation pour la fabrication d'articles à partir de matières thermoplastiques doit assurer le chauffage rapide et uniforme, les pertes de chaleur devant être réduites au minimum. On connaît déjà une installation pour la fabrication d'articles à partir de matières thermoplastiques en feuilles comprenant un four-tunnel pour le chauffage d'une pièce brute ou ébauche jusqu'à ce qu'elle devienne plastique, une presse pour le formage des articles à partir de ces pièces brutes chauffées et un dispositif transportant la pièce brute à travers le dispositif de chauffage et l'amenant dans une presse. Le four de chauffage des pièces brutes comporte un corps équipé d'éléments de chauffage placés à l'intérieur dudit corps. Aux extrémités du corps sont ménagés des passages constamment ouverts pour le transit des pièces brutes. Le transport des pièces brutes est assuré par deux bandes sans fin, parallèles, entraînées mécaniquement, passant dans le corps du four pour permettre le chauffage des pièces brutes. L'inconvénient de cette installation réside dans une grande consommation de chaleur pour le chauffage des pièces brutes à cause des passages susmentionnés pour les pièces brutes. Une certaine réduction des pertes de chaleur est obtenue dans les installations dans lesquelles le chauffage des pièces brutes s'effectue en chambre. En particulier, on connaît une installation pour la fabrication d'articles à partir de feuilles de matières thermoplastiques (voir le brevet de la RFA NO 2103622) comprenant une chambre de chauffage de pièces brutes jusqu'à l'état convenable, un dispositif de formage à force de la pièce brute chauffée et un alimentateur amenant, une par une, les pièces brutes dans le dispositif de chauffage. Le dispositif de chauffage des pièces brutes comporte un corps, isolé thermiquement, à l'intérieur duquel sont placés des éléments de chauffage et une table creuse entraînée mécaniquement pour effectuer des déplacements de va-et-vient.La cavité de la table est mise en communication, par l'intermédiaire d'un tube téléscopique, avec une source de gaz chaud sous pression. A la surface supérieure de la table, un groupe d'ouvertures permet l'écoulement du gaz chaud qui coopère avec les éléments de chauffage au chauffage de la pièce brute. La table est destinée au transport d'une pièce brute disposée à sa surface supérieure jusque dans le dispositif de chauffage des pièces brutes, au maintien Su cours de son chauffage d'une pièce brute sur un "coussin" créé par l'écoulement du gaz chaud et au transport ultérieur de la pièce brute chauffée dans le dispositif pour le formage à force. Dans le corps du dispositif de chauffage de la pièce brute est prévu un passage pour la pièce brute et un tube téléscopique pour amener le gaz chaud à la table de transport. L'inconvénient de cette installation réside dans une consommation élevée d'énergie pour le chauffage des pièces brutes, car une partie de la chaleur s'échappe à travers le passage susmentionné des pièces brutes. En outre, la présence d'un passage constamment ouvert provoque une répartition irrégulière de la température à l'intérieur du four de chauffage des pièces brutes. Il en résulte que les pièces brutes ne sont pas régulièrement chaufféeg, ce qui diminue les propriétés de résistance des articles finis. Cet inconvénient se fait sentir surtout pour des articles de grandes dimensions de l'ordre de 3 mètres et plus. L'amenée du gaz chaud à l'aide d'un tube téléscopique, dont la section de passage est petite, limite le débit du gaz chaud, donc de la chaleur amenée à la pièce brute et diminue le rendement de l'installation. Une augmentation de la section de passage du tube téléscopique et/ou une élévation de la pression du gaz en vue d'augmenter le débit calorifique amené à la pièce brute ne sont pas avantageuses, pour qu'elle(s) rendent) la construction de l'installation plus compliquée. L'invention vise à éliminer les inconvénients susmentionnés en améliorant la qualité des articles finis. L'installation selon l'invention pour la fabrication d'articles à partir de feuilles de matières thermoplastiques comprend un corps isolé thermiquement à l'intérieur duquel sont placés des éléments de chauffage d'une pièce brute ou ébauche jusqu'à l'état plastique et une table creuse reliant une pièce brute ou ébauche au cours de son chauffage, sur un "coussin" de gaz et pouvant l'amener ultérieurement au dispositif de formage à force, le corps de chauffage étant composé de deux parties l'une, inférieure, immobile, l'autre, supérieure, susceptible d'effectuer des déplacements de va-et-vient sous l'action d'une "commande", par exemple un moteur. Le chauffage de la pièce brute ou de l'ébauche est ainsi réalisé dans un volume clos, ce qui minimise les pertes de chaleur, diminue la consommatior d'énergie pour le chauffage d'une pièce brute, assure un chauffage uniforme de la pièce brute, réduit la durée de chauffage de chaque ébauche, élève le rendement de l'installation et améliore la qualité de l'article fini. Selon des variantes préférencielles de réalisation de l'invention, la partie inférieure du corpsestréalisée sous forme d'une embase en forme générale de coffre ou d'auge fermée dans le plan supérieur de laquelle, près du dispositif de formage, est réalisée une ouverture oufenêtre,ladite embase est reliéeàunesource d'un gaz chaud amené sous une pression relativement basse, et sur l'autre extrémité est verticalement fixé un premier mur, écran ou déflecteur embrassant aussi, par exemple d'une seule nappe, les parois latérales de l'embase, l'embase est munie de guides longitudinaux permettant les mouvements horizontaux de la table creuse, la table creuse présente, du côté opposé à l'écran de l'embase,une ouverture oufenêtre inférieureet un autre écran ou déflecteur vertical, le premier écran part par la table, le plan inférieur de la table, le plan supérieur de l'embase et le deuxième écran part par l'embase formant un caisson ou canal pour le passage d'un gaz chaud vers la cavité de la table. Dans cette réalisation, le canal d'amenée du gaz chaud présente une section de passage relativement grande permettant un débit relativement grand de gazàchani relativement basse pression, et l'amenée à la pièce brute d'un grand débit ou flux de chaleur. Cela permet de réduire le temps de chauffage de la pièce brute, donc élève le rendement de l'installation. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure t représente schématiquement en plan l'installation selon l'invention, vue de dessus - la figure 2 représente une vue latérale de l'installation de la figure 1 avec une coupe du dispositif pour le chauffage des pièces brutes - la figure 3 représente schématiquement, en perspective, la partie inférieure du corps du dispositif pour le chauffage des pièces brutes et la table de support des pièces - la figure 4 représente en élévation l'installation montrée sur la figure 1, vue d'arrière. L'installation selon l'invention pour la fabrication d'articles à partir de matières plastiques en feuille(s) comprend un dispositif 1 (figure 1) pour le chauffage, réchauffage ou préchauffage d'une ébauche ou pièce brute jusqu'à l'état plastique, un alimentateur 2 et un dispositif 3 pour le formage à force de la pièce brute qui a été ou vient d'être chauffée. Le dispositif 1 pour le chauffage de la pièce brute comporte un cadre 4 (figure 2) sur lequel est monté un corps, isolé thermiquement, constitué de deux parties, une partie inférieure 6 et une partie supérieure 7. La partie inférieure 6 du corps, réalisée sous forme d'une embase en forme de coffre ou d'auge fermée, est fixée sur le cadre 4, tandis que la partie supérieure 7 du corps 5 est susceptible d'effectuer des déplacements de va-et-vient verticaux, par exemple grâce à un moteur 8. A l'intérieur de la partie supérieure 7 du corps 5 est monté au moins un panneau 9, comportant des éléments de chauffage équipé(s) de moteurs 10 pour son (leur) réglage vertical. Une table 12 évidée ou creuse, équipée d'un moteur 13 pour son déplacement en va-et-vient horizontal, est montée dans des guides longitudinaux Il ménagés sur la partie inférieure 6 fixe du corps 5. Dans le plan supérieur# 31 de la table 12 sont prévues des ouvertures 14, de répartition et de sections individuelles adaptées à l'ébauche à chauffer,à travers lesquelles s'écoule un gaz chaud pouvant constituer un "coussin" de gaz pour la pièce à réchauffer.Dans le plan supérieur 33 de la partie inférieure 6 du corps 5, près de son extrémité avant, c'est-à-dire du côté du dispositif 1 où sort 11 ébauche chauffée avant son fermage dans le dispositif 3, est ménagée une fenêtre 15 (figure 3) destinée à laisser passer le gaz chaud du 11coussin". Un premier écran 16 sensiblement vertical est fixé sur le plan supérieur 33 de la partie inférieure 6 le long de son extrémité avant et de ses bords longitudinaux ou latéraux parallèles aux guides 11. La table 12 peut glisser, par exemple par sa partie inférieure sur le bord supérieur 35 de l'écran 16. Dans la paroi 37 fermant la partie inférieure de la table 12, près de son bord arrière, c'est-à-dire près de son extrémité la plus éloignée du du dispositif 3, est prévue une fenêtre 17 destinée à assurer l'arrivée dans la cavité de la table 12 du gaz chaud ayant traversé la fenêtre 15. Sur la partie inférieure de la table 12, le long de son bord arrière, est fixé un deuxième écran 18, sensiblement vertical, glissant, par son bord inférieur , sur le plan supérieur 33 de la partie inférieure 6 du corps 5 et, par ses bords latéraux, sur les côtés latéraux de 11 écran 16. Le plan supérieur 33 de la partie inférieure 6 du corps 5, la paroi inférieure 37 de la table 12 et les écrans 16, 18 forment ensemble un caisson ou canal pour l'amenée du gaz chaud dans la cavité de la table 12. Une tubulure de refoulement reliée à une source 19 (figure 2) de gaz chaud à relativement basse pression est reliée à la partie inférieure 6,par exemple à l'extrémité arrière.Une tubulure d'aspiration reliée à la source 19 de gaz chaud est mise en communication avec la partie supérieure 7 du corps 5. Ainsi est bouclé un circuit fermé de circulation du gaz chaud , dont les caractéristiques chimiques, physiques et mécaniques peuvent être réglées, qui permet de réduire les dépenses de chauffage des ébauches. L'alimentateur 2 (figure 4) comporte une table 20 équipée d'un dispositif de levage pas à pas 21. Sur la table 20,on dispose une pile de pièces brutes ou ébauches 22. Le pas de levage du dispositif de levage 21 est égal à l'épaisseur d'une pièce brute 22. Pour sortir la pièce brute 22 supérieure de l'alimentateur 2, il y a, par exemple, deux paires de rouleaux, par exemple à aiguilles 23,et une paire des rouleaux 24 appliqués, par exemple par des ressorts, contre une des paires de rouleaux 23. Les rouleaux 23 et 24 peuvent être entraînés par un moteur 25. L'alimentateur 2 est monté à côté du dispositif 2 et une pièce brute s'y trouve constamment au niveau correspondant à celui de la surface supérieure 31 de la table 12. Le dispositif 3 pour le formage à force d'une pièce brute chauffée 22 est, par exemple, une presse comprenant une traverse 26 mobile portant une matrice 27t et une table immobile 28 munie d'une chambre ou d'un coussin pneumatique 29 ou analogue. Sur la matrice 27 est monté un moyen (non représenté sur le dessin) d'enlèvement de la pièce brute chauffée hors de la table 12 et de support de cette pièce en accompagnement de la matrice 27. L'installation selon l'invention fonctionne de fanon suivante. En position de départ, les deux parties 6 et 7 du corps 5 sont réunies. Pour amener une pièce brute 22 de l'alimentateur 2 à la table 12 on soulève la partie supérieure 7 du corps 5 du dispositif 1 au moyen du moteur 8 (figure 4). On met en marche le moteur 25 qui entraine en rotation les rouleaux 23. Sous-l'effet des rouleaux 23 la pièce brute ou ébauche supérieure 22 de la pile de pièces disposées ou stockées sur la table 20 est amenée à la table 12. En même temps, on met en action la source 19 (figure 2) de gaz chaud. Le gaz chaud est amené à la cavité ou auge de la partie inférieure 6 du corps 5, puis, à travers la fenêtre 15, dans le canal constitué par la pa#roi supérieure 33 de la partie inférieure 6 du corps 5, la paroi inférieure 37 de la table 12 et les écrans 16, 18 et, par la fenêtre 17, dans la cavité de la table 12.Le gaz chaud s'écoule à travers les ouvertures 14 en formant ainsi un coussin de gaz sous la pièce brute 22. Après la mise en place de la pièce brute 22 sur la table 12,la partie supérieure 7 du corps 5 est descendue et vient adhérer ou s'appliquer à la partie inférieure 6, en formant ainsi une chambre totalement fermée. On dispose le (ou les) panneau(x) 9 portant des éléments de chauffage, à l'aide des moteurs 10 à une distance de la pièce brute 22 déterminée par ses propriétés thermiques et physiques. On met en action les éléments de chauffage du (ou des) panneau(x) 9. la pièce brute 22 est chauffée des deux à la fois en recevant l'énergie thermique, d'en haut, provenant des côtés éléments de chauffage du (ou des) panneau(x) 9, et d'en bas, fournie par le coussin de gaz. Dans l'alimentateur 2 la pile de pièces brutes 22 placées sur la table 20, par l'intermédiaire du dispositif de levage pas à pas 21, est remontéedkre hauteur égale à l'épaisseur de la pièce brute 22 précédente. Ainsi, l'alimentateur 2 est prêt à livrer la pièce brute suivante 22. A la fin du chauffage de la pièce brute 22 jusqu'à l'état plastique convenable, la partie supérieure 7 du corps 5 est soulevée et la table 12 portant la pièce brute 22 est déplacée jusque dans le dispositif 3 pour le formage à force. Dans le dispositif 3 pour le formage à force, la table 12 est arrêtée et la pièce brute chauffée 22 est saisie et enlevée par le moyen monté sur la matrice 27. La table 12 libérée de la pièce brute 22 est ramenée dans le dispositif 1, et elle y est arrêtée. Après l'arrêt de la table 12, la traverse 26 du dispositif 3 pour le formage à force se déplace vers le bas. La matrice 27, et l'ébauche 22 qui l'accompagne, se joint et s'intègre par exemple à la chambre pneumatique 29 et le processus de formage de l'article s'accomplit. En même temps, la pièce brute 22 suivante est amenée de l'alimentateur 2 à la table 12. Après mise en place de la pièce brute 22 sur la table 12, la partie supérieure 7 du corps 5 descend et se joint à la partie inférieure 6. Le processus de chauffage de la pièce brute 22 suivante commence. A la fin du processus de formage de l'article, la traverse 26 se déplace vers le haut, la matrice 27 et la chambre pneumatique 29 se séparent et l'article fini est évacué hors du dispositif 3. A ce moment, le chauffage de la pièce brute suivante 22 se termine. La partie supérieure 7 du corps 5 se déplace vers le haut et la table 12 portant la pièce brute chauffée 22 est introduite à l'intérieur du dispositif 3. Le cycle entier se répète de la façon déjà décrite. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Installation pour la fabrication d'articles à partir de feuilles de matières thermoplastiques comportant un corps isolé thermiquement, à l'intérieur duquel sont placés des éléments de chauffage,pour le chauffage d'une pièce brute jusqu'à l'état plastique et une table creuse recevant sur eLe une pièce brute ou ébauche au cours de son chauffage sur un "coussin" de gaz et pouvant l'amener ultérieurement au dispositif pour le formage à force, caractérisée en ce quelle corps de chauffage est constitué de deux parties,l'une inférieure, immobile, et l'autre, supérieure susceptible d'effectuer des déplacements de va-et-vient verticaux ou sous l'action d'un mécanisme de commande. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie inférieure du corps est réalisée sous forme d'une embase en forme générale de coffre fermé présentant dans son plan supérieur près du dispositif de formage une fenêtre, qu'à ladite embase est reliée une source d'un gaz chaud amené sous une pression relativement basse, que sur une extrémité est fixé un premier écran embrassant aussi les parois latérales de l'embase,que l'embase est pourvue des guides longitudinaux permettant les mouvements horizontaux de la table creuse, que la table creuse présente une ouverture inférieure et un autre écran vertical du côté opposé au premier écran, le premier écran porté par la table, la partie inférieure de la table, le plan supérieur de l'embase et le deuxième écran Porté par l'embase formant un caisson ou canal pour le passage du gaz chaud vers la cavité de la table.