Brevet FR2474387A1 — publié le 19810731

La présente invention a pour objet un procédé de formage par compression de feuilles en matières plastiques de grandes dimensions et de toutes épaisseurs, et plus particulièrement un procédé de thermoformage auto-régulé en continu en une seule opération, ainsi que les appareils et produits en résultant. Sont connus des appareils de formage sous vide et / ou sous pression. Ces appareils nécessitent des compresseurs d'appoint d'autant plus lourds, encombrants et chers, que le produit final demandé est de grande dimension. Par rapport à ces appareils connus, la présente invention se propose de décrire un procédé simple et performant, permettant de réaliser des appareils de thermoformage de pièces de dimensions égales ou supérieures aux grandes dimensions atteintes jusque là, et cela sans compresseurs d'appoint et en toute fiabilité. Suivant le procédé, la pression nécessaire b la mise en forme de la feuille plastique est obtenue par l'empreinte à mouler au cours de son enfoncement à l'intérieur d'une enceinte creuse, dans laquelle un volume défini d'air initial est emprisonné de façon contrôlée par ladite feuille. Nous allons comprendre le procédé en décrivant un mode de réalisation d'un appareil utilisant ledit procédé ; appareil donné à titre non limitatif et schématisé sur les figures jointes. La figure I montre l'appareil en position haute. L'empreinte à mouler et son équipage suffisamment au-dessus de la cuve creuse, fermée de façon étanche par la feuille en matière plastique à mouler ; afin de permettre le passage par va et vient d'un dispositif de chauffage radian. La figure z montre les mêmes éléments en position basse avec l'empreinte enfoncée dans la cuve et le moulage achevé. La figure I met en évidence un équipage constitué-par une empreinte 5 solidaire d'un support 6, montée articulée au-dessus d'un cadre 7 muni d'un dispositif de rappel et en liaison avec celui-ci. Cet équipage est animé par un vérin 10 porté sur un portique non représenté. On y voit aussi une cuve I creuse avec un bord extérieur supérieur plat 2, formant un appui annulaire, une feuille en matière plastique 4 est posée au-dessus du bord 2 et maintenue serrée de façon étanche à l'aide d'un cadre ,. La largeur du bord 2 est plus grande que celle du cadre 3 ; ce qui permet au cadre 7 de l'équipage de prendre appui sur la partie du bord 2 restant libre ; au moment de l'opération de compression par abaissement de l'équipage ledit cadre 7 s'arrête au niveau du bord supérieur de la cuve, alors que l'empreinte continue à descendre et à péneteer à l'intérieur de la cuve. L'ouverture centrale du cadre 7 est ajustée de façon à permettre le passage de l'empreinte avec le minimum de jeu intermédiaire. Le dispositif de rappel du support 6 solidAire de l'empreinte 5, est assuré à l'aide d'un montage à colonnes 8 et ressorts 9 ; lesdits ressorts trevaillent en poussée. Les extrémités des colonnes 8 sont évasées, formant des butées d'arrêt 12. LU cadre 7 E sur effet d'empêcher la matière de se balonner et d'écleter le long de la périphérie au cours de l'opération de compression ; évitant ainsi une cause non négligeable de @einit, Pendant le pén@@@ @@on de l'empreinte dans la cuve, l'air emprisonné dans celic@@@ passe d'une pression initiale PI à une presslon @imale P@ @@@ucoup plus grande, aqssurane le mou- lage de la fenille, comme illustré sur la figure 2. Le precédé de @@@mage seion l'invention consiste donc essentiellement @ @@@primer la feuille que l'on désire former, directement par l'eir rêsiduel emprisonné dans la cuve le vo l@@e défini, au moyen de l'empreinte elle-même, la compression étant contionellement cnoissante et proportionnelle à la profondeur de la course de pénétration de l'empreinte venant en appui externe sur ladite feuille. Pxéelablement 5 la sompression finale, on exécute la série nte d'opération positionnement de la feuille 4 au-dessus de la cuve 2 ; sonrege de celle-ci de façon étanche vis à vis du bord 2 à l'aide du cade de maintien - chauffage de la feuille à la température de formage à l'aide d'un dispositif radian amovible, ou déplaçable, port sur un charict ou autre moyen de transfert connu ; que l'on maintien au dessus de la feuille jusque l'apparition d'un début de bombage ; on retire alors l'élément chauffant. - on décomprime au moyen d'un-clapet ou un dispositif ana orgue I- logé dans l'ouverture latérale B3 prévue sur la cuve ; ledit clapet étant simplement référencé, mais non représenté, car c1 est un moyen connu en soi g jusqu'à ce que' la feuille prenne une forme en creux, de, profondeur (résiduel) prévue de façon que le volume d'air emprisonné restant soit alors sensiblement égal au volume de leempreinu te obligatoirement par exces. - il ne reste plus alors qu'à effectuer le formage par compression comme il vient d'être décrit. 'est au cours de cette dernière opération que l'on effec- tue intégralement le formage par compression contrôlée graduellement croissante. Aux avantages précités on peut ajouter celui d'un gain d'énergie, et d'un gain de temps. L'intérêt majeur du procédé étant d'ouvrir une voie nouvelle d'obtention de pièces de grandes dimensions, il en résulte que les domaines d'application en sont nombreux. En voici quelques exemples - Coque et ailes d'un planeur - Panneaux décoratifs ; faux plafonds ; prémoules pour barrières ou soubassements dans le bâtiment - Planches à voile pour plusieurs personnes ; (grande longueur) - Bassins de jardin ; Tables de laboratoire - Bacs pour acides, et/ou autres produits chimiques ou alimentaires - Les Industries du Bâtiment, des Travaux Publics, Chimi ques, t'éronautiques, Nautiques, Automobiles, etc, etc.... Revendications 1 - Procédé de formage par compression de feuilles en ma tières plastiques de grandes dimensions, caractérisé en ce qu'il consiste a) à emprisonner un volume d'air initial V à l'intérieur d'une cuve I, de dimensions appropriées, à l'aide de la feuille que iton désire mouler, en la serrant contre le bord L externe et plat, prévu à cet effet au moyen d'un cadre 5 ; la largeur du bord 2 étant supérieure à la lar geur dudit cadre 3 b) à porter ladite feuille à la température de formage, b l'aide d'un élément de chauffage radian amovible, venant se placer par transfert au-dessus de la feuille pendant le temps nécessaire, puis retiré ; la température convenable est atteinte lorsque la feuille à mouler commence à se bomber ; à cet instant et très ,rapidement on décomprime l'air emprisonné en ouvrant un clapet In puis en le fermant, au moment ou la feuille atteint, une forme en creux telle, que le volume V' d'air restant emprisonné est à peine su périeur au volume de l'empreinte à mouler c) enfin, on comprime ce volume V' d'air de sa pression de départ PI à une pression finale P2, avec P2 C PI ; la pres sion finale P2 étant nettement supérieure à la pression PI ; cette opération finale de compression se décomposant en deux parties : premièrement on amène le cadre 7 de l'équipage en appui sur les parties de la feuille se trouvant au4dessus de la zone du bord 2 de la cuve res tée libre ; deuxièmement, en continuant l'abaissement de l'équipage, on fait pénétrer l'empreinte à l'intérieur de la cuve ; ce qui a pour effet ce comprimer rapide ment et progressivement l'air dont la pression peut mon ter jusqu'à "n" fols sa valeur initiale, assurant ainsi la mise en forme finale parfaite de la feuille sous l'acticn d'une poussée uniforme s'exerçant à la fois dans toutes les directions et cous tous les ongles 2-Appareil de formage utilisant le procédé de la revendication I, caractérisé on @e qu'il comprend : une cuve I munie d'un bord plat 2 et d'un ; adore 2e serrage ~ destiné à maintenir la feuille à mouler en appui étanche à sa partie supcrieu- re, ladite cuve comportant un dispositif de décompression, de préferance disposé latéralement, à ouverture et fermetu re instantanée, et un équipage porte-moule placé au-dessus de la cuve, actionné par des vérins portés sur un portique lesdits vérins ayant pour effet de descendre l'équipage verticalement dans la cuve ; ledit guipage comprenant un support 6 solidaire d'une empreinte 5 montée de façon articulée vis à vis d'un cadre mobile 7 à l'aide de tubes guides 8 et de ressorts 9 ; le cadre 7 étant ajusté de fa çon à laisser passer l'empreinte en son centre ; ce cadre pour effet d'empêcher un ballennement indésirable avec claquage de la feuille au moment de l'opération finale ce com1ression g et les ressorts 8 étant destinés à ramener le support 6 solidaire de l'empreinte 5 à leur position, initiale par rapport audit cadre 7 ; au cours du retour de équipage à sa position haute de départ. - Froduits industriels nouveaux et plus particulièrement éléments moules de grandes dimensions résultants de l'u- tilisation d'appareils selon la revendication 2.