Brevet FR2585618A1 — publié le 19870206

Dispositif pour la fabrication de pièces de forme en matière synthétique thermoplastique, pré-expansée ". La présente invention concerne un dispositif pour la fabrication de pièces de forme en matière synthétique thermoplastique pré-expansée, dispositif dont le moule dans lequel on introduit la matière synthétique, de préférence à l'état "perlé" et qui s'expanse sous l'effet de la chaleur, a des parois susceptibles d'être chauffées et refroidies, et pour l'évacuation ou l'alimentation en fluide de chauffage ou de refroidissement, les parois sont adjacentes aux chambres qui servent en alternance comme chambres de chauffage et de chambres de refroidissement. On connaît déjà un dispositif de ce type par exemple selon le brevet DT 22 37 397 utilisant comme matière synthétique du polystyrène que l'on fait expanser. Le dispositif connu comporte des chambres de vapeur qui sont chauffées et refroidies à chaque cycle de fonctionnement. Le chauffage et le refroidissement du moule pour la fabrication des pièces de forme sont de ce fait toujours liés à un chauffage et à un refroidissement des chambres, ce qui se traduit par un cycle de fonctionnement long pour la fabrication des pièces de forme (temps de chauffe et temps de refroidissement longs). Cela constitue un inconvénient de tels dispositifs surtout destinés à la fabrication de produits en grande série. En outre, comme les cycles de fabrication sont relativement longs, la consommation d'énergie pour la fabrication d'une pièce de forme est importante à cause des masses importantes du dispositif qui doivent être chauffées et refroidies rapidement. Les chambres de chauffe et de refroidissement du dispositif connu dans l'état de la technique ne peuvent ainsi être adaptées librement à chaque adaptation par le choix du matériau, les dimensions globales ainsi que les détails de considération de thermique. Partant de l'état de la technique, la présente invention a pour but de créer un dispositif pour la fabrication d'une pièce de forme en matière synthétique thermoplastique pré-expansée avec de telles chambres de chauffage et de refroidissement dont la consommation en énergie soit réduite de façon notable lors de la fabrication des pièces de forme. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type ci-dessus, caractérisé en ce que les chambres sont revêtues sur toute leur surface intérieure d'une couche d'isolation thermique à l'exception des zones des parois de moule des parties de moule qui sont susceptibles d'être chauffées et refroidies. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la couche d'isolation thermique des chambres est également prévue sur la surface de fixation de la partie de moule. Ainsi, seule la cavité proprement dite du moule comporte une paroi de moule susceptible d'être chauffée et refroidie alors que toutes les autres parties des chambres sont revêtues par un moyen d'isolation thermique. L'isolation thermique interne se compose de préférence d'une matière synthétique résistant à la température ou encore d'un autre matériau à faible conductibilité thermique et à faible capacité calorifique. En particulier, la couche d'isolation thermique est appliquée par projection au pistolet, par collage, par expansion et par coulée suivie d'un durcissage. De cette façon, on réduit considérablement la consommation en énergie pour le chauffage et le refroidissement du moule composé d'au moins deux parties ; en effet, le chauffage et le refroidissement se limitent essentiellement au moule dont la partie qui correspond à la cavité. Toutes les autres masses restantes ne sont ni chauffées, ni refroidies pendant le fonctionnement, car elles sont séparées de façon appropriée par isolation thermique. Il en résulte des cycles de fabrication plus rapides d'une pièce de forme. En outre, on a l'avantage que les dimensions et le choix des matériaux des chambres sont indépendants des températures qui se présentent au niveau de la partie creuse du moule ainsi que des alternances de température. Ainsi, les chambres peuvent être réalisées en un matériau quelconque.De plus, la masse des chambres n'influence plus la consommation d'énergie, de sorte que l'on peut réaliser des parois d'épaisseur quelconque. L'isolation des chambres est en particulier avantageuse dans les procédés utilisant l'injection brutale de vapeur ainsi que dans les procédés à double chambre. l'isolation thermique selon l'invention présente avantageusement une épaisseur de couche comprise entre 5 et 7 mm et est extensible élastiquement ; elle résiste à des pointes de température d'environ 150 C ainsi qu'à des alternances de température en succession rapide de par exemple 600C à environ l500C. Cette isolation est également chimiquement stable dans les conditions de fonctionnement. De façon avantageuse, l'isolation est une résine au silicone ayant les caractéristiques ci dessus. L'invention sera décrite ci-après de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'une coupe verticale de la moitié (gauche) d'un moule en deux parties, la pièce de forme en cours de formation étant représentée schématiquement. - la figure 2 est une coupe analogue à celle de la figure 1 à travers l'ensemble du moule de la figure 1. Dans les figures 1 et 2, on a utilisé les références suivantes 1. Chambres 2. couche d'isolation thermique 3. parois du moule 4. parties de moule 5. pièces de forme 6. moyen d'évacuation (condensat/eau de refroidissement) 7. moyen d'alimentation en eau de refroidissement 8. injecteur de remplissage 9. moyen d'alimentation en vapeur 10. buses de vapeur 12. isolation thermique (surface de fixation à l'extérieur de la cavité du moule). Le dispositif représenté en coupe aux figures 1 et 2 se compose de deux chambres 1 essentielle ment de même structure pour l'alimentation en vapeur chaude de la cavité proprement dite du moule ; ces deux chambres sont adaptées l'une à l'autre de façon appropriée et sont fixées. Les deux chambres 1 reçoivent à l'endroit de leur fixation un moule correspondant à la pièce de forme 5 à fabriquer. Ce moule se compose de deux parties 4 de forme adéquate (connues en soi) et dans la zone de la cavité du moule débouchent des buses de vapeur pour l'alimentation en vapeur chaude de la cavité interne du moule. Les chambres 1 comportent en outre un moyen d'alimentation en vapeur 9 ainsi qu'un moyen d'évacuation 6 pour évacuer le condensat de vapeur chaude refroidie. Dans chaque chambre 1, il est en outre prévu un moyen d'alimentation en eau de refroidissement qui comporte des ouvertures de projection à l'intérieur de la chambre de vapeur, ouvertures à travers lesquelles l'eau de refroidissement peut être projetée pendant la période de refroidissement sur la cavité du moule. Après une phase de refroidissement, l'eau de refroidissement est évacuée par le moyen d'évacuation 6 qui évacue également le condensat de la vapeur chaude, refroidie A un endroit central, la chambre 1 est traversée selon la partie gauche de la figure 2 par un injecteur de remplissage qui permet d'introduire la matière à expanser à l'intérieur du moule. Les différentes caractéristiques cidessus ne sont représentées que schématiquement dans les dessins et concernent plus particulièrement l'invention. La partie principale de l'invention est l'isolation thermique interne 2 de chaque chambre de vapeur 1. La couche d'isolation s'étend sur toute la périphérie intérieure de la chambre à l'exception de la paroi de moule qui peut être chauffée et refroidie et correspond à la cavité proprement dite du moule ainsi que les orifices d'entrée et de sortie du fluide de chauffage et de refroidissement et l'injecteur de remplissage 8. Pour assurer également la séparation à isolation thermique de la paroi 3 d'une partie de moule 4 dans la zone de la surface de fixation à l'extérieur de la cavité proprement dite du moule, il est prévu une isolation thermique 12 à l'endroit correspondant. L'isolation thermique 12 cor respond par sa structure et ses dimensions à l'isolation thermique 2. Les couches d'isolation thermiques ou moyens d'isolation thermiques 2, 12 sont réalisés en des matières synthétiques résistant à la température ou d'autres matériaux à conductibilité thermique faible et capacité calorifique faible. De ce fait, le chauffage et le refroidissement sont essentiellement limités à la paroi du moule qui est susceptible d'être moulée et refroidie. L'isolation thermique 2, 12 peut être appliquée par projection au pistolet, par collage, par expansion ou par coulée, puis durcissage. REVENDICATIONS 10) Dispositif pour la fabrication de pièces de forme en matière synthétique thermoplastique pré-expansée , dispositif dont le moule dans lequel on introduit la matière synthétique, de préférence à l'état "perlé" et qui s'expanse sous l'effet de la chaleur, a des parois susceptibles d'être chauffées et refroidies, et pour l'évacuation ou l'alimentation en fluide de chauffage et de refroidissement, les parois sont adjacentes aux chambres qui servent en alternance comme chambres de chauffage et de chambres de refroidissement, dispositif caractérisé en ce que les chambres (1) sont revêtues sur toute leur surface intérieure d'une couche d'isolation thermique (2) à l'exception des zones des parois de moule (3) des parties de moule (4) qui sont susceptibles d'être chauffées et refroidies. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche d'isolation thermique (2, 12) des chambres (1) est également prévue sur la surface de fixation de la partie de moule. 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les couches d'isolation thermiques (2, 12) sont réalisées en une matière synthétique résistant à la température ou en une autre matière à plus faible conductibilité thermique et à plus faible capacité calorifique. 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les couches d'isolation thermiques (2, 12) sont appliquées au pistolet, collées, expansées ou coulées, puis durcies.