Brevet FR2604946A1 — publié le 19880415

-- i -- INSTALLATION PERMETTANT DE REALISER DES EVIDEMENTS A L'INTERIEUR DE BLOCS DE MATIERES SYNTHETIQUES ALVEOLAIRES POUR L'OBTENTION D'EMBALLAGES, BOITIERS ISOLANTS OU ARTICLES SIMILAIRES. Diverses solutions ont été proposées à ce jour pour réaliser des boitiers isolants, emballages protecteurs.., à partir de matériaux synthétiques cellulaires et, plus particulièrement à partir de polystyrène. La technique la plus couramment utilisée à ce jour est celle du moulage. Cette technique permet d'obtenir des boitiers qui s'adaptent parfaitement au contour des articles à protéger, mais elle n'est applicable que pour de grandes séries compte-tenu des investissements et des délais de fabrication des moules. Par ailleurs, toutes les matières plastiques cellulaires ne sont pas conforma- bles par moulage. Par suite, il a été proposé de réaliser l'évidement, dans lequel doit venir s'encastrer le produit, directement à l'intérieur d'un bloc, par exemple par sciage, par fraisage au moyen d'outils montés sur un ensemble de com- mande relié à un copieur. Outre ces techniques qui peu- vent être désignées par l'expression "'évidement mécanique", il a également été proposé de réaliser l'en- lèvement de matières à l'intérieur du bloc au moyen d'une résistance électrique rigide, ayant la forme d'une géné- ratrice de l'évidement à réaliser, cette résistance étant montée sur un axe rotatif qui permet de la faire pénétrer progressivement à l'intérieur du bloc de matière expan- sée et réalise donc une découpe dans ce bloc correspon- dant au profil de ladite résistance. Une telle technique est décrite notamment dans le brevet GB-A-1 594 912. -2- De nombreux problèmes se posent lors de la mise en oeuvre d'un tel procédé. En effet, les résistances doi- vent avoir une tenue mécanique suffisante pour ne pas se déformer lorsque on les fait pénétrer à l'intérieur de la matière plastique. Par ailleurs, ces résistances métalli- ques électriques sont en général chauffées par une source d'alimentation en 220/240 volts et il est très difficile d'obtenir une bonne régulation de la température sur tou- te la longueur de l'outil de découpe, cette température pouvant varier notamment en fonction de la profondeur d'enfoncement de l'outil dans la matière expansée qui, bien entendu, varie non seulement lors de la rotation dudit outil, mais également pour une position donnée, d'un point à l'autre de cet outil. Enfin, dans les solutions antérieures, le bloc à évider étant fixe par rapport à l'outil, il n'est possi- ble d'obtenir qu'un seul type d'évidement par outil. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, une installation perfectionnée met- tant en oeuvre ce procédé de découpe au moyen d'un outil conformé chauffant qui surmonte les inconvénients des solutions antérieures et permet, notamment, d'obtenir une très bonne régulation de la température sur toute la lon- gueur de l'outil et ce, quelque soit sa forme ainsi que, dans une forme de réalisation préférentielle, d'obtenir à partir d'un même outil des évidements de forme variable. Par ailleurs, il a été constaté que l'installation selon l'invention permettait d'obtenir des surfaces d'évidement parfaitement lisses et beaucoup plus dures que le coeur même du bloc de matières isolantes. D'une manière générale, l'invention concerne donc une installation permettant de réaliser des éléments à - 3 - l'intérieur de matières plastiques cellulaires, afin de réaliser notamment des boitiers'ou emballages isolants, cette installation étant du type comportant au moins un outil, monté sur un arbre, susceptible d'&tre entrainé en rotation de manière à faire pénétrer ledit outil à l'in- térieur dudit bloc de matière et elle se caractérise par le fait que l'outil chauffant est constitué d'un tube dont le profil correspond à celui de l'évidement à réali- ser à l'intérieur du bloc de matière, le chauffage dudit tube étant obtenu par circulation d'un fluide caloporteur Avantageusement et en pratique: les outils sont montés sur un arbre susceptible de recevoir un mouvement de rotation de 180" en avant et en arrière par rapport à la table supportant le bloc de ma- tière à évider; - la table support du bloc de matière à évider re- çoit un déplacement synchronisé avec la rotation des ou- tils - l'arbre support des outils reçoit un déplacement de monte et baisse lors de la pénétration desdits outils à l'intérieur du bloc. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui est illustré-par la figure annexée qui est une vue en perspective, partiellement éclatée, d'une installation conforme à l'invention. -4- Si l'on se reporte à ces schémas, l'installation se- lon l'invention permettant de réaliser l'évidement de blocs de matières plastiques cellulaires par enlèvement de matières au moyen d'un outil de découpe (1) constitué par des éléments chauffants, dont le profil correspond à la forme de l'évidement'à former, se compose essentielle- ment: - d'une broche (2) sur laquelle sont montés les ou- tils (1), cette broche (2) étant parallèle à une table (3) sur laquelle est monté le bloc à évider, ce bloc n'é- tant pas représenté par mesure de simplification; - des moyens (4), constitués par une règle déplaça- ble, permettant de bloquer la matière à évider sur la table (3); - un boitier de commande (5) pour la broche (2); - un boitier de commande (6) pour la table (3) - une chaudière (7) et un échangeur de fluide calo- porteur permettant, ainsi que cela sera vu plus en détail dans la suite de la description, d'assurer le chauffage des outils (1); - un motovariateur de vitesse (8) assurant l'entraî- nement de la broche (2); le boitier de commande (5) est relié au motovariateur (8) et permet de faire tourner la broche (2) de 180 dans un sens et dans l'autre comme re- présenté par la flèche F1; - un motovariateur (9) de vitesse assurant le dépla- cement de la table (3) en synchronisme avec les déplace- ments de l'arbre (2); - un boitier de régulation et de contrôle (10) de la chaudière (7) et de la température des outils (1); - un coffret (11) de commande et de puissance élec- trique de la machine; - une hotte (12) d'extraction des vapeurs. - Conformément à l'invention, dans une telle installa- tion, les outils chauffants (1) ne sont pas constitués par des fils chauffés électriquement comme antérieure- ment mais par des tubes (voir'figure) à l'intérieur desquels s'écoule un fluide caloporteur chauffé par la chaudière (7). Compte-tenu que l'arbre (2) doit communi- quer aux outils chauffants (1) un déplacement angulaire, les tubes (1), qui en général ont un diamètre d'environ 0,5 mm et sont à base d'un métal bon conducteur de la chaleur sont montés sur 1' arbre (2) au moyen de joints tournants conventionnels permettant d'assurer l'étanchéi- té et la circulation du fluide à l'intérieur des outils chauffants. Si dans une telle installation, il peut être envisa- gé de ne pas faire déplacer le bloc de matière monté sur la table (3) par rapport aux outils (1), pour certaines applications, ladite table (3) peut recevoir par l'inter- médiaire du motovariateur de vitesse (9) commandant une tige filetée (13) un déplacement d'avance et de recul, fonction des évidements à réaliser, comme indiqué par la flèche F2. Le déplacement de la table (3) par rapport à celui des outils (1) sera déterminé en fonction de la forme des évidements à réaliser. Ainsi, il sera possible, pour une forme déterminée, de faire avancer l'outil dans le même sens que le déplacement de la table et, ou en sens inverse voire même de combiner de tels déplacements avec, si nécessaire, des périodes pendant lesquelles la table est fixe. Grâce à des tels déplacements conjugués entre l'ou- til (1) et l'avance de la table (3), il est donc possible à partir d'un même outil d'obtenir des éléments dont les profils sont les mêmes mais qui ont des dimensions diffé- rentes. Cela est particulièrement intéressant lorsque -6- l'on réalise des boitiers pour des articles de même sec- tion mais de largeur différente. Par rapport aux solutions antérieures, grâce à l'u- tilisation d'outils chauffants constitués de tubes à l'intérieur desquels circule un fluide caloporteur, on Obtient non seulement une très bonne régulation de la température sur toute la longueur desdits outils et ce, quelle que soit le niveau de pénétration à l'intérieur du bloc d'une matière mais on a également constaté que l'état de la surface de l'évidement formé était parfaite- ment lisse et formait une croûte dure améliorant la résistance du boitier réalisé. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réali- sation décrits précédemment mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. Ainsi, si dans le cas présent, la broche (2) comporte deux outils similaires (1) permettant de réaliser simultanément deux boitiers identiques, il pourrait être envisagé de ne mon- ter sur cette broche qu'un seul outil au lieu de deux. Par ailleurs, si dans le cas présent, la commande du déplacement du chariot (3) est obtenue par l'intermédiai- re d'un système à vis et écrous, ledit chariot étant monté au moyen de roulettes (14) sur des glissières (15), d'autres systèmes de déplacement pourraient être utili- sés. De même, pour assurer la synchronisation du mouve- ment de rotation de la broche support (2) et de transla- tion du chariot (3), d'autres moyens que des capteurs de fin de course réglables pourraient être envisagés. -7- REVENDICATIONS 1/ Installation permettant de réaliser des évide- ments à l'intérieur de matières plastiques cellulaires afin de réaliser notamment des boitiers ou emballages isolants du type comportant au moins un outil (1), monté sur un arbre (2), susceptible d'être entraîné en rotation de manière à faire pénétrer ledit outil à l'intérieur du bloc de matière, caractérisée par le fait que ledit outil chauffant (1) est constitué d'un tube dont le profil correspond à celui de l'évidement à réaliser à l'intérieur du bloc de matière, le chauffage dudit tube étant obtenu par circulation d'un fluide caloporteur. 2/ Installation selon la revendication 1, caractéri- sée par le fait que les outils (1) sont montés sur un arbre (2) susceptible de recevoir un mouvement de rota- tion de 180 en avant et en arrière par rapport à la table (3) supportant le bloc de matière à évider. 3/ Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la table support (3) du bloc de matière à évider reçoit un déplacement synchro- nisé avec la rotation des outils (1). 4/ Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que l'arbre support des ou- tils (1) reçoit un déplacement de monte et baisse lors de la pénétration desdits outils à l'intérieur du bloc.