Brevet FR2630036A1 — publié le 19891020

PROCEDE ET MOULE DE FORMAGE D'UNE MATIERE THERMOPLASTI- QUE La présente invention se rapporte à des procédés et des dispositifs de formage de matières thermoplasti- ques et, plus particulièrement, à un procédé et à un moule de formage d'une matière thermoplastique, pour lui donner des configurations prédéterminées. Par le passé, il s'est avéré difficile de donner à une matière, par formage, des configurations maîtri- sées prédéterminées. Par exemple, il s'est révélé diffi- cile de procéder au formage de plaques ou panneaux épais, consistant en des matières thermoplastiques tel- les qu'une matière acrylique et matières similaires, pour leur conférer la forme d'une partie d'un cylindre, comme cela est souhaitable pour fournir des tunnels d'observation immergés traversant des piscines ou des bassins, comme par exemple des bassins à poissons et installations analogues utilisées dans des lieux d'at- tractions publiques o des poissons peuvent être obser- vés à travers le dôme d'un tunnel traversant un bassin. Par le passé, des procédés et dispositifs pour former de tels dômes de tunnels et autres installations, comme par exemple des angles transparents de bâtiments et structures analogues, ont soulevé des problèmes se traduisant par des produits finaux dont les-dimensions sont relativements imprécises. Il est par conséquent nécessaire que les structures de support présentent une aptitude à compenser des tolérances relativement larges, ce qui a impliqué des problèmes relatifs à l'étanchéité et, dans certains cas, à l'intégrité structurelle de l'ensemble. De surcroît, les tolérances de conception entraînent fréquemment des coûts plus élevés, compte tenu de leur nécessaire aptitude à compenser des va- riations dimensionnelles. Un autre problème rencontré consiste en ce que, souvent, les structures moulées laissent plus qu'à dé- sirer du point de vue optique. Cela est notamment désa- vantageux dans les cas o le produit formé est destiné à permettre une observation à travers la structure, en particulier dans le cas d'un dôme de tunnel équipant un bassin à poissons, dans lequel des variations de forme, d'épaisseur et de paramètres similaires ont tendance à provoquer une distorsion de la vision. L'on se heurte à des difficultés substantielles résultant des dimensions, du poids et de l'épaisseur de la matière dont les dômes d'obsrvation sont constitués. Cela se traduit également par des problèmes quant aux procédés et dispositifs pour former de telles structu- res. Un premier objet de la présente invention con- siste à fournir un procédé de formage d'une matière thermoplastique, permettant de résoudre en grande par- tie, les difficultés précitées, ou à offir au moins un choix utile au public. Un second objet de l'invention concerne un moule utilisable pour la mise en oeuvre du procédé de l'inven- tion. Le procédé de formage d'une matière thermoplasti- que de l'invention est-caractérisé en qu'il comprend les étapes consistant à: supporter un panneau de matière thermoplastique sur un support surplombant un dispositif de formage; à chauffer au moins ladite matière thermo- plastique jusqu'à une tempérture prédéterminée, de ma- nière à plastifier cette matière thermoplastique; à imposer une flexion audit support et audit panneau ther- moplastique qui y repose, pour les faire pénétrer dans ledit dispositif de formage; et à autoriser un refroidissement de ladite matière thermoplastique, dans une configuration définie au moins partiellement par le- dit dispositif de formage. Le procédé selon la présene invention comprend de plus les étapes suivantes, consistant à: - maintenir la matière thermoplastique en po- sition de formage, dans le dispositif de formage, pen- dant le refroidissement de cette matière thermoplas- tique; - intercaler une gaine entre le support et la matière thermoplastique; - prévoir un four dans lequel le dispositif de formage et la matière thermoplastique sont introduits; - maintenir le support dans une condition de support, en imposant à ce support une tension agissant de l'extérieur, puis à relâcher cette tension agissant de l'extérieur, de manière à provoquer la pénétration, dans le dispositif de formage, dudit support et du pan- neau thermoplastique en condition plastique; - introduire par gravité, dans le dispositif de formage, le support et la matière thermoplastique en condition plastique. L'invention concerne également un moule utili- sable pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Le moule de formage d'une matière thermoplastique selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de formage, ainsi qu'un support qui est des- tiné à la matière thermoplastique, pouvant être déployé en travers d'une région supérieure dudit dispositif de formage et commandé par des systèmes de commande, ce support pouvant être introduit dans ledit dispositif de formage, de matière qu'il prenne une configuration imposée au moins partiellement par ledit dispositif de formage. De préférence et selon les caractéristiques avantageuses du moule de la présente invention: - le support est flexible, de manière à pouvoir être déformé par le dispositif de formage; - le support est introduit par gravité dans le dispositif de formage; - les systèmes de commande entretiennent une. tension exercée sur le support pour maintenir ce support positionné en travers du dispositif de formage, de ma- nière à supporter, préalablement au formage, un panneau de matière thermoplastique en condition plastique; - une gaine est interposable entre la matière thermoplastique et le support; - des moyens de formage sont avantageusement prévus pour consigner à demeure, dans le dispositif de formage, la matière thermoplastique en condition plas- tique; - les systèmes de commande sont de préférence relâchables pour soulager la tension imposée au support, afin d'obliger ce support à pénétrer dans le dispositif de formage; - le dispositif de formage est au moins partiel- lement incurvé, des régions centrales de la partie in- curvé étant reléguées à distance du support préalable- ment à la plastification de la matière thermoplastique; - de préférence, le support est en appui par rapport au dispositif de formage, préalablement à la libération du support, par des régions externes extrêmes dudit dispositif de formage qui sont espacées l'une de l'autre; le support est, avantageusement, introduit par gravité dans le dispositif de formage; et - des moyens de formage sont de préférence pré- vus pour consigner à demeure, dans le dispositif de for- mage, la matière thermoplastique en condition plasti- fiée. Le moule conforme à l'invention est principale- ment conçu pour le formage d'une matière thermoplastique en plaques, cette matière thermoplastique en plaques étant notamment un panneau de matière acrylique. D'autres aspects et avantages de la présente in- vention, réputés matérialiser ses caractéristiques nou- velles, ressortiront de la description plus détaillée qui suit, d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre illustratif et non limitatif ainsi qu'à l'examen des figures qui s'y rapportent dans lesquel- les: La figure 1 représente un mode de réalisation du moule selon la présente invention, pour l'essentiel en condition de repos préalablement au formage de la matière en plaques; et La figure 2 représente un mode de réalisation selon l'invention, le panneau acrylique étant en condi- tion formée. - L'invention est décrite en se référant à un pro- cédé et à un moule pour mouler une matière thermoplasti- que, par exemple une matière acrylique en plaques ou en matière similaire, de façon à lui donner une configura- tion arquée se prêtant, de préférence, à la formation d'un dôme bombé d'observation équipant un tunnel qui traverse un bassin à poissons, et structures similaires. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à un procédé pour produire une telle structure et l'on fera observer que, dans des variantes de l'invention, le procédé et le dispositif peuvent être employés pour produire n'importe quelle structure formée à partir d'une matière thermo- plastique en plaques. Dans la forme de réalisation préférée de l'in- vention, le dispositif ou moule, désigné dans son ensemble par la référence numérique 1, est de préférence prévu en association avec un foyer ou un four (non re- présenté), qui peut être chauffé jusqu'à une température prédéterminée provoquant une plastification de la ma- tière thermoplastique en plaques. Dans la. forme de réalisation préférée de l in- vention, le four est substantiellement statique et pos- sède de grandes portes latérales, le moule conforme à l'invention étant monté sur des rails ou sur des roulet- tes de façon que ce moule puisse être introduit dans le four, pour être ensuite lentement chauffé jusqu'à la température prédéterminée, en portant la matière thermo- plastique à la température prédéterminée, après quoi il peut être procédé au formage de cette matière. Comme le révèle en particulier les figures, le moule 1 comporte un dispositif de formage 2,-qui dans cette forme de réalisation préférée de l'invention, se présente de préférence comme de multiples profilés 3 sensiblement curvilignes, espacés les uns des autres et agencés en creux accentués vers l'intérieur, de manière à délimiter une cavité incurvée tournée vers le haut, des régions externes extrêmes 4 de cette cavité possédant des zones convexes vers l'extérieur. De préférence, les profilés de formage 3 sont montés sur un bâti 5 qui présente des roulettes 6 de contact au sol, afin de rouler sur le sol ou sur des rails, comme décrit ci-avant. Un support 7 est prévu pour s'étendre en travers de la cavité du dispositif de formage et des régions externes extrêmes 4 de cette dernière. Dans cette forme de réalisation préférée de l'invention, le support consiste en une tôle métallique relativement mince, par exemple en acier doux. De préférence, le support 7 est d'une dimension excédant légèrement les cotés d'un panneau 8 de matière thermoplastique devant être formé par le procédé et le moule conformes à l'invention. En particulier, des zones extrêmes 9 du support 7 sont reliées au bâti 5 par l'in- termédiaire de systèmes de commande manoeuvrables 10 qui, dans la forme de réalisation préférée de l'inven- tion, sont constitués par des palans à chaîne réglables, par des cables métalliques défilant sur des poulies, et dispositifs analogues commandés, par exemple, par des treuils implantés sur le bâti 5 de manière à favoriser le positionnement du support 7 au-dessus du dispositif de formage 2 et, de surcroit, la maintien d'une tension imposée à ce support 7 lorsqu'il se trouve dans une pre- mière condition principalement illustrée sur la figure 1. Dans la forme de réalisation préférée de l'in- vention, une gaine 11 consistant, par exemple, en une étoffe ou en un matériau tendre similaire, est placée au-dessus du support 7 de manière que le panneau 8 soit séparé de ce support. Cela diminue l'éventualité d'une détérioration superficielle du panneau 8 thermoplastique losqu'il est supporté par ledit support. Dans la forme de réalisation préférée de l'in- vention, comme le montrent les figures 1 et 2, le pan- neau 8 de matière thermoplastique est de préférence installé sur le support 7, la gaine 11 étant alors prise en sandwich entre ces derniers. Le positionnement de ce panneau 8 a de préférence lieu selon des repères prédé- terminés, le support 7 étant, en outre, maintenu soumis à une tension considérable par réglage des systèmes de commande 10. Cela permet audit support 7 de supporter son propre poids, ainsi que celui du panneau 8 lorsqu'il repose sur les régions externes extrêmes 4 du dispositif de formage 2. Dans cette condition, le moule est ensuite in- troduit dans un four, puis l'ensemble du dispositif et du panneau 8 de matière thermoplastique est chauffé jusqu'à une température propre à conférer audit panneau thermoplastique une plasticité suffisante pour autoriser son formage. Ensuite, le four est de préférence ouvert, le moul et le pannaeu thernoplastique 8 en condition plas- tique qui s'y trouve sont enlevés de ce four, puis les systèmes de commande 10 sont relâchés. L'on fera obser- ver que, lors du relâchement de ces systèmes de commande , la gravité agissant sur le support 7 et sur le pan- neau 8 en condition plastique a pour effet de pousser vers le bas l'ensemble support 7-panneau 8, dans le dispositif de formage, jusqu'à la position globalement illustrée sur la figure 2. Le positionnement du panneau 8, par rapport au dispositif de formage, peut être réglé par un actionnement des systèmes de commande 10 jusqu'à ce que ledit panneau, en condition plastique, soit maintenu dans ledit dispositif de formage en occupant la position nécessaire prédéterminée et prenne la configuration imposée par ce dispositif. Ensuite, on laisse le moule refroidir lentement. En variante, si nécessaire, ce moule peut être réintroduit dans le four en vue d'un refroidissement contrôlé ou, éventuellement, d'une nouvelle cuisson de la matière en plaques. Dans la forme de réalisation préférée de l'in- vention, comme le montre tout particulièrement la figure 2, il est prévu qu'une traction supplémentaire, exercée sur le panneau de matière thermoplastique en condition plastique, puisse être nécessaire pour assurer une maîtrise précise de la configuration dudit panneau. Dans cet agencement, des pièces de contact 12 se présentant en tant que cornières longilignes, consistant de préfé- rence en un métal ou en un autre matériau robuste, sont plaquées le long de bords extrêmes adjacents opposés 13 -de la matière thermoplastique. Des organes de traction supplémentaires 14 sont intercalés entre les pièces de contact 12 et des parties inférieures du bâti 5, de préférence légèrement en dehors d'une ligne passant directement au-dessous des bords extrêmes 13, de façon à appliquer une force de compression notable à des régions extrêmes de la matière thermoplastique 8. Cela presse complètement la matière thermoplastique à l'intérieur du dispositif de formage et, par conséquent, cela maîtrise d'une manière notablement plus précise la configuration imposée à la matière thermoplastique par le dispositif de formage. Dans des variantes de l'invention, l'on peut se dispenser des moyens de traction. L'on fera observer que la matière thermoplasti- que, une fois refroidie, conserve pour l'essentiel la configuration qui lui a été donné, et qu'elle peut ensuite être enlevée du dispositif de formage en vue d'un façonnage et d'une installation ultérieurs. Bien que l'invention ait été décrite à l'appui de l'une de ses formes de réalisation, il va de soi que de nombreuses modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de formage d'une matière thermoplas- tique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à supporter un panneau de matière thermoplas- tique sur un support surmontant un dispositif de forma- ge; à chauffer au moins ladite matière thermoplastique jusqu'à une température prédéterminée, de manière à plastifier cette matière thermoplastique; à imposer une flexion audit support et audit panneau thermoplastique qui y repose, pour les faire pénétrer dans ledit dispo- sitif de formage; et à autoriser un refroidissement de ladite matière thermoplastique, dans une configuration définie au moins partiellement par ledit dispositif de formage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à maintenir la matière thermoplastique en position de formage dans le dispositif de formage, pendant le refroidissement de ladite matière thermoplastique. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce qu'il comprend une étape consistant à intercaler une gaine entre ledit support et ladite matière thermoplastique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à prévoir un four dans lequel ledit dispositif de formage et ladite matière thermoplastique sont introduits. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à maintenir ledit support dans une condition de support, en imposant à ce support une ten- sion agissant de l'extérieur; et à relacher cette tension agissant de l'extérieur, de manière à provoquer la pénétration, dans le dispositif de formage, dudit support et du panneau thermoplastique en condition plastique. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant en ce que le support et la matière thermoplastique, en condition plastique, sont introduits par gravité dans le dispositif de formage. 7. Moule de formage d'une matière thermoplasti- que caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de formage (2), ainsi qu'un support (7) qui est destiné à la matière thermoplastique (8), qui peut être déployé en travers d'une région supérieure dudit dispositif de formage et est commandé par des systèmes de commande (10), ledit support (7) pouvant être introduit dans le- dit dispositif de formage (2), de manière qu'il prenne un configuration imposée au moins partiellement par ledit dispositif de formage. 8. Moule selon la revendication 7, caractérisé en ce que le support (7) est flexible, de manière à pouvoir être déformé par le dispositif de formage (2). 9. Moule selon la revendication 7 ou 8, carac- térisé en ce que le support (7) est introduit par gra- vité dans le dispositif de formage (2). 10. Moule selon l'une quelconque des revendica- tions 7 à 9, caractérisé en ce que les sytèmes de commande (10) entretiennent une tension exercée sur ledit support (7) pour maintenir ledit support (7) positionné en travers du dispositif de formage (2) et. pour y supporter, préalablement au formage, un panneau (8) de matière thermoplastique en condition plastique. 11. Moule selon l'une quelconque des revendica- tions 7 à 10, caractérisé en ce qu'une gaine (11) est interposée entre la matière thermoplastique (8) et le support (7). 12. Moule selon l'une quelconque des revendica- tions 7 à 11, caractérisé en ce que des moyens de for- mage (3) sont prévus pour consigner à demeure, dans le dispositif de formage (2), la matière thermoplastique (8) en condition plastique. 13. Moule selon l'une quelconque des revendica- tions 7 à 12, caractérisé en ce que les systèmes de com- mande (10) sont relâchables pour soulager la tension imposée au support (7), afin d'obliger ce support à pénétrer dans le dispositif de formage (2). 14. Moule selon l'une quelconque des revendica- tions 7 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de formage (2) est au moins partiellement incurvé, des régions centrales de ladite cavité incurvée étant relé- guées à distance du support (7) préalablement à la plastification de la matière thermoplastique (8). 15. 'Moule selon l'une quelconque des revendica- tions 7 à 14, caractérisé en ce que le support (7) est en appui par rapport au dispositif de formage (2), pré- alablement à la libération dudit support (7), par des régions extrêmes (4) dudit dispositif de formage qui sont espacées l'une de l'autre. 16. Moule selon l'une quelconque des revendica- tions 7 à 15, caractérisé en ce que le support (7) est introduit par gravité dans ledit dispositif de formage (2). 17. Moule selon l'une quelconque des revendica- tions 7 à 16, caractérisé en ce que des moyens de formage (3) sont prévus pour consigner à demeure, dans le dispositif de formage (2), la matière thermoplastique (8) en condition plastifiée. 18. Moule selon l'une quelconque des revendica- tions 7 à 17, caractérisé en ce qu'il est conçu pour le formage d'une matière thermoplastique en plaques. 19. Moule selon la revendication 18, caractérisé en ce que la matière thermoplastique (8) en plaques est un panneau de matière acrylique.