Brevet FR2625132A1 — publié le 19890630

DISPOSITIF PERMETTANT D'OBTENIR, PAR LA TECHNIQUE DU ROTOMOULAGE, DES PIECES CREUSES COMPORTANT DES NERVURES DE RENFORT La présente invention concerne les dispositifs permettant d'obtenir, par la technique du rotomoulage, des pièces creuses comportant des nervures de renfort. La technique du rotomoulage est déjà bien connue. Elle est couramment utilisée pour l'obtention de pièces creuses en matière moulable comme par exemple, de la matière plastique. Cette technique consiste à utiliser un moule enfermant une certaine quantité de matière moulable nécessaire à la réalisation de la pièce, à chauffer au moins une partie de la paroi du moule pour faire fondre la matière moulable, tout en animant le moule de mouvements de rotation, par exemple autour de deux axes perpendiculaires. A mesure que la matière moulable subit une certaine fusion pour prendre une consistance pâteuse, elle recouvre toute la surface intérieure du moule de façon à épouser sa forme. On effectue ensuite le refroidissement du moule pour solidifier la matière moulable. Cette technique dite de rotomoulage donne de bons résultats pour obtenir des pièces creuses. Cependant, pour certains objets en creux, il est impératif de leur donner une meilleure rigidité. Pour cela, il est possible de les pourvoir de nervures de renfort. Ces nervures peuvent être situées, soit à l'extérieur de la pièce, où elles peuvent être encombrantes, soit à l'intérieur de la pièce contre sa paroi intérieure. Pour la réalisation de ces nervures à l'intérieur de la pièce, il a été mis en oeuvre différentes techniques qui consistent essentiellement à réaliser, des moules ayant des configurations particulières, notamment quant à leur structure, ce qui en rend difficile l'usinage, et donc d'un prix de revient élevé, tout en ne donnant pas toujours de bons résultats. La présente invention a pour but- de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus et de réaliser un dispositif permettant d'obtenir par la technique du rotomoulage, des pièces creuses comportant des nervures de renfort d'une structure de bonne quarté et ayant les dimensions souhaitées. Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif pour l'obtention par rotomoulage de pièces creuses en matière moulable comportant des nervures, caractérisé par le fait qu'il comprend - un moule comportant au moins une enceinte fermée dont la surface extérieure a une valeur de coefficient d'absorption des radiations thermiques qui est une fonction de l'épaisseur de la paroi de ladite pièce devant être obtenue par rotomoulage dans ladite enceinte, et - des moyens d'échanges thermiques avec ladite enceinte, substantiellement par rayonnement, la valeur de la longueur d'onde dudit rayonnement étant déterminée pour que ledit rayonnement soit préférentiellement absorbé par les portions de la surface extérieure dudit moule situées à proximité des portions de la surface intérieure du moule sur lesquelles doivent être réalisées lesdites nervures. D'autres. caractéristiques et avantages de la présente invention, apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard du dessin annexé à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lequel la Figure unique représente, dans une vue schématique en partie écorchée, un mode de réalisation d'un dispositif pour rotomoulage selon l'invention. La Figure unique représente un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention comportant un moule 1. Ce moule 1 comprend une enceinte 2 définissant par sa surface intérieure 3 la forme de la surface extérieure 4 de la pièce à obtenir par rotomoulage, la paroi de cette enceinte 2 étant en un matériau présentant avantageusement une bonne conductibilité thermique et permettant de lui donner la forme voulue pour le moule. La surface extérieure 7 de cette enceinte a une valeur de coefficient d'absorption thermique qui est une fonction de l'épaisseur de la paroi de la pièce devant être obtenue par rotomoulage dans l'enceinte. Les moyens qui permettent d'obtenir une telle répartition de l'absorption thermique comportent, dans un mode de réalisation avantageux, des moyens 5 pour capter sélectivement une énergie calorifique qui pourra être délivrée par tous moyens émettant un rayonnement déterminé, comme cela sera précisé ciaprès. Les moyens 5 permettant de capter sélectivement l'énergie calorifique sont constitués, par exemple, par un corps noir 6 déposé sur la surface extérieure 7 de l'enceinte 2, à des endroits situés à proximité de ceux où l'objet moulé devra comporter un surplus de matière 8 constituant des nervu- res de renfort lui apportant la rigidité# voulue. Dans l'exemple illustré, l'objet moulé 11 comporte deux nervures 9, 10, de forme circulaire et centrées sur l'axe 12 du moule 1. Dans ce cas, à proximité des endroits 13 de la surface intérieure 3 sur lesquelles doivent reposer ces nervures, mais sur la surface extérieure 7 de l'enceinte 2, est déposée une bande circulaire d'un matériau absorbant l'énergie calorifique rayonnée, par exemple de. la peinture noire réfractaire qui peut être déposée par dépôt électrolytique ou sous vide, ou par oxydation sélective. De cette façon, quand l'enceinte 2 est animée, dans l'exemple illustré, d'un mouvement de rotation autour de l'axe 12, et quand elle est soumise à un chauffage, l'énergie calorifique est presque en totalité absorbée par les deux bandes de corps noir 6 qui la concentrent sur la paroi de l'enceinte vers les portions 13 sur lesquelles doit être amassée une plus grande quantité de matière, alors que les autres portions de la surface extérieure de l'enceinte 2 moins absorbantes concentrent moins de calories vers les portions correspondantes 14 de la surface intérieure, sur lesquelles se dépose donc une épaisseur plus faible de matière. Comme ces bandes de corps noir 6 sont circulaires, l'amas de matière se fait sur tout le pourtour de la surface intérieure de l'enceinte 2, constituant ainsi les nervures définies#ci-avant. Le moule 1 est avantageusement constitué de deux demi-coquilles 21, 22 réunies suivant un plan de contact étanche 23 et maintenues au contact l'une de l'autre suivant ce plan, par tous moyens de pression, notamment, comme illustré, par une pluralité de boulons-écrous 24 réunissant deux couronnes 25, 26 solidaires respectivement des deux bords 27, 28 des deux demi-coquilles 21, 22 disposées de part et d'autre du plan 23. Le moule 1 est monté dans une enveloppe 20 et, dans cette enveloppe 20, il est soumis à un premier mouvement de rotation autour d'un premier axe qui est, par exemple, l'axe 12 défini ci-avant. Pour cela, la paroi des deux demi-coquilles 21, 22 comporte, sur l'axe 12 et extérieurement au moule, deux portions d'arbres colinéaires 29, 30 opposées autour desquelles le moule 1 est animé d'un mouvement de rotation. Le dispositif comporte en outre une embase de support 31 avantageusement en forme de "U" et extérieure à l'enveloppe 20, les deux portions d'arbre 29, 30 traversant la paroi de cette enveloppe 20 par un passage 60, 61 relativement étanche à l'énergie calorifique, notamment de rayonnement, pour que le moule puisse tourner sans difficulté dans cette enveloppe qui est fixée à l'embase 31 au moyen, par exemple, de pattes de fixation 62. Dans ce cas, l'enveloppe est constituée par deux demi-enveloppes 65, 66 montées pivotantes autour d'un axe 67 situé sur le côté de l'enveloppe 20 et constitué par un arbre 68 monté sur des paliers solidaires, par exemple, des pattes 62. Dans les deux branches parallèles du "U" formé par.l'embase de support 31, sont réalisés deux paliers 32, 33 aptes à recevoir respectivement les deux portions d'arbres colinéaires 29, 30 solidaires-des deux demi-coquilles 21, 22. Un moteur 34, par exemple fixé sur l'embase 31, a son arbre de rotation couplé directement ou indirectement, par exemple à l'aide d'un réducteur 35 schématiquement illustré, avec une des deux portions d'arbres 29, 30, en l'occurrence, comme illustré sur la Figure, la portion 29. Le dispositif comporte en outre un socle 36 sur lequel est montée l'embase 31, par l'intermédiaire d'un deuxième arbre de rotation 37 monté dans des paliers 38 solidaires du socle, de façon à pouvoir faire tourner, ou pivoter, cette embase autour d'un second axe 39 avantageusement perpendiculaire au premier axe 12. Un second moteur 40, par exemple fixé sur le socle 36, a son arbre de rotation couplé au second arbre 39 de façon à 'entraîner dans un mouvement de rotation avantageusement oscillant. Ce mouvement oscillant permet d'éviter une usure, et même une cassure, des moyens de connexion d'alimentation, par exemple électrique, du premier moteur 34 constitués en général par des conducteur souples 41. Le dispositif comporte en plus des moyens de chauffage 42 du moule qui sont montés directement dans l'enveloppe 20 pour chauffer la surface exté -:oure 7 du moule 1. Ces moyens sont avantageusement constitués, comme .strié schématiquement sur la Figure, par une rampe de chauffage par rayonnement 43, par exemple un tube de rayonnement infra-rouge qui peut être alimenté à partir d'une source d'énergie électrique, non représentée sur la Figure dans un souci de simplification du dessin, par l'intermédiaire d'un câble souple 44 qui peut, lui aussi, absorber et suivre le mouvement de rotation oscillant de l'embase 31. La rampe de rayonnement 43 est positionnée de telle façon que le rayonnement 63 qu'elle est apte à émettre soit dirigé vers la surface extérieure 7 de la paroi de l'enceinte 2, mais aussi vers la paroi intérieure 64 de l'enveloppe 20 pour être ainsi réfléchi sur cette paroi et tomber sur la surface extérieure 7 de l'enceinte 2. Aussi, dans un mode de réalisation avantageux, 9 paroi intérieure 64 de l'enveloppe comporte un revêtement qui est le plus vetçléchissant possible pour le rayonnement émis par la rampe 43. Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante Tout d'abord, les deux demi-enveloppes 65, 66 et les deux demi-coquilles 21, 22 sont ouvertes. Dans l'une de ces dernières, est disposée la quantité de matière moulable, par exemple en poudre, nécessaire à la réalisation de la pièce devant être moulée en creux. Les deux demi-coquilles sont alors assemblées et liées l'une à l'autre au niveau du plan de joint étanche 23 as moyen des boulons-écrous 24, afin de reformer le moule complet. Les deux portions d'arbres 29, 30 sont positionnées dans leur palier respectif. Quand l'ensemble est bien fixé, les deux demi-enveloppes 65, 66 sont refermées pour entourer les deux passages 60, 61 et les deux mc;teurs 34, 40 sont mis en marche. Le moule est alors animé des deux mouvements de rotation autour, respectivement, des deux axes perpendiculaires 12, 39. La rampe de rayonnement d'énergie calorifique 43 est ensuite allumée et le rayonnement 63 est émis pour être absorbé sélectivement selon les portions de la surface extérieure 7 du moule 1 et chauffer ainsi sélectivement la paroi de ce moule. Comme décrit ci-avant, les bandes de corps noir 6 disposées sur la surface extérieure 7 de l'enceinte 2 absorbent presque totalement toute la chaleur transportée par le rayonnement et la matière moulable fond et se dépose sur la surface intérieure 3 du moule en formant des amas plus importants sur les portions 13 situées à proximité des portions 6 absorbantes, ce qui conduit à une répartition sélective des épaisseurs de matière en vue de la réalisation des nervures de renfort. Quand toute la matière a été fondue et répartie comme défini ci-avant, la rampe de chauffage 43 est éteinte et la matière fondue et moulée sur surface intérieure du moule 1 est refroidie jusqu'à sa solidification. Pour obtenir un refroidissement rapide, les deux demi-enveloppes 65, 66 sont ouvertes et le moule 1 peut avantageusement être au moins légèrement ventilé. En fin de refroidissement, les deux moteurs 34, 40 sont arrêtés et les deux demi-coquilles 21, 22 désunies pour permettre le démoulage de la pièce réalisée par ce rotomoulage. Le moule et le dispositif décrits ci-dessus présentent les avantages mentionnés ci-avant et qui ne seront donc pas repris ici. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'obtention par rotomoulage de pièces creuses en matière moulable comportant des nervures de renfort, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il comprend - un moule (1) comportant au moins une enceinte fermée (2) dont la surface'extérieure (7) a une valeur de coefficient d'absorption des radiations thermiques qui est une fonction de l'épaisseur de la paroi de ladite pièce (11) devant être obtenue par moulage dans ladite enceinte, et - des moyens d'échanges thermiques avec ladite enceinte, substantiellement par rayonnement, la valeur de la longueur d'onde dudit rayonnement étant déterminée pour que ledit rayonnement soit préférentiellement absorbé par les portions de la surface extérieure dudit moule situées à proximité des portions (13) de sa surface intérieure sur lesquelles doivent être réalisées lesdites nervures (9, 10). 2. Dispositif selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE ledit moule est constitué par un premier matériau donnant la forme de la paroi de ladite enceinte (2) et par un second matériau (6) déposé sur la surface extérieure (7) de ladite paroi à proximité des- portions (13) de la surface intérieure (3) sur lesquelles doivent être réalisées lesdites nervures (9, 10), ledit second matériau ayant un coefficient d'absorption thermique supérieur à celui dudit.premier matériau. 3. Dispositif selon la revendication 2, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE ledit second matériau (6) déposé sur la surface extérieure (7) de la paroi de ladite enceinte (2) est de la peinture noire réfractaire. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE ledit second matériau (6) est déposé sur la surface extérieure de ladite enceinte selon l'une des techniques suivantes : dépôt électrolytique, dépôt sous vide, oxydation sélective. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il comporte en outre, une enveloppe (20) entourant ledit moule (1), une embase de support (31) dudit moule, et des moyens (34) pour animer ledit moule (1) d'un mouvement de rotation autour d'un premier axe (12) par rapport à l'embase dans ladite enveloppe (20). 6. Dispositif selon la revendication 5, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE lesdits moyens d'échanges thermiques avec ladite enceinte comportent une rampe de rayonnement (43) disposée dans ladite enveloppe (20). 7. Dispositif selon la revendication 6, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE la surface intérieure de ladite enveloppe (20) est constituée en un matériau réfléchissant le rayonnement (63) émis par ladite rampe (43). 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il comporte au moins un socle (36), et des moyens (40) pour animer ladite embase de support (31) en un mouvement de rotation par rapport audit socle, autour d'un deuxième axe (39). 9. Dispositif selon la revendication 8, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le mouvement de rotation de ladite embase de support est un mouvement oscillant. 10. Dispositif selon les revendications 5 et 8, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE lesdits premier (12) et second (13) axes de rotation sont perpendiculaires.