Brevet FR2691400A1 — publié le 19931126

La présente invention concerne un outillage chauffant du type à outils coopérants tels que partie creuse de moule et couvercle, ou poinçon et matrice, ces outillages pouvant notamment être utilisés pour le moulage de matelassures de sièges, par exemple en mousse de polyuréthane, ou pour le thermoformage des coiffes qui sont destinées à recouvrir ces matelassures. Dans le cas de la fabrication des matelassures par moulage, les outillages chauffants utilisés actuellement sont constitués d'un moule en tôle d'acier ou en aluminium, comprenant une partie creuse et un couvercle. La partie creuse est chauffée au moyen de résistances électriques ou par circulation d'un fluide caloporteur par exemple. Ces outillages chauffants présentent des inconvénients, car ces modes de chauffage n'assurent pas une bonne répartition de la température d'un point à l'autre du moule. Quant au thermoformage, on connaît par le document EP 0263 798 un outillage chauffant dans lequel le poinçon est chauffé par conduction, à partir d'une chambre à vapeur sous pression, et la matrice est chauffée par circulation d'un fluide caloporteur. Cet outillage chauffant présente également des inconvénients, car les températures obtenues sur la surface du poinçon ne sont ni très précises ni très homogènes, et la gamme de températures à l'intérieur de laquelle le réglage est possible n'est pas très étendue. En outre, comme les poinçons et les matrices sont obtenus en tôlerie, les formes ne sont pas strictement identiques d'un outillage à l'autre. Cela ne permet pas de fabriquer un grand nombre d'outillages identiques, nécessaires à une fabrication en grandes séries. De plus, ces outillages sont lourds et coûteux. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients de la technique antérieure, en pouvant en particulier supprimer l'apport de chaleur par résistances externes au moule ou par conduction, tout en obtenant un chauffage uniforme et une bonne reproductibilité d'un outillage à l'autre. A cet effet, un outillage conforme à l'invention, du type mentionne au début, est caractérisé en ce qu'il comporte comme moyens de chauffage desdits outils au moins une nappe de fibres conductrices connectées entre deux bornes d'amenée de courant électrique. Il peut encore se caractériser en ce que lesdites fibres sont sensiblement rectilignes, parallèles et équidistantes, et en ce que lesdites bornes sont constituées par des barres perpendiculaires auxdites fibres. Les fibres chauffantes, avantageusement en carbone, peuvent être disposées en une nappe noyée dans une résine synthétique, éventuellement armée de fibres de verre ou analogue. Deux applications de l'invention vont maintenant être décrites à titre d'exemples nullement limitatifs, avec référence aux figures du dessin ci-annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en coupe d'un moule conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en plan de la partie creuse de ce moule - la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un outillage de thermoformage et de collage conforme à l'invention ; et - la figure 4 est une vue en plan du poinçon de cet outillage. Sur les figures 1 et 2, la partie creuse du moule a été référencée 1, et son couvercle 2. Les fibres de chauffage en carbone sont référencées 3. Elles sont tendues en nappes de fibres parallèles et également espacées entre des barres d'amenée de courant basse tension qui, pour la partie creuse 1 du moule, sont référencées en 4 et 5 (figure 2). La tension du courant électrique peut être de l'ordre de 6 à 50 V. Comme on le voit bien sur la figure 1, la nappe de chauffage de la partie creuse du moule est conformée de sorte à suivre au plus près le profil de la surface active du moule, c' est-à-dire la zone limitrophe destinée à chauffer le produit moulé 6. Il en est bien entendu de même pour le couvercle 2. On obtiendra ainsi un chauffage extrêmement uniforme du produit moulé. La température atteinte dans le moule peut être facilement située dans une fourchette de 20 à 1600C. Les parties 1 et 2 du moule sont avantageusement constituées d'une résine synthétique armée de fibres de verre ou analogues. Cette résine constitue bien entendu un isolant électrique pour les fibres de carbone 3 qui y sont noyées. Dans l'outillage de thermoformage des figures 3 et 4, on a référencé en 11 et 12 une matrice et un poinçon à complémentarité de formes, utilisés ici pour le thermoformage d'un matériau 10 tel qu'une coiffe pour siège de véhicule, ameublement ou autres. Bien entendu, cette coiffe 10 peut être constituée d'un ou plusieurs éléments, chaque élément étant lui-même constitué d'une bande de tissu pouvant être assemblée avec un matériau de faible épaisseur tel que par exemple la mousse polyuréthane, et éventuellement assemblée à une doublure textile. Les fibres de chauffage de la matrice 11 et du poinçon 12 ont été référencées en 3. Les fibres 3 du poinçon sont également représentées sur la vue en plan de la figure 4. Les fibres sont alimentées en courant par des barres de connexion 4 et 5. Des barres analogues 4', 5' sont prévues pour la nappe de fibres destinées à chauffer la matrice 11. La coiffe peut être thermoformée uniquement par chauffage, mais l'utilisation de vapeur améliore le thermoformage. Le poinçon 12 est alors complété par un fond 13' de sorte à constituer une chambre à vapeur 13 sensiblement à pression atmosphérique et contiguë à la surface active du poinçon. La vapeur s'échappe de la chambre 13 par des orifices 7 de la surface active du poinçon, cette vapeur étant amenée dans la chambre par une conduite 14, les condensats étant évacués par une sortie 15. Le chauffage du poinçon 12, assuré par les fibres 3, empêche la vapeur de se condenser dans la chambre 13. REVENDICATIONS 1. Outillage chauffant du type à outils coopérants tels que partie creuse de moule (1) et couvercle (2), ou poinçon (12) et matrice (11), caractérisé en ce qu'il comporte comme moyens de chauffage desdits outils au moins une nappe de fibres conductrices (3) connectées entre deux bornes (4, 5 ; 4', 5') d'amenée de courant électrique. 2. Outillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites fibres (3) sont sensiblement rectilignes, parallèles et équidistantes, et en ce que lesdites bornes sont constituées par des barres (4, 5 ; 4', 5') perpendiculaires auxdites fibres. 3. Outillage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites fibres (3) sont des fibres de carbone. 4. Outillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite nappe de fibres (3) est noyée dans une résine synthétique, éventuellement armée de fibres de verre ou analogue. 5. Outillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites bornes (4, 5 ; 4', 5') d'amenée sont connectées à une source d'alimentation en courant à basse tension. 6. Outillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite nappe est conformée de sorte à suivre au plus près le profil de la surface active de l'outil concerné. 7. Outillage de moulage, du type comportant une partie creuse (1) et un couvercle (2), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de chauffage (3) conformes à l'une quelconque des revendications 1 à 6, pour le chauffage de ladite partie creuse (1) et/ou du couvercle (2). 8. Outillage de thermoformage du type comportant une matrice (11) et un poinçon (12) à concordance de formes et aptes à enserrer entre eux un matériau à thermoformer et/ou à coller (10), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de chauffage (3) conformes à l'une quelconque des revendications 1 à 6, pour le chauffage de ladite matrice (11) et/ou du poinçon (12). 9. Outillage selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit poinçon (12) est percé d'orifices (7) communiquant avec une chambre à vapeur (13), sensiblement à pression atmosphérique, et contiguë à la surface active du poinçon.