Brevet FR2755115A1 — publié le 19980430

La présente invention est relative au domaine technique de la manutention et du transfert de flans de matières d'épaisseur relativement faible par rapport à leur surface, dont l'une des grandes faces au moins revêt un caractère collant ou adhérant, soit par nature, soit par transformation, réversible ou non, induite par effet calorifique notamment. Par transfert, il convient d'entendre le transport ou le convoyage ou, encore, le déplacement, ainsi que l'introduction ou l'extraction de flans de matière collante par rapport à un poste de travail. Le domaine technique concerné est, plus particulièrement, mais non exclusivement, celui du transfert de flans de matières au moins à base partiellement de matériaux thermoplastiques et dont le traitement fait intervenir un chauffage rendant de tels flans collants sur l'une au moins des grandes faces. A titre d'application préférée de l'objet de l'invention, il convient de citer les installations de conformation à chaud de flans de matières à base de matériaux composites thermoplastiques ou thermodurcissables, en vue d'obtenir des pièces de forme, telles que celles qui sont conçues et utilisées pour constituer des revêtements ou des garnitures à caractère technique ou esthétique, comme, par exemple, les doublages de portes de véhicules automobiles, les tablettes de lunettes arrière, voire les tableaux de bord de tels véhicules ou encore les panneaux d'isolation principalement phonique. Dans l'application préférée ci-dessus, les pièces en forme devant être obtenues font intervenir un moule de conformation, du type à poinçon et matrice, assurant la mise en forme d'un flan de matériaux composites à base thermoplastique qui subit, préalablement à l'engagement dans le moule, une phase de préchauffage permettant de conférer aux matériaux la température convenable pour procéder, ultérieurement et par l'intermédiaire de l'action du moule refroidi à cette fin, à une conformation d'épaisseur avec, généralement, un compactage ou une compression des matériaux. Les flans constituant les pièces élémentaires sont découpés à la forme en plan convenable et sont, généralement, choisis en étant constitués à partir de matériaux en bourre, en tissé, en non tissé incorporant plus ou moins de fibres ou fils en matière naturelle ou synthétique et thermoplastique, tel que le polypropylène ou le polyéthylène. Tous les matériaux de base peuvent donc convenir et, à cet égard, des couches de matériaux tissés ou non tissés ou des feutres sont, généralement, utilisés. Il doit, bien entendu, être compris, au sens de l'invention, que la nature même des flans relève de l'art antérieur connu disponible pour tout homme de métier. Les flans, qui peuvent dans certains cas aussi être qualifiés de plaques, sont donc chauffés, généralement à coeur, soit par rayonnement infrarouge, soit par application d'air chaud, soit encore par une méthode dite par contact, une combinaison de ces différents procédés pouvant aussi être retenue. Dans le cas de chauffage des flans ou plaques par contact, il convient de mettre en oeuvre une sorte de presse dont les plateaux chauffés sont amenés, avec une pression relative contrôlée, en contact avec les deux grandes faces de chaque flan ou de chaque plaque, en vue de transférer, aux fibres constitutives de cette dernière, les calories nécessaires au ramollissement de la matière thermoplastique. Une telle méthode demande, pour être menée à bien, de faire intervenir généralement des étapes successives de montée en température, dans le but de réduire la durée du cycle de transformation et d'accroître ainsi la cadence de production. C'est la raison pour laquelle de telles presses comportent, généralement, deux ensembles de pressage-chauffage par contact ou plus si nécessaire, faisant intervenir des pressions et des températures de niveaux éventuellement différents. Cette technique est également connue de l'homme de métier. Le problème qui se pose toutefois dans l'application telle que rappelée est celui de l'introduction et du transfert des flans d'un ensemble de chauffage à l'autre mais, de façon plus importante encore, l'extraction du dernier ensemble de chauffage pour amener chaque flan dans le moule proprement dit par l'intermédiaire d'un transporteur de reprise. La difficulté naît du caractère collant conféré à l'une et à l'autre des grandes faces du flan, ainsi qu'à son état ramolli qui ne contribuent pas à l'établissement de conditions adéquates pour prendre en charge un tel flan en raison de son caractère adhérant. Pour tenter de résoudre cette difficulté technique, il a été préconisé de mettre en oeuvre des pinces d'extraction qui peuvent être situées transversalement au sens de défilement des flans ou parallèlement à ce sens. De telles pinces doivent saisir le bord ou la rive de chaque flan et exercer, sur la matière, une pression suffisante pour entrainer le flan en défilement par rapport à un transporteur mobile ou à un convoyeur statique, malgré le caractère collant ou adhérant du flan. De telles pinces d'extraction doivent donc agir sur une matière suffisamment résistante et, de préférence, non collante et c'est la raison pour laquelle les flans sont préalablement découpés en laissant subsister une bordure surabondante qui n'est pas chauffée par contact et qui est ultérieurement détourée. Une telle façon de procéder grève notablement le coût de l'opération de conformation et, généralement, met au compte du façonnier cette charge de matière première supplémentaire rebutée. Un autre inconvénient de la technique des pinces de reprise tient au fait que ces dernières ne sont pas adaptées pour assurer la prise de flans dont le bord à saisir n'est pas parallèle à la direction d'établissement des pinces. Or, une telle situation est fréquente, étant donné que les flans doivent répondre à des exigences de forme en plan correspondant aux pièces conformées à obtenir, dans un légitime souci d'économie. Tel est le cas de formes en plan en trapèze non rectangle. Il convient de noter aussi les propositions qui ont été faites dans l'art antérieur consistant à mettre en oeuvre des tapis transporteurs à base de matières réputées pour leur insensibilité aux caractères adhérents ou collants. Il peut être cité, à cet égard, des tapis à base de fibres de verre, enduites ou revêtues d'une matière appropriée, telle que le polytétrafluoroéthylène. En pratique, de telles propositions ne peuvent pas être considérées comme entièrement satisfaisantes, car il est fréquent de constater que l'extraction d'un flan chauffé, à partir de la presse et en direction du moule, se traduit par une adhérence incontrôlée du flan qui reste collé au tapis transporteur, que ce dernier soit constitué d'une bande sans fin ou de deux possédant alors deux brins aller se faisant face. Dans une telle situation, le flan, qui adhère à l'un ou à l'autre des tapis, est alors ramené à l'entrée du poste de pressage-chauffage, dont le fonctionnement automatique ne peut plus être assuré. Le fonctionnement d'une telle installation s'en trouve alors sérieusement perturbé, impliquant des réductions de cadence, voire des obligations d'interruption fonctionnelle lorsque, par exemple, le déplacement aléatoire incontrôlé d'un flan vient engorger un sous- ensemble fonctionnel qu'il convient de replacer dans l'état d'intégrité initial pour un bon fonctionnement de l'ensemble de la machine. Il est clair.que de telles situations s'opposent à un fonctionnement automatique, tel que recherché pour de telles machines. Il convient de noter, enfin, une autre proposition de l'art antérieur consistant à prendre chaque flan à l'entrée du poste de pressagechauffage, en sandwich entre deux nappes fines, tissées ou non tissées, qui sont chargées de s'opposer à l'adhérence. Cette solution procure un résultat mais accroît, de façon non négligeable, le coût de production. L'objet de l'invention est de remédier aux inconvénients connus en proposant un nouveau dispositif de transfert, mais surtout d'extraction, à même de résoudre les difficultés ci-dessus en permettant un déplacement relatif de flans de matière collante entre des postes successifs de travail. Un objet de l'invention est de combler la lacune de la technique antérieure, en proposant des moyens simples, peu onéreux et pouvant être mis en oeuvre sur les machines actuelles, neuves ou non, sans exiger de dépenses de rénovation particulièrement coûteuses. Un autre objet de l'invention est de proposer des moyens techniques qui soient simples, robustes et endurants, en ne nécessitant tout au plus, au besoin, qu'un entretien et/ou nettoyage périodique. Un objet supplémentaire de l'invention est de proposer des moyens techniques qui surmontent la difficulté d'ordre général préalablement exposée et qui permettent, de surcroît éventuellement, la suppression des revêtements à base de matières non collantes, voire des pulvérisations d'entretien de tels produits, ce qui au total constitue une réduction des coûts fonctionnels permettant de réaliser une économie à caractère substantiel pour la production de pièces conformées. Un autre objet de l'invention est encore de proposer des moyens techniques qui permettent de fabriquer des pièces irréalisables avec une méthode d'extraction par pinces et aussi de s'affranchir de l'exigence de la bande de matière première perdue ordinairement réservée à la prise en charge par les pinces de préhension. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le dispositif de transfert et d'extraction d'un flan de matière collante par rapport à un poste de travail, du type comprenant au moins un tapis transporteur sans fin, à entraînement continu ou intermittent, traversant ledit poste par son brin aller, est caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de guides, de faible épaisseur, disposés parallèlement entre eux, placés, sous contrainte de tension, en contact avec le dessus du brin aller et s'étendant, dans le senis de défilement dudit brin, au-delà et en aval de la zone d'inflexion de ce dernier et jusqu'à une zone de coopération avec un transporteur de reprise. L'invention a aussi pour objet une presse de transformation de matériaux composites en flans ou en plaques comportant un poste de chauffage qui est pourvu d'un dispositif du type précité. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en plan d'une unité complète de transformation par pressage faisant application de l'invention. La fig. 2 est une vue latérale prise sensiblement selon la ligne brisée II-11 de la fig. 1. La fig. 3 est une vue schématique du dispositif de transfert et d'extraction selon l'invention. La fig. 4 est une vue en plan prise selon la ligne IV-IV de la fig. 3. La fig. 5 est une vue en perspective correspondant à la fig. 3. La fig. 6 est une élévation latérale, comparable à la fig. 3, mais illustrant une variante de réalisation de l'objet de l'invention. Les fig. 1 et 2 illustrent l'application préférée de l'objet de l'invention à une installation ou machine de production, à partir d'une plaque ou d'un flan 1, de matériaux composites à base thermoplastique, tel qu'un feutre, une composition tissée ou non tissée, voire une couche de bourres ou analogues, d'une pièce en forme conformée par l'intermédiaire d'une presse de moulage 2 incluant, comme cela est connu et outre les accessoires nécessaires, un moule 3 à base d'au moins deux parties constitutives pouvant être assimilées à deux pièces complémentaires, telles qu'une matrice et un poinçon. Dans l'illustration donnée, l'installation de moulage 3 est du type vertical, se traduisant par un plan de joint de moule entre matrice et poinçon, généralement horizontal. L'installation illustrée comprend, pour assurer la conformation du flan 1, un poste de chauffage 4, un transporteur de reprise 5, interposé entre le poste 4 et la presse 2 et, parallèlement à cette dernière, un poste latéral 6 ayant pour fonction d'assurer l'alimentation de la presse 2 en revêtement de garnissage, voire en distribution d'inserts devant être associés au flan 1 avant sa conformation définitive. -La fig. 1 met en évidence que l'installation comporte, également, latéralement mais à l'opposé du poste 6, un tapis ou convoyeur de reprise 7 chargé de prendre en compte, à partir de la presse 2, les produits conformés pour les acheminer dans le sens de la flèche f1 par exemple, vers un poste de stockage temporaire, tel que 8. D'une manière classique et connue, le poste de chauffage 4 est du type à deux ensembles 4a et 4b chargés d'assurer en deux temps un chauffage par contact et pressage de chaque flan ou plaque 1. A cet effet, chaque ensemble 4a, 4b comprend un plateau inférieur 10 généralement fixe, chauffé par tout moyen approprié, et un plateau supérieur 11 mobile, déplaçable en course alternative dans le sens de la flèche f2, par des moyens de commande non représentés, tels que des vérins. A l'état de repos, les plateaux 10 et 11 sont écartés d'une mesure suffisante pour admettre l'introduction d'une plaque ou d'un flan 1 déplacé depuis une table d'amenée 12, par l'intermédiaire d'un transporteur sans fin, tel qu'un tapis, de manière à être pris en charge par au moins un tapis 13 traversant le poste de chauffage 4 et, en l'occurrence successivement, par son brin aller 14, les ensembles 4a et 4b. De préférence, un tapis 15, identique au tapis 13, est associé aux plateaux supérieurs chauffants 11, de telle sorte que son brin aller 16 s'étende parallèlement en vis-à-vis du brin aller 14 pour définir avec ce dernier un couloir de progression pour la plaque ou pour le flan 1. Les tapis transporteurs 13 et 15 sont enroulés en boucle fermée autour de rouleaux 17 qui, de façon connue, servent de renvoi, de mise en tension et d'enfraînement dans le même sens de défilement des brins aller 14 et 16, indiqué par la flèche f3. Les brins 14 et 16 sont qualifiés par le terme "aller" par opposition à la qualification "retour" des brins opposés qui sont situés extérieurement aux ensembles de presse et de chauffage 4a et 4b. Il doit être considéré qu'au moins les plateaux supérieurs 11 pourraient être constitués sous la forme d'un seul élément qui serait alors commun aux ensembles 4a et 4b. De même, il doit être compris que, pour des raisons de durée de cycle, la montée en température pourrait être assurée à partir de trois postes de pressage ou plus. La table 12 est située à l'entrée du duo de tapis 13 et 15 qui sont associés, à leur sortie, au transporteur de reprise 5 chargé d'assurer, par exemple par l'intermédiaire d'une table navette 18, outre la prise en charge de chaque flan pressé et chauffé depuis la sortie du poste 4, le transfert et l'évacuation de ce flan en vue de son introduction dans le moule 3 de la presse 2. Pour éviter l'adhérence ou le collage de chaque flan à l'un et/ou à l'autre des tapis sans fin 13 et 15 et, plus particulièrement, aux brins aller 14 et 16, il est préconisé de mettre en oeuvre, conformément à l'invention, le dispositif de transfert et d'extraction illustré dans une première proposition sur la base des fig. 3 à 5. La fig. 3 montre le poste 4 dans une représentation schématisée, faisant apparaitre le tapis 13, le tapis 15, les plateaux 10 et 11 superposés de chaque ensemble 4a et 4b. Conformément à l'invention, le dispositif de transfert et d'extraction comprend, au moins en relation avec le tapis transporteur sans fin 13, une pluralité de guides 20, de faible épaisseur, disposés parallèlement entre eux, sous une contrainte de tension relative, de manière à être alignés avec la direction de défilement du tapis 13, tel que figuré dans le sens de la flèche f3 (fig. 2 et 3) pour ce qui concerne le brin aller 14 de ce dernier. Dans l'exemple de réalisation illustré, les guides 20 sont constitués par des bandes sans fin qui sont prises en charge par des rouleaux 21 complétés par des organes de nettoyage 22 qui peuvent être, le cas échéant, couplés avec des organes tendeurs ou en être indépendants, de tels organes étant alors figurés sous la référence 23 à la fig. 3. Les bandes constitutives des guides sont de nature au moins flexible et sont constituées, soit par des feuillards métalliques, soit, de préférence, à partir de matières tissées ou non, telles que des fibres de verre, enduites ou revêtues d'un produit à caractère peu ou pas adhérent, tel que le polytétrafluoroéthylène. Selon une disposition de l'invention, chaque bande s'étend largement au-delà de la zone Z1 d'inflexion du brin aller 14, de manière à rejoindre le transporteur de reprise 5 qui est aussi, avantageusement, constitué, selon l'invention, par une pluralité de bandes sans fmin 24 établies parallèlement avec écartement constant. Dans cette disposition, les bandes 20 et les bandes 24 du transporteur 5 sont imbriquées pour posséder entre elles une zone Z2 commune. Les bandes 24 sont entraînées en défilement dans le sens de la flèche f5 pour ce qui concerne leurs brins supérieurs établis dans un même plan. Selon une autre disposition de l'invention, les bandes 20 sont disposées pour que leurs brins supérieurs, en contact avec le brin aller 14 du transporteur 13, soient entraînés simultanément en défilement dans le sens de la flèche f3 à une vitesse linéaire qui est, de préférence mais non exclusivement, synchrone avec celle du brin supérieur 14 du transporteur 13. La fig. 3 montre qu'une même disposition est, de préférence, aussi retenue pour ce qui concerne le tapis transporteur 15. Les guides 20, associés à un tel tapis , sont organisés de la même façon que dit précédemment, mais symétriquement par rapport à un plan P-P' passant par le couloir horizontal que définissent les brins aller en vis-à-vis 14 et 16. Les moyens de l'invention, tels que décrits ci-dessus et mis en oeuvre dans l'application visée, fonctionnent de la façon suivante. Un flan, tel que 1, introduit dans le poste 4a pour y subir, par contact et pressage, une première phase de montée en température, est, lorsque cette dernière est atteinte, naturellement déplacé en direction du poste 4b par l'action simultanée de défilement des brins aller 14 et 16 des tapis transporteurs 13 et 15. Le flan subit, au sein du poste 4b, une nouvelle action de pressagechauffage jusqu'à atteindre le seuil de température recherché après quoi le flan doit être conduit dans le moule 3. A la sortie du poste 4b, le flan se trouve pris en charge, au-delà de la zone d'inflexion Zl des brins aller 14 et 16, uniquement par les guides 20 qui, dans l'exemple retenu, se déplacent à la même vitesse linéaire que les brins aller 14 et 16. Les guides 20 poursuivent le déplacement initial et en prennent en charge le flan malgré son caractère collant et adhérent résultant de la montée en température imposée à l'ensemble des matériaux composites le constituant. Le flan est alors supporté par les bandes 20 de faible largeur qui sont à même d'assurer, outre l'extraction complète par rapport au poste 4b, son acheminement et sa prise en charge par le transporteur de reprise 5 agissant comme précédemment, mais par l'intermédiaire des bandes 24 imbriquées. Il convient de noter que les moyens du dispositif de transfert et d'extraction selon l'invention sont principalement constitués par des guides de faible largeur, ce qui permet de réduire la surface de contact avec les grandes faces du flan et de diminuer d'autant le coefficient d'adhérence pour favoriser le transfert entre les bandes 20 et les bandes 24. Il doit être noté que les bandes 20 sont réalisées en un matériau de faible épaisseur, de manière que la présence de ces bandes, sur les surfaces en vis-à-vis des brins aller 14 et 16, n'ait pas pour incidence une préconformation en creux des grandes faces du flan lors de l'action pressage-chauffage intervenant successivement aux postes 4a et 4b. Il pourrait, à cet égard, être prévu de conformer en creux les plateaux inférieurs et supérieurs pour qu'ils présentent des rainures longilignes dans lesquelles les guides et les tapis pourraient s'emboîter lors du pressage. La comparaison des fig. 4 et 5 permet de constater que, selon une autre disposition de l'invention, il est avantageux, dans le cas o le dispositif de transfert est adapté à un poste 4 comportant deux tapis transporteurs sans fin superposés 13 et 15, de prévoir, pour le tapis supérieur 15, un nombre de guides ou bandes 20 différent du nombre de bandes associées au tapis 13. La différence est, généralement, de moins un, de telle sorte qu'il soit possible de placer relativement le plan vertical des bandes 20 du tapis 15 en décalage d'un demi-pas par rapport aux bandes 20 du tapis 13. De cette manière, la contrainte linéaire, imposée aux grandes faces de chaque flan ou plaque, ne se trouve pas superposée d'une face à l'autre par l'action des plateaux presseurs 11, 10 des postes 4a et 4b. Il est aussi avantageux, dans un tel cas, de prévoir d'associer les bandes 20 du tapis transporteur 15 à un transporteur d'accompagnement 25 constitué par des bandes 26 qui sont imbriquées entre les bandes 20 d'une façon analogue à ce qui est réalisé entre les bandes 24 du transporteur de reprise 5 et les bandes 20 du transporteur 13. Les bandes 26 sont, de préférence, établies pour présenter, par leurs brins inférieurs, une inclinaison montante en direction de la presse 2, de manière à définir un couloir à section progressivement croissante avec le plan des brins supérieurs des bandes 24. Dans une variante de réalisation non illustrée, il pourrait être envisagé de rendre les bandes 20 fixes relativement ou bien encore de les soumettre à un défilement qui serait intermittent, en synchronisme ou non avec celui des tapis transporteurs 13, 15. La fig. 6 montre une autre variante de réalisation consistant à former chaque guide ou bande 20, tant du tapis 13 que le cas échéant du tapis 15, sous la forme de bandes ouvertes, c'est-à-dire issues chacune d'une bobine débitrice 27 pour être reprise par une bobine de réenroulement 28. De cette manière, il est possible d'envisager la constitution de bandes en un matériau à usage temporaire et de mettre en oeuvre des moyens de défilement intermittents permettant de déplacer chaque bande d'une mesure suffisante pour que, progressivement à l'utilisation qui est faite, la détérioration du matériau constitutif, notamment par transfert de matières collantes, entraîne un remplacement par une partie de bande neuve plus à même d'assumer la fonction de transfert et d'extraction. Il doit aussi être envisagé de constituer les guides sous la forme de tiges rigides affectant, de préférence, une section droite transversale méplate. Dans le cas de bandes 20 à défilement sans fin, il est avantageux de les associer chacune, notamment par leur brin retour, à un appareil refroidisseur 30, tel qu'illustré par la fig. 3. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 - Dispositif de transfert et d'extraction d'un flan (1) de matière collante par rapport à un poste de travail (4), du type comprenant au moins un tapis transporteur (13) sans fin, à entraînement continu ou intermittent, traversant ledit poste par son brin aller (14), caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de guides (20), de faible épaisseur, disposés parallèlement entre eux, placés, sous contrainte de tension, en contact avec le dessus du brin aller (14) et s'étendant dans le sens de défilement dudit brin, au-delà et en aval de la zone (Z1) d'inflexion de ce dernier et jusqu'à une zone (Z2) de coopération avec un transporteur de reprise (5). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un second tapis transporteur (15) disposé en vis-à-vis du premier, de manière que les brins aller (14, 16) de ces deux tapis soient face à face et défilent dans le même sens (f1), ledit second transporteur (15) étant associé à une pluralité de guides (20). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bandes (20), associées au second tapis transporteur (15), sont décalées d'un demi-pas d'écartement par rapport aux bandes (20) du premier tapis transporteur (13). 4 - Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les guides (20) sont constitués par des bandes au moins flexibles. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les bandes (20) sont en tissus de fibres de verre enduites de polytétrafluoroéthylène. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les bandes (20) sont du type sans fmin et sont associées à des organes de nettoyage (22) et de refroidissement (30). 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les bandes (20) sont délivrées chacune à partir d'une bobine débitrice (27) et sont reprises par une bobine de réenroulement (28). 8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bandes (20) sont fixes par rapport au brin aller (14) du tapis. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les bandes (20) sont disposées, au-delà et en aval du brin aller, en imbrication avec des bandes sans fin (24) constituant ensemble un transporteur (5) de reprise et/ou d'accompagnement. - Presse de transformation de matériaux composites en plaque, à base thermoplastique, du type comprenant un poste d'alimentation en plaques (1), un poste (4) de chauffage desdites plaques au moyen d'an moins un ensemble (10, 11) de pressage et de chauffage par contact, un poste (3) de conformation et/ou garnissage desdites plaques, un poste (5) de transfert entre le poste (4) de chauffage et celui (3) de conformation et un poste (7) de reprise faisant suite audit poste (3) de conformation, caractérisée en ce que le poste de chauffage (4) est pourvu d'un dispositif de transfert et d'extraction selon l'une des revendications 1 à 9.