CH476573A - Procédé de fabrication d'un matériau stratifié, appareil pour sa mise en oeuvre et matériau obtenu par ce procédé - Google Patents

Description

  



  Procédé de fabrication d'un matériau stratifié, appareil pour sa mise en oeuvre
 et matériau obtenu par ce procédé
 La présente invention a pour objets un procédé de fabrication d'un matériau stratifié, un appareil pour la mise en   ceuvre    de ce procédé et un matériau obtenu par ledit procédé. Le matériau peut être utilisé notamment comme rembourrage ou comme amortisseur.



   Les matériaux de rembourrage en matières plastiques sont normalement fabriqués en deux couches, dont l'une au moins comportant plusieurs parties saillantes formant des poches fermées à l'intérieur de la matière. Ces poches sont nécessairement espacées les unes des autres et il en résulte que chaque poche individuelle peut être soumise à un effort indépendamment des poches environnantes. Dans les cas où la matière est utilisée comme élément isolant, les zones entre les poches ne présentent pas les mêmes caractéristiques d'isolation que les zones contenant les poches. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et de fournir un matériau présentant à la fois des caractéristiques améliorées de rembourrage, d'amortissement et d'isolement, par rapport aux produits connus.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil et une forme d'exécution du matériau objets de l'invention et des variantes:
 La fig. 1 est une représentation schématique de la forme d'exécution de l'appareil,
 la fig. 2 est une coupe partielle à plus grande échelle d'un organe représenté à la fig. 1,
 la fig. 3 est une coupe partielle à plus grande échelle d'autres organes représentés à la fig. 1,
 la fig. 4 est une vue en plan de la forme d'exécution du matériau, en cours de fabrication,
 la fig. 5 est une coupe à plus grande échelle suivant 5-5 de la fig. 4,
 la fig. 6 est une vue en plan du matériau de la fig. 4 après déformation,
 la fig. 7 est une coupe à plus grande échelle suivant 7-7 de la fig. 6, et
 les fig. 8 et 9 sont des coupes des variantes correspondant à la fig. 7.



   Le matériau décrit comporte au moins deux couches d'une matière plastique réunies l'une à l'autre par fusion, I'une au moins des couches ayant des parties saillantes discrètes, qui font saillie à partir d'un côté de celle-ci et sont étroitement rapprochées. Les parois latérales de chaque partie saillante sont réunies par fusion aux parois latérales des parties saillantes voisines, de sorte que le matériau terminé est constitué d'une paire de couches espacées en matière plastique entre lesquelles sont disposées des cellules. Dans une telle disposition, chaque cellule ou partie saillante est supportée latéralement par les parties saillantes environnantes et il en résulte un matériau de rembourrage sensiblement plus résistant et plus durable que les matériaux connus.

   En outre, grâce à l'élimination des espaces entre les parties saillantes voisines, les qualités d'isolement du matériau sont grandement améliorées et il n'y a pas de fentes ou de craquelures pouvant conduire à l'accumulation ou au dépôt de matière étrangère.



   Un appareil pour obtenir ce matériau est représenté aux fig. 1 à 3. Dans ces figures, deux couches de matière plastique 10 et 11 sont sous forme de feuilles d'une matière homogène ou de feuilles composites préalablement stratifiées de matières plastiques ayant diverses propriétés. Dans le cas où les couches sont extrudées immédiatement avant le repoussage et la stratification, il peut être désirable d'abaisser la température des couches extrudées de sorte qu'elles présentent les températures appropriées de repoussage et de stratification pour l'obtention du résultat désiré.



   La couche 10 est amenée sur un rouleau de repoussage 12 au moyen d'un rouleau 13, lequel peut être chauffé, si nécessaire, pour élever la température de la couche 10 ou au moins la maintenir à la tempé rature de repoussage et de stratification. La couche 10 est repoussée par le rouleau 12 qui comprend de préférence un moyen pour faire le vide permettant de créer plusieurs dépressions étroitement rapprochées. Une deuxième couche   1 1    est amenée sur la surface du rouleau de repoussage 12, superposée à la couche 10, à l'aide d'un rouleau 15, lequel peut comporter de manière similaire au rouleau 13 des éléments de chauffage permettant d'élever ou au moins de maintenir la température de la couche   1 1    à sa température de fusion.

   Le rouleau 15 peut être disposé de manière à exercer une légère pression sur les deux couches 10 et   1 1    lorsqu'elles sont amenées en position superposée en 16, bien que dans la plupart des applications où on utilise des couches plastiques minces, il n'est pas nécessaire que le rouleau 15 soit en contact de pression avec les couches 10 et 11.



  La couche 11 est réunie hermétiquement aux portions non repoussées de la couche 10, avec scellage hermétique des saillies 17 qui sont clairement visibles dans le matériau stratifié 18 lorsqu'il est séparé du rouleau de repoussage 12 au moyen d'un rouleau de séparation 19.



   Une coupe transversale partielle agrandie du rouleau de repoussage 12 est visible sur la fig. 2, une portion du matériau 18 se trouvant sur ce rouleau. Bien que les dépressions 20 de repoussage représentées dans la surface 21 du rouleau 12 soient cylindriques, on comprend que ces dépressions peuvent être de dimension et de forme différentes, par exemple en forme de prismes hexagonaux. Le rouleau 12 comporte un dispositif central non représenté pour faire le vide, communiquant par plusieurs passages 22 avec chaque dépression 20.



  Au moyen de ce vide, la couche 10 molle est étirée dans les dépressions pendant le procédé de repoussage. La surface du rouleau 12 entourant les dépressions 20 comporte une couche 23, en silicone par exemple, qui empêche la couche 10 chauffée, d'adhérer au rouleau 12 lorsque la couche est moulée et est ensuite réunie, par fusion, avec la couche 11, en 16. Le rouleau de séparation 19 enlève le matériau 18 du rouleau 12 après refroidissement de manière à terminer le procédé de scellage. Le matériau 18 est alors amené à travers un four 24 comportant un dispositif de chauffage 25 à rayonnement pour chauffer au moins la surface des saillies 17 à une température voisine du point de fusion de la matière plastique.

   Par utilisation de rayons thermiques d'une longueur d'onde sélectionnée, la majeure partie de la chaleur sera absorbée par la couche 10 et un fluide capté par les saillies 17 recevra une quantité minimale de chaleur, ce qui réduit au minimum l'expansion de ce fluide.



   Le matériau chauffé 18 est amené, après avoir quitté le four 24, autour d'un rouleau 28 et sur un tambour 26.



  Le rouleau 28 et des rouleaux   28' et    28" supportent une courroie 27 qui chevauche la surface du tambour 26 et constitue un élément de pression destiné à comprimer le matériel ou stratifié 18, lorsqu'il passe entre la courroie et le tambour 26. On peut utiliser des dispositifs 27' à chaleur radiante pour maintenir la température des saillies et assurer un bon scellage. Dans ce cas, il est préférable d'utiliser une courroie 27 perforée en une matière isolante. Un ou plusieurs des rouleaux 28,   28' et      28" peuvent    aussi être refroidis de manière à maintenir la courroie à la température désirée, qu'elle soit en métal ou en une matière isolante, afin d'obtenir un produit uniforme.



   Les rouleaux 28,   28' et      28" sont    entraînés à une vitesse telle que la courroie 27 a une vitesse correspondant à la vitesse périphérique du tambour 26. Le côté repoussé de la couche 10 étant chauffé par le four 24, il s'ensuit que lorsque le matériau est soumis à une compression, les cellules constituées par les saillies sont comprimées et les parois latérales de chaque cellule sont amenées sous pression en contact avec les parois latérales des cellules voisines et sont maintenues dans cette position jusqu'à ce que le matériau soit refroidi et que le scellage soit effectué. Dans ce but, il est désirable de refroidir le tambour 26.



   Dans quelques cas, il peut être avantageux d'utiliser des moyens permettant de maintenir le matériau 18 fermement sur le tambour 26 et dans ce but, on peut utiliser le vide. Une partie du dispositif à vide est représentée en fig. 3, qui montre en coupe partielle le tambour 26 et la courroie 27. Le tambour 26 comporte une tubulure centrale non représentée, reliée à une pompe à vide et plusieurs tubes 30 disposés radialement reliés à la tubulure centrale et débouchant à la surface du tambour. Une zone de cette surface entourant chaque conduit 30 présente de préférence un évidement, et une couche de recouvrement 32 en matière poreuse, du tissu par exemple, est disposée sur la périphérie du tambour.

   De cette manière, le vide provenant des conduits espacés 30 est distribué sur toute la surface du tambour et lorsque le matériau 18 entre en contact avec la surface, il est maintenu fermement en place par le vide jusqu'à ce que l'opération de compression ait été terminée. Par utilisation de dispositifs à soupape, on peut supprimer le vide, juste avant le point d'enlèvement du produit fini du tambour 26, au moyen du rouleau 28".



   On voit en fig. 3 que les saillies dans la couche 10 sont comprimées de manière à produire un contact ferme des parois latérales   10' des    saillies adjacentes les unes avec les autres et de manière à former une configuration en T au point de réunion de la couche 10 avec la couche 11. En outre, la surface supérieure de la couche 10 devient sensiblement continue et ininterrompue excepté en ce qui concerne les discontinuités mineures au point de réunion de chaque ensemble de trois cellules.



   Les fig. 4 à 7 montrent des matériaux obtenus par le procédé décrit. Le premier matériau 18 vu à la fig. 4 comporte des saillies cylindriques 17 étroitement rapprochées sur toute sa surface. La fig. 5 montre la configuration générale des saillies 17 et la réunion par fusion des saillies 17 et de la couche de support 11. Lorsque le matériau 18 des fig. 4 et 5 est soumis à un effort de compression comme décrit ci-dessus, on obtient une configuration telle que celle représentée dans les fig. 6 et 7. Les saillies 17 prennent une configuration sensiblement hexagonale étant donné que les parois latérales de chaque saillie sont réunies aux parois latérales contiguës des saillies environnantes.

   Tandis que toutes les saillies sont réunies solidement entre elles, il y a formation de légères dépressions   17' aux    sommets de chaque hexagone, ce qui confère au produit résultant un léger effet d'ondulation sur la surface bosselée. Cette ondulation est cependant très légère et pour toutes les applications pratiques le matériau résultant présente l'aspect d'une paire de couches espacées en matière plastique comportant entre elles une structure cellulaire.



   On voit en fig. 7 que les parois latérales   10' des    saillies 17 contiguës sont solidement réunies par fusion avec une légère dépression uniquement au point
 17'. 



   Le matériau de rembourrage décrit ci-dessus constitue un produit solide et durable étant donné que chacune des cellules constituées par les saillies 17 est supportée radialement par les saillies environnantes, et il n'y a pas de place pour l'accumulation de souillures ou de matière étrangère. En outre, en raison de la réunion des parois latérales, on obtient d'excellentes caractéristiques d'isolement. Le matériau peut aussi être soumis à d'autres procédés de repoussage ou de gaufrage, ce qui le rend particulièrement approprié pour l'emballage.



   On a représenté des variantes du matériau aux fig.



  8 et 9. Il s'agit de représentations en coupe transversale du matériel, prises dans le même plan que celui de la fig. 7, mais montrant des variantes pour la réalisation des parois latérales des saillies 17. A la fig. 7, les parois latérales   10' des    saillies sont scellées sensiblement sur toute leur longueur. Dans quelques cas, il peut être désirable de ne sceller qu'une portion des parois latérales   10' et    ce scellage partiel des parois latérales est représenté en 40 à la fig. 8. Pour obtenir ce mode de scellage, la pression exercée par la courroie 27 dans la fig. 1 est réduite de sorte que les saillies 17 sont comprimées d'une manière juste suffisante pour amener en contact, les uns avec les autres, les rebords supérieurs des saillies contiguës.

   Dans certaines conditions, il peut être désirable de prévoir une configuration du matériau dans laquelle les parois latérales des saillies 17 sont très proches les unes des autres, mais sans être scellées. On obtient un matériel de rembourrage un peu plus mou dans les stades initiaux de compression, bien que pour une compression importante, les parois se déplacent en contact les unes avec les autres. Cette variante est représentée à la fig. 9 et on remarquera qu'il existe un faible intervalle entre les parois latérales 10' des saillies 17. Comme dans le cas de la fig.   8    on obtient la structure de la fig. 9 en réduisant davantage la pression exercée par la courroie 27.



   Dans les variantes des fig. 8 et 9, la surface des saillies 17 dans un plan espacé de la base est plus grande que la surface dans le plan de la base.



   Le matériau décrit peut être réalisé en feuilles continues d'une largeur désirée quelconque et est utile pour une grande diversité d'applications telles que l'emballage, le rembourrage et l'isolement. Dans ce dernier cas, un matériau de   122 cm    est particulièrement approprié à l'utilisation pour l'isolation de parois étant donné que les montants de cloisons sont habituellement disposés sur des centres espacés de 30 cm. Dans chaque cas. il suffit de fixer la matière avec des éléments de fixation afin de l'empêcher de s'affaisser ou de se déplacer au cours de l'installation de la surface intérieure d'un mur. Dans certains cas, il peut être désirable de percer les cellules recouvrant chaque montant de manière à éviter une déformation possible de la surface de paroi, lorsqu'on utilise des planches murales légères.

   Des observations ont montré que bien que l'isolation entre les montants soit importante, une forte quantité de chaleur est conduite par les montants des cloisons, de sorte que l'utilisation d'un recouvrement plastique sur les montants s'impose pour réduire la conductibilité thermique. Ceci empêche une perte de chaleur en hiver et empêche également le transfert de chaleur à partir des parois extérieures de la construction vers les parois intérieures en été.

Claims (1)

1. REVENDICATION I Procédé de fabrication d'un matériau stratifié, caractérisé en ce qu'on effectue un repoussage d'un premier film plastique (10) pour produire dans ce dernier des saillies (17) étroitement rapprochées, on joint de façon permanente un second film plastique (11) aux parties non repoussées du premier film afin de former un produit stratifié (18) comportant des cellules hermétiquement fermées et également réparties, on rapproche les parois latérales adjacentes des saillies, et on distend ensuite uniformément au moins les parties supérieures des parois (10') des saillies (17) pour obtenir le matériau stratifié.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on traite et repousse le premier film à chaud, on chauffe le second film à sa température de soudure et on le soude sur les parties non repoussées du premier film, on chauffe au moins la surface repoussée du produit stratifié (18) au point de fusion des films, on soumet le produit stratifié à une compression de manière à fusionner les parois latérales adjacentes (10') des saillies (17) les unes aux autres, et on refroidit le matériau stratifié ainsi obtenu.

   2. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'on élève simultanément et séparément les températures des deux films au moins jusqu'à ce qu'une surface de chaque film soit chauffée au voisinage de son point de fusion, on soude les deux films l'un à l'autre par leur surface fondue se faisant face et on chauffe la surface repoussée au voisinage du point de fusion des deux films.

   3. Procédé selon la revendication I, pour former un matériau de rembourrage comportant des cavités propres à recevoir des articles, caractérisé en ce qu'on chauffe à nouveau le produit stratifié (18) après sa compression, et on forme par repoussage plusieurs cavités d'une configuration, d'une dimension et d'une profondeur données pour recevoir ces articles.

   4. Procédé selon la revendication, pour former un matériau de rembourrage, caractérisé en ce qu'on chauffe au moins la surface repoussée du produit stratifié, on la soumet à un effort de compression, on fusionne les parois latérales face à face (10') des saillies (17) les unes aux autres, et on refroidit le matériau.

   5. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on réunit les parois latérales adjacentes des saillies.

   REVENDICATION II Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, destiné à fabriquer un matériau stratifié servant de rembourrage isolant, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (12) pour repousser un premier film plastique (10), un dispositif (15) pour lier un second film plastique (11) aux parties non repoussées du premier film afin de former un produit stratifié (18) comportant des saillies hermétiquement fermées, un dispositif pour donner à une partie au moins du film repoussé (10) une surface de liaison, et un dispositif pour distendre uniformément les saillies (17) dans le plan du matériau afin de lier de façon permanente les parois latérales face à face des saillies adjacentes les unes aux autres.

   SOUS-REVENDICATIONS 6. Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (15) pour mettre les films (10, 11) en contact sous pression sur le dispositif de repoussage (12), un dispositif (19) pour retirer le produit stratifié (18) du dispositif de repoussage, un dispositif (24) pour chauffer au moins la surface repoussée (17) du produit stratifié au voisinage de son point de fusion, un dispositif (26, 27) pour exercer une pression contrôlée sur le matériau (18) afin de fusionner les parois latérales des saillies adjacentes les unes aux autres, et un dispositif (28') pour retirer le produit stratifié (18) du dispositif de compression (26, 27).

   7. Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce qu'il comprend un rouleau de repoussage (12) comportant des dépressions étroitement rapprochées dans sa surface, un dispositif de production de vide associé à ce rouleau et communiquant avec chacune de ces dépressions, un rouleau (13) pour amener le premier film (10) à sa température de fusion sur le rouleau de repoussage, un second rouleau (15) pour amener le second film (11) à sa température de fusion en chevauchement sous pression avec les parties non repoussées du premier film sur la surface du rouleau de repoussage, un rouleau de retrait (19) pour retirer le produit stratifié (18) produit par fusion des deux films l'un à l'autre, un dispositif (24) pour chauffer au moins la surface repoussée du produit stratifié (18) au voisinage de son point de fusion, un tambour (26),

   une courroie (27) pressée au moins sur la partie de la surface du tambour couverte par le produit stratifié (18), et un dispositif de refroidissement du produit stratifié (18) après qu'il a quitté la zone d'action de la courroie.

   REVENDICATION III Matériau stratifié obtenu par le procédé selon la revendication I, constituant un matériau de rembourrage isolant plastique, caractérisé en ce qu'il comprend une structure interne en nid d'abeilles comportant des cellules de même configuration, de même dimension et de même profondeur et deux couches externes scellant hermétiquement les cellules et emprisonnant un fluide.

   SOUS-REVENDICATIONS 8. Matériau selon la revendication III, caractérisé en ce qu'il est constitué par un produit stratifié (18) formé d'au moins deux films plastiques continus (10, 11), l'un au moins des films comportant des saillies (17) étroitement rapprochées s'étendant depuis une surface au moins du produit stratifié (18), les films étant fixés l'un à l'autre en travers des saillies qui comportent des surfaces constituant des cellules hermétiquement fermées dans le produit stratifié, les saillies étant jointes les unes aux autres par les parties contiguës de leurs parois.

   9. Matériau selon la sous-revendication 8, caractérisé en ce que les parties jointives des parois contiguës (10') des saillies (17) comportent des surfaces généralement planes, et en ce que les surfaces supérieures des saillies constituent une surface continue et unie dans un plan parallèle à celui de l'autre film (11).

   10. Matériau selon la revendication III, caractérisé en ce qu'il comprend deux couches externes (10, 11) unies et continues de matière plastique, disposées dans des plans parallèles et comprenant des nervures perpendiculaires à ces plans qui divisent l'espace entre les couches externes en cellules hermétiquement scellées.

   11. Matériau selon la sous-revendication 10, carac- térisé en ce que les nervures (10') sont formées par au moins deux couches fusionnées de matière plastique (10, 11).

   12. Matériau selon la sous-revendication 11, caractérisé en ce qu'il présente des dépressions espacées pour la réception et la protection d'articles.

   13. Matériau selon la revendication III, caractérisé en ce qu'il comprend une base d'une matière en feuille et plusieurs saillies fermées espacées (17) s'étendant depuis un côté au moins de la base, chaque saillie présentant une surface dans un plan espacé de la base qui est plus grande que la surface de cette saillie dans le plan de la base.