MC676A1 - Carte-postale surprise et souvenir sur tissu - Google Patents

Description

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"Procédé et dispositif pour l'extrusion de matières plastiques expansibles "

Invention de Pierre, Emile BOUTILLIER Lucien CHAUDOT

Société Anonyme dite :

UGIHE KUHLMAM

1et Eertifiôat-d'Addition au Brevet n° 71?'»B8'wB75i i .déposé lé' 29!-septembre 1967'.i

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La présente invention se rattache au procédé pour l'extrusion de matières plastiques expansibles, qui fait l'objet du brevet principal.

D'une façon générale, ledit brevet principal concerne un procédé pour■11extrusion de matière plastique expansible en vue de l'obtention de profilés à texture interne mousse, rigide semi-rigide ou souple, présentant une section constante et é-ventuellement une surface lisse, consistant fondamentalement à extruder une composition de matière plastique expansible, à l'é tat au moins incomplètement expansé, à travers une section de filière dont le contour est sensiblement le même que celui de l'entrée d'un conformateur chargé de définir la forme et les di mensions du profilé final à obtenir, en ménageant un espace vide de matière à l'intérieur du profilé en cours d'extrusion à travers ladite section, puis à contraindre la matière ainsi extradée, de préférence immédiatement à la sortie de la dite section de filière et sensiblement dans le prolongement de l'axe d'extrusion, dans un conformateur définissant un espace de conformation allongé, ouvert à ses deux extrémités sur le dit axe d'extrusion et présentant une section de sortie sensiblement é-gale à celle du produit final à obtenir, la formulation de la composition de matière à extruder en ce qui concerne les propriétés d'expansion de cette dernière et les conditions de l'extrusion, la section du vide interne dans la matière en cours d'expansion ainsi que la longueur et le profil de l'espace de conformation étant déterminés en fonction les une des autres pour que, pendant le passage de la matière extrudée à travers ledit espace, la dite matière subisse son expansion vers l'intérieur du profilé en remplissant au moins partiellement le vide interne dans ce dernier.

Ainsi, pour obtenir des profilés massifs ou creux en matière plastique expansée présentant sur toute leur surface externe me peau lisse et brillante ou lisse et mate, le brevet principal prévoit d'extruder une composition de matière plastique expansible à travers une filière telle que le contour extérieur de la section de passage de la matière soit sensiblement le même, en forme et en dimension, que le contour intérieur de la section de l'entrée du conformateur chargé de conférer au profilé sa forme définitive. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, on donne à la section de passage de la matière dans la fi868-874-/70

lière une forme annulaire ou plus généralement une forme constituée par l'espace comprie entre la courbe fermée- ou le polygone- constituant le contour extérieur de cette section'et une ou plusieurs autres courbes fermées ou polygones totalement inscrits dans ce contour et correspondant aux sections d'un ou plusieurs poinçons. Ces poinçons ont pour fonction de créer,

dans le flux de matière qui sort de la filière, des espaces vides que la matière, pendant son trajet dans le conformateur,

peut combler partiellement ou totalement en s'expansant vers l'intérieur du profilé, tandis qu'au contact de la paroi du conformateur, le refroidissement de la matière dès sa sortie de filière conduit à la formation d'une peau uniforme sur toute la surface du profilé.

On a également décrit un perfectionnement apporté au prôcédé précité et qui prévoit notamment que le contour extérieur de la section de passage de la matière dans la filière peut différer, en forme et en dimension, du contour intérieur de la section de l'entrée du conformateur à la condition, toutefois, qu'il reste géométriquement totalement inscrit à l'intérieur de ce contour. On obtient alors des profilés dont la peau de surface présente des caractéristiques avantageuses dans certaines applications.

On a maintenant trouvé un autre développement du procédé du brevet principal qui permet d'obtenir des profilés massifs ou creux en matière plastique expansée présentant sur une ou plusieurs parties de leur, surface, et non plus sur la totalité, une peau lisse et brillante ou lisse et mate, étant entendu que la localisation de cette peau est obtenue à volonté et quelle que soit la forme du profilé à réaliser.

La présente addition a donc pour objet un procédé pour l'extrusion de matière plastique expansible en vue de l'obtention de profilés, en extrudant, conformément au brevet principal, une composition de matière plastique expansible, à l'état au moins incomplètement expansé, à travers une section de filière débouchant dans un conformateur, en ménageant un espace vide de matière à la sortie de la filière et en faisant passer la matière ainsi extrudée, immédiatement à la sortie de ladite section de filière, dans un conformateur définissant un espace allongé, ouvert à ses deux extrémités dans la direction de l'extrusion et présentant une section sensiblement égale à

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celle du produit final à obtenir, ledit procédé étant caractérisé en ce .que l'axe du conformateur est parallèle à l'axe de la filière mais sans être dans le prolongement de ce dernier,

l'axe étant défini par une droite parallèle aux parois latérales de la filière ou du conformateur et passant T>ar le centre de on gravité de la section de la filière ou du conformateur et en ce qu'/ dispose ledit conformateur de façon qi'au moins une des parois latérales de la filière soit située dans le même plan qu'une des parois latérales du conformateur et dans le cas de sections présentant un périmètre comportant des lignes courbes, de façon que les parois latérales de la filière et du conformateur soient tangentes à au moins un même plan, la section de ladite filière se projetant entièrement à l'intérieur de la section dudit conformateur»

Exprimée en d'autres termes, la caractéristique du procédé est qu'on dispôse l'espace allongé défini ci-dessus de façon que le contour extérieur de la section de la filière soit sensiblement tangent au contour intérieur de la section dudit espace en au moins certains points ou certaines zones, le contour extérieur de la section de ladite filière étant, en dehors, desdits points ou zones, inscrit dans le contour intérieur do la section dudit espace.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la sortie de filière et l'entrée du conformateur n'ont ni la même section ni la même forme. La sortie de filière présente en général une section plus faible que celle du guide de conformateur.

Dans tous les cas, la section de sortie de filière est complètement inscrite dans le contour d'entrée du guide de conformateur.

Le profilé désiré - ainsi, par conséquent que, la sortie de filière et le guide de conformateur - possède au moins deux côtés et deux angles sur son contour ou périmètre, ces côtés pouvant être courbes ou rectilignes. Selon l'invention, le profilé aura une peau épaisse sur toute la largeur do l'un do ses côtés, ce côté s'achevant par un angle à chacune de ses extrémité s.

Grâce au moyen proposé par l'invention, dans la ou les plages où une peau dense est voulue et dans celles-ci seulement, la matière s'appuie quasi immédiatement dès sortie de filière sur le ou les parties correspondantes de la paroi interne du

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conformateur, de sorts qu'il s'y forme une peau lisse et bril-

ces zones, les sections de filières et de conformateur sont a-lors sensiblement tangentes et, endohors de ces zones, la section de filière ne remplit plus de condition stricte do forme, si ce n'est de rester inscrite dans la section du conformateur.

Dans le cas où il est nécessaire ou suffisant d'obtenir un profilé à peau partiellement lisse et résistante, la procédé de la présente addition apporte une simplification avantageuse du procédé décrit au brevet principal. Les filières sont ainsi rendues plus simples on particulier, par la suppression des poinçons. On peut aussi contrôler de façon plus précise les flux de matière en cours d'expansion sortant de la filière. La simplification apportée par l'invention permet aussi d'incorporer aisément des inserts dans une tôte d'extrusion droite.

La combinaison de deux ou plusieurs profilés extradés simultanément selon le procédé de la présente addition, peut d'ailleurs permettre d'obtenir encore des profilés présentant une peau de surface lisse et résistante sur toute la périphérie. Il est même alors possible d'obtenir des profilés de matière et/ ou de coloris différents sur les deux faces. On peut également fabriquer, dans ce dernier cas, des profilés comprenant des in-serts si on le désire.

L'invention sera illustrée sans être limitée par les exemples ci-après, en référence aux dessins annexés pour lesquels :

Fig. 1 est une vue schématique en coupe longitudinale de l'extrémité d'une presse à exbruder avec sa filière ot d'un conformateur convenânt à la mise en oeuvre du procédé de l'invention.

de formes de réalisation possibles de sorties de filière et d'-

lante ou lisse et mate selon les conditions d'extrusion. Dans

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entrées de conformateur.

Comme dans le brevet principal, la presse à extruder de type usuel quelconque, désignée par la référence générale 301, comprend un corps 302 et une vis 303 dont les extrémités seulement ont été représentées du côté de la zone d'extrusion. La boudineuse 301 est munie d'une teto droite 304 comprenant une filière d'extrusion ayant une section 305. Immédiatement à la sortie de la filière 305 est disposé un conformateur 306, présentant un guide 307 défini par les parois internes du confor-mataiir et ayant une section rectangulaire dans les exemples choisis et représentés. Le conformateur 306 comporte une double paroi formant une chemise de régulation thermique 308 munie de tubulures 309 et 310 permettant d'assurer la circulation d'un fluide de régulation de température dans ladite chemise 308,

ainsi qu'il a été décrit au brevet principal. Au dessin, le matériau à l'état non expansé ou non complètement expansé se trouvant dans le corps de boudineuse est désigné par la référence 311 et le matériau à l'état expansé se trouvant dans le conformateur 306 est désigné par la référence 312.

Ainsi que le représente d'une façon particulière la figure 1, le conformateur 306 est disposé par rapport à la filière 305 de sorte que la face supérieure du guide 307 soit sensiblement tangente à la filière en étant dans le môme plan horizontal que la face supérieure de la filière 305. Le guide 307 du conformateur présente une section supérieure à celle de la filière. Lors de l'extrusion, la matière III sortant de la filière s'expanse donc dans l'espace vide 313 du guide 307»

La section de sortie de filière 305 et la section d'entrée de guide 307 peuvent posséder n'importe quelles formes et dimensions à condition qu'au moins un côté du périmètre ou contour de l'une soit à proximité étroite du côté correspondant du contour de l'autre. Le côté du contouï1 en cause représente la longueur totale d'un côté d'une section de forme polygonale, le côté étant délimité à chacune de ses extrémités par un angle du polygone.

D'autres modifications relatives aux formes et dimensions des filières 305 et des guides 307 sont représentées aux figures 4 à 19. Par exemple, la sortie de filière 305b de la figure 4 a une forme de U et, si elle est utilisée conjointement avec un guide rectangulaire, on obtient le profilé représenté on

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coupe à la Figure 5. le profilé 520 présente trois faces 516, 5173 518 lisses et brillantes avec des peaux épaisses. La quatrième face est lisse, nais mate et elle ne possède pas une peau épaisse. Le profilé 320 présente un coeur 519- Les figures 6, 7, 9 et 12-19 illustrent d'autres variantes sur les formes des filières 505 et des guides 507, et n'ont pas à être expliquées de nouveau on détail.

Les figures 8, 10 et 11 illustrent des modes do réalisation de l'invention dans chacun desquels les sections de sortie do filière sont en deux parties. Les profilés formés à partir de ces filières posséderont des peaux épaisses avec des surfaces lisses et brillantes sur leurs deux faces opposées. Il est également possible d'extruder un produit multi-faces par exemple un profilé de forme hexagonale, ayant une peau épaisse sur l'une quelconque de ses faces ou sur plusieurs d'entre elles.

D'après ce qui précède, on comprendra qu'il est possible d'utiliser de très nombreuses combinaisons des formes de la filière et du guide de conformateur. L'invention couvre toutes les formes qu'un homme de l'art peut concevoir d'après la description de l'invention.

Les matières plastiques expansibles pouvant Stre traitées conformément à l'invention peuvent être de tous types connus, par exemple à base de polystyrène de densité élevée ou faible, de chlorure de polyvinyle (PVC) des copolymères ABS (acry-lonitrile-butadiène-styrène), des mélanges ABS-PVC, des polyamides, polycarbonates, polyuréthanes ou autres. L'invention est en particulier applicable avec avantage à l'obtention de profilés en matière expansible décrite au brevet français N°

1.255.499.-

Les exemples ci-après illustrent la mise on oeuvre du procédé de l'invention.

EXEMPLE 1

A titre d'exemple, en vue d'obtenir un profilé rectangulaire 30 x 10 mm, en matière expansée, on a extrudé un mélange à base de polystyrène et d'agent porogène ayant la composition suivante :

Perles de polystyrène 100 parties en poids

Bicarbonate de soude 5 "

Acide stéarique 0,1 "

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Huile de vaseline 0,1 partie en poids

Le produit a été rendu homogène par passage dans un mélangeur, à grande vitesse.

L'extraction a été réalisée dans une boudineuse monovis ayant 40 mm de diamètre et une longueur égale à 20 fois lé diamètre, du type représenté à la figure 1.

Taux de compression de la vis : 2,5*

La boudineuse était munie d'une t$tc droite 104 comprenant une filière 105 à section de passage rectangulaire ayant comme dimensions 26,8 mm de long et 1,5 mm de large, soit une section globale de sortie 44,7 mm . La section de passage de ladite filière ost représentée à la figure 2 (sortie do filière 305a).

Un conformateur 306 de forme intérieure rectangulaire de 30 x 10 mm et de 500 mm de long était imiiédiatonont disposé après la filière, de telle sorte que la paroi interne supérieure du conformateur se trouve dans le même plan horizontal que la face supérieure de la filière.

Gomme il a été indiqué à la figure 1 montrant la disposition de l'appareillage, l'intérieur de la filière ne comporte pas de poinçon. Une chenille de tirage de type usuel était disposée à la sortie du conformateur.

Les conditions d'extrusion ont été les suivantes :

- Températures affichées sur le corps de la boudineuse de la trémie vers la tSt- : 135 - 155 - 160 - tôte 140°C.

- Vitesse do vis : 17 t/mn

- Vis non refroidie

- Vitesse de tirage du profilé : 95 cm/m

- Débit : 8,5 kg/heure

- Température du conformateur, avant : 40°C ;

arrière : 20°G.

On a ainsi obtenu un profilé plein do forme rectangulaire de 30 x 10 nm, bien dimonsionné, présentant uno structure interne cellulaire et une peau de surface lisse et brillante sur la face supérieure du profilé correspondant à la partie de la matière immédiatement en contact avec le conformateur. La figure 3 représente la section du profilé obtenu avec la peau do surface lisse et brillante 314- et le corps cellulaire 315.

La donsité du profilé obtenu était do 0,49.

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EXEMPLE 2

A titre d'exemple, en vue d'obtenir un profilé rectangulaire de 30 x 10 mm, on a utilisé la même composition de ziù-lange que celle indiquée dans l'exemple 1.

3 L'extrusion a été réalisée avec le môme appareillage que celui décrit à l'exemple 1, exception faite que la boudineuse était munie d'une tête droite comprenant une filière- à section de passage polygonale ayant une surface de sortie de p

69,9 mm . La sortie de filière 305b utilisée dans cet exemple 10 est représentée à la figure 4.

Le conformateur est le môme que celui décrit dans l'exemple 1; il est également disposé de telle sorte que la paroi interne supérieure du conformateur soit dans le plan horizontal de la partie supérieure du contour do la section do passage de 15 la filière.

Les conditions d'extrusion ont été les suivantes :

- températures : 135 - 155 - 160 - tête 148°C.

- vitesse de vis : 16 t/mn

- vis non refroidie

20 - vitesse de tirage : 79 cm/mn pour un débit heure de 8 kg.

- température du conformateur, avant : 40°C ;

arrière : 20°0.

On a ainsi obtenu un profilé 320 rectangulaire de 25 30 x 10 mm bien dimensionné, présentant une structure interne cellulaire et une peau de surface lisse et brillante sur les 3 faces correspondant- aux parties de matière immédiatement en contact avec le conformateur. La figure 5 montre le3 faces 316,317 et 318 du profilé sur lesquelles on a obtenu une peau 30 de surface lisse et brillante, et le corps 319 de structure cellulaire.

La densité du profilé obtenu était 0,55.

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Claims (1)

1. 9

   H E S U M E La présente invention concerne :

   I - Un procédé pour l'extrusion de matière plastique expansible en vue de l'obtention de profilés, en extrudant, conformément au brevet principal, une composition de matière plastique expansible, à l'état au moins incomplètement expansé, à travers une section de filière débouchant dans un conformateur, en ménageant un espace vide de matière à la sortie de la filière et en faisant passer la matière ainsi extrudée, immédiatement à la sortie de ladite section-de filière, dans un conformateur définissant un espace allongé, ouvert à ses deux extrémités 'dans la direction de-l'extrusion et prosèntant une section sensiblement égale à celle duproduit final à obtenir, ledit procédé présentant les particularités ci-après, considérées isolément ou ' en combinaisons :

   1°) l'axe du conformateur est parallèle à 1 ' axe de la filière mais sans être dans le prolongement de ce dernier,1 ! axe étant défini par une droite parallèle aux parois latérales de la filière ou du conformateur et passant par le centre de gravité de la section de la filière ou du conformateur et on dispose ledit conformateur de façon qu'au moinsunedes parois latérales de la filière soit située dans le même plan qu'une des parois latérales du conformateur et dans le cas-de sections présentant un périmètre comportant des lignes courbes,de façon que les parois latérales de la filière et du conformateur,soient tangentes à au moins un même plan,la section de ladite filière se projetant entièrement à 1 ' intérieur de la section dudit conformateur.

   2°)on dispose ledit espace allongé de façon que le contour extérieur de la section de la filière soit sensiblement tangent au contour intérieur de la section dudit espace en au moins certains points ou certaines zones,le contour extérieur de la section de ladite filière étant,en dehors desdits points ou zones,inscrit dans le contour intérieur de la section dudit espace;

   3°) la section de sortie de la filière et la section d'entrée du conformateur jjossédent des formes et dimensions quelconques, à condition que l'un des côtés au moins du périmètre ou contour de l'une desdites sections soit à proximité étroite du côté correspondant du contour de l'autre section.

   4°) les côtés correspondants de la section de sortie de filière et de la section d'entrée du conformateur représeir»

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   tent la longueur totale d'un côté d'uru* section de forme polygonale, le côté étant délimité à chacune de ses extrémités par un angle du polygonej

   5°) on utilise une filière de .forme rectangulaire ou polygo.nalej auquel cas une face ati noins de la 3<-ction dudit espace allongé est dans le prolongement do l'une des faces de la section do filière ;

   6°) la fBcc supérieure dudit espace allonge, natéria-lisé par le conforraatour, se trouve sensiblement dans le -clan horizontal do la face supérieure du contour de la section de passage do la filière.

   II . Un dispositif pour la fabrication d'un produit extrudé en matière plastique expansible comprenant une oxtru-douso, une filière, un conformateur dont l'entrée ~t la.sortie sont de section sensiblement constante, la sortie duconforma-teur correspondant à la section du profilé à obtenir et des moyens pour refroidir le conformatdur et une chenille de tirage

   VGIltBS

   ledit dispositif présentant les particularités sui/11entrée du conformateur entoure la sortie de filière, les contours de l'entrée du conformateur et de la sortie de filière présentant chacun un certain nombre de côtés et d'angles, et l'entrée du conformateur et la sortie de filière se trouvent à proximité étroite au moins sur toute la longueur de l'un desdits côtés du contour do l'entrée du conformateur et sur toute la longueur du côté corres'oondant du contour de la sortie de filière.

   III. Les profilés en matière expansée obtenus par le procédé selon le paragraphe I et présentant les particularités ci-après considérées isolément ou en combinaison :

   1°) ils présentent sur une ou plusieurs parties do leur surface dos zonos dont la texture et/ou la coloration diffère des zones adjacentes ;

   2°) des inserts sont incorporés dans lesdits profiles 3°) les profilés sont composites et obtenus par extrusion simultanée de deux ou plusieurs profilés dont les matières et/ou coloration sont identiques ou différentes.

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   868-874/70 osé Çl| RAU

   ■Conseil en Propriété Industrielle

   Boul. Princesse Charlotte,

   MONTE - CARLO

   Par procuration d©

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