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La Société dite : HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI
KAISHA
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à Tokyo (Japon) ................
(Japon) "Procédé et appareil de fabrication d'une matière en pellicule moulée"
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La présente invention concerne un procédé et un appareil de fabrication d'une matière en pélicule moulée pouvant être utilisée pour un élément de décoration intérieure d'un véhicule tel qu'une voiture automobile ou l'équivalent.
Il est habituel, jusqu'à présent, qu'une matière en pellicule moulée pluvant être utilisée pour un élément de décoration intérieure et, par exemple, pour un tableau d'instruments, pour un panneau de porte ou pour un autre élément du même genre d'un véhicule tel qu'une voiture automobile, ou encore pour tout autre objet de construction, présente une surface incurvée de forme compliquée ou porte, de plus, un dessin voulu quelconque formé par exemple de creux ou de crêtes, de sinuosités de forme particulière ou l'équivalent.
Comme procédé courant de fabrication d'une telle matière en pellicule moulée, on a jusqu'à présent proposé un procédé selon lequel un sol de matière plastique est déposé comme charge dans un moule présentant une forme incurvée déterminée ou/et un dessin, ou un procédé de moulage de forme déterminée d'un moule par dépôt électrolytique et selon lequel le revêtement est ensuite amené à l'état de fusion par chauffage de façon à former une pellicule sur la face de moulage.
Le premier de ces procédés connus n'est pas satisfaisant, en ce sens que de l'air peut être enfermé au niveau de la surface de contact entre le liquide constituant la charge et le moule et qu'il peut se former une piqûre dans la pellicule moulée du
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fait de l'inclusion de ces procédés connus n'est pas non plus satisfaisant, en ce sens que, du fait que la poudre est déposée en un revêtement sur la surface de moulage après avoir été chargée d'électricité, la vitesse d'écoulement de la poudre d'un pistolet et la quantité en laquelle la poudre s'écoule du pistolet sont limitées, ce qui a pour
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effet d'abaisser le rendement de dépôt de revêtement, et que, notamment lorsqu'il s'agit de fabriquer par ce procédé un produit moulé de forme compliquée et de dimension relativement importante,
on se heurte à des difficultés pour la raison qu'il est malaisé de former un revêtement à chacune des parties latérales et à la partie postérieure de la surface incurvée du moule et que, de ce fait, il est inévitable que l'on doive utiliser, pour l'application de ce procédé, un appareil du type à têtes multiples, comportant un grand nombre de pistolets disposés aux différents angles voulus par rapport à la surface du moule.
Le but de la présente invention est d'éviter les inconvénients et déficiences énoncées ci-dessus des procédés et appareils connus jusqu'ici et de procurer un procédé et un appareil perfectionné de fabrication d'une matière en pellicule moulée de bonne qualité qui soit formée de façon uniforme et précise, en conformité d'une face de forme déterminée d'un moule et qui puisse être fabriquée à haut rendement.
Pour que ce but puisse être atteint, le procédé qui fait l'objet de la présente invention se caractérise en ce qu'une quantité voulue de poudre de résine synthétique est déposée comme charge dans un récipient de traitement, en ce que la poudre est soulevée sous l'action d'un dispositif d'agitation à ailettes, en ce que, de cette façon, la poudre soulevée est amenée à adhérer à une face de moulage de forme déterminée d'un moule qui est chauffée à la température du point de fusion de la poudre de résine synthétique ou à une température supérieure à cette température, la poudre de résine synthétique atteignant en même temps l'état de fusion sur la face de moulage précitée, de façon qu'elle soit transformée en un revêtement en fusion et moulé d'une épaisseur déterminée au préalable,
et en ce que le revêtement est ensuite solidifié par
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refroidissement. Quant à l'appareil de fabrication d'une matière en pellicule moulée qui fait l'objet de la présente invention, il se caractérise en ce qu'il comporte un récipient de traitement dans la partie inférieure duquel il est prévu un espace destiné à contenir une couche de poudre de résine synthétique y déposée comme charge, en ce qu'il est prévu, dans la partie inférieure du récipient de traitement, un agitateur comportant un dispositif d'ailettes d'agitation destiné à soulever et à projeter vers le haut la couche de poudre de résine synthétique déposée comme charge dans le récipient de traitement, en ce qu'il est prévu, à la partie supérieure du récipient de traitement, un moule métallique qui le ferme à la face supérieure,
en ce que le moule métallique présente une face de moulage dirigée vers le bas destinée à être tournée vers la charge constituée par la couche de poudre, en ce que la face de moulage précitée est prévue pour être chauffée ou refroidie à volonté, et en ce que le moule métallique précité est monté de telle sorte qu'il puisse être rabattu dans une position d'ouverture telle que sa face de moulage soit dirigée vers le haut.
On donnera ci-après une description détaillée d'exemples de réalisation de la présente invention, en se référant aux dessins annexés à ce mémoire, dans lesquels : la figure 1 est une vue de côté, en partie en coupe, d'un appareil faisant l'objet de la présente invention, 51 se référant aux dessins annexés à ce mé- moire, dans lesquels : la figure 1 est une vue de côté, en partie en coupe, d'un appareil faisant l'objet de la présente invention qui répond à une première forme de réalisation de celle-ci ;
la figure 2 est une vue, également de côté
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et en partie en coupe, d'un appareil faisant l'objet de la présente invention qui répond à une autre forme de réalisation de celle-ci, et la figure 3 est une vue, également de côté et en partie en coupe, d'un appareil faisant l'objet de la présente invention qui répond à une autre forme de réalisation encore de celle-ci.
En se référant à la figure 1 des dessins ci-annexés, qui illustrent un premier exemple de réalisation de la présente invention, on peut voir que l'appareil comporte un socle 1, sur lequel est monté fixe un récipient de traitement 2, qui présente une profondeur déterminée 2t qui est ouvert à la face supérieure, récipient de traitement dont une partie inférieure, désignée par le nombre de référence 3, a été chargée de poudre de résine synthétique qui comporte un grand nom bre de fines particules a, d'un diamètre de l'ordre de 30 à 200 ; dans la partie inférieure 3 du récipient de traitement 2, qui contient la charge de poudre de résine synthétique d'alimentation, il est prévu un agitateur rotatif 4, qui y est monté horizontalement.
Pour être plus précis, on peut dire que l'agitateur 4 est constitué par un arbre rotatif 4a, qui est monté horizontalement et dont les deux parties d'extrémité sont supportées par des paliers prévus à des parois latérales opposées l'une à l'autre du récipient de traitement 2, arbre rotatif 4a qui porte un dispositif d'agitation à ailettes comportant un certain nombre de groupes d'agitation formés chacun d'ailettes d'agitation prévues radialement 4b, ces groupes d'agitation étant prévus sur l'arbre 4a à des intervalles déterminés, dans le sens axial de celui-ci. L'appareil est muni d'au moins un dispositif d'agitation 4 de ce genre et, habituellement, il en comporte plusieurs, qui sont prévus l'un à coté de l'autre, c'est-à-dire en parallèle l'un par rapport à l'autre.
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Le nombre de référence 5 désigne un moteur qui commande l'agitateur. Une paroi de base du récipient de traitement 2 se présente sous la forme d'une paroi perméable à l'air 6, constituée par exemple par un filtre à air, ou l'équivalent, présentant d'innombrables fines ouvertures et fait de verre, de tissu ou de toute autre matière convenable ;
en dessous de la paroi précitée, 6, il est prévu une chambre à air 7, qui est agencée de telle sorte que de l'air sous pression puisse y être introduit par une ouverture d'amenée d'air 8 prévue dans sa paroi latérale et par un conduit d'alimentation en air 9 raccordé à l'ouverture d'amenée précitée 8, la couche de poudre de résine synthétique dont il a été question plus haut pouvant de cette manière être amenée à flotter sous l'effet de l'air amené par la paroi de base perméable à l'air 6.
La face supérieure du récipient de traitement 2 porte un moule métallique 10 qui la couvre, c'est-à-dire qui la ferme ; le moule métallique 10 présente une face de moulage 11 qui est d'une forme incurvée et compliquée déterminée et dans laquelle est formé, si c'est nécessaire, un dessin de sinuosités ou l'équivalent, et au côté postérieur de la face de moulage Il du moule, il est prévu une chemise de réglage de température 12, dans laquelle peuvent introduits alternativement un agent chauffant et un agent de refroidissement de toute la surface de la face de moulage 11. La chemise 12 est reliée facultativement, par ses deux ouvertures de communication 12a, 12a, à un circuit 13 d'alimentation en agent chauffant et à un circuit 14 d'alimentation en agent de refroidissement.
Le circuit 13, qui assure l'alimentation en agent chauffant, comporte un réservoir 15, destiné à contenir l'agent chauffant, par exemple de l'huile, de l'eau ou l'équivalent, une pompe 16, un appareil de chauffage 17, une valve à trois voies 18, d'un côté, et une valve à trois
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voies 19, de l'autre côté, et le circuit 13 est relie, par les ouvertures de communication 12a, 12a dont il a été question plus haut, à la chemise 12, pour l'alimentation de celle-ci en agent chauffant.
Le circuit 14, qui assure l'alimentation en agent de refroidissement, par exemple de l'huile, de l'eau ou l'équivalent, une pompe 21, un appareil de refroidissement 22, la valve à trois voies 19, déjà citée plus haut, et une valve à trois voies supplémentaire 23, et ce circuit 14 est relié, par les ouvertures de communication 12a, 12a, dont il a été question plus haut, à la chemise 12, pour l'alimentation de celle-ci en agent de refroidissement.
Une liaison prévue entre l'appareil de refroidissement 22 et la valve à trois volets 23 peut augmenter le rendement du refroidissement ou le rendement du chauffage. En effet, lorsqu'il s'agit de faire passer le moule métallique 10 du chauffage au refroidisment, si l'huile chaude contenue dans la chemise 12 du moule 10 est renvoyée au réservoir 20 contenant l'agent de refroidissement, le rendement devient mauvais.
C'est là la raison pour laquelle la liaison dont il vient d'être question est utilisée dans ce cas, de façon qu'elle renvoie l'huile chaude au réservoir 15 contenant l'agent chauffant et, immédiatement après cela, le circuit est commuté pour le cycle de refroidissement. Ceci s'applique de même au cas où le circuit est commuté du refroidissement au chauffage.
Le moule métallique 10 est agencé de telle sorte qu'en faisant pivoter un mécanisme d'ouverture et de fermeture 24 qui est fixé à sa face latérale, on puisse le faire passer par rotation à une position d'ouverture telle que sa face de moulage 11 soit dirigée vers le haut et qu'il prenne la position dans laquelle il est représenté par un tracé en traits mixtes sur la figure 1 des dessins ci-annexés, de telle sorte qu'après achè-
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vement de l'opération de moulage, sa face de moulage 11 puisse être tournée vers le haut, ce qui facilitera le retrait du produit moulé A du moule. Il est avantageux qu'un élément destiné à assurer l'étanchéité à l'air 25, tel qu'une garniture d'étanchéité ou l'équivalent, soit prévu à la périphérie de la face de moulage Il du moule métallique 10.
On expliquera ci-après, de façon détaillée, comment se déroule le procédé de fabrication faisant l'objet de la présente invention, lorsqu'on utilise l'appareil proposé par cette invention qui est conçu selon la forme de réalisation décrite ci-dessus.
On charge le récipient de traitement 2 de l'appareil d'une quantité voulue de poudre de résine s synthétique a et l'on rabat le moule métallique 10 sur le récipient de traitement 2 de façon qu'il ferme celuici, en faisant pivoter le mécanisme d'ouverture et de fermeture 24, après quoi la chambre à air 7 qui est prévue à la partie de base du récipient de traitement 2 est alimentée en air et cet air mis en circulation dans la chambre 7 traverse la paroi de base 6, de façon à mettre en mouvement et à faire flotter la couche de poudre de résine synthétique contenue dans le récipient de traitement 2.
Entre-temps, la chemise 12 du moule métallique 10 a été alimentée en agent chauffant, l'huile ou autre agent du même genre, ayant été chauffé à une température supérieure au point de fusion de la poudre de résine synthétique a et, de cette manière, la face de moulage 11 du moule 10 est chauffée à une température déterminée àu préalable. A ce moment, l'agitateur 4 est mis en rotation, de telle sorte que le grand nombre de ses ailettes 4b, disposées par groupes, tournent violemment, à grande vitesse, et, de ce fait, la couche de poudre de résine synthétique, déjà mise en suspension par flottement, est soulevée et projetée de façon
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continue vers le haut par les ailettes 4b.
De cette manière, les fines particules de la poudre de résine synthétique a sont amenées à heurter fortement la surface de la face de moulage chauffée Il du moule 10 qui est dirigée vers le bas et se trouve au-dessus de la poudre de résine synthétique en suspension, et ces particules de poudre entrent en fusion sur la face de moulage Il du moule, sous l'effet de la chaleur qui a été communiquée à cette face de moulage. De cette manière, il est obtenu une couche de poudre de résine synthétique en fusion, qui est fermement déposée sur la face de moulage Il du moule, sans inclusion d'air entre elle et cette face de moulage. De même, par la suite, de fines particules de la poudre de résine synthétique sont amenées à s'accumuler sur la couche de résine déjà chauffée qui est entrée en fusion et à se lier par fusion à cette couche.
Si la projection de la poudre de résine synthétique vers le haut par l'agitateur 4 est poursuivie pendant un laps de temps de 30 à 120 secondes, il est produit une feuille de revêtement de résine en fusion et moulée qui présente une épaisseur d'environ 0,5 à 2 mm.
Si, au milieu de l'opération, on inverse le sens de rotation de l'agitateur 4 et si, par conséquent, le sens de rotation des ailettes d'agitation 4b est inversé, la direction de la projection des particules de poudre synthétique vers la face de moulage 11 du moule 10 est modifiée et la formation d'une couche uniforme, répondant de façon précise à la forme incurvée de la face de moulage du moule, peut être obtenue. Il est avantageux que la rotation régulière et la rotation inversée de l'agitateur soient répétées deux à trois fois.
Il est en outre avantageux, pour améliorer l'uniformité du revêtement formé, que l'on fasse tourner l'un de deux agitateurs, par exemple, prévus en parallèle l'un avec l'autre, dans le sens normal de rotation et
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l'autre de ses deux agitateurs, dans le sens de rotation opposé, de façon à produire un mouvement turbulent de la poudre. Lorsque l'épaisseur de la couche de résine atteint la valeur voulue, on met fin à la rotation de l'agitateur et à l'amenée d'air, et la couche de résine en fusion est maintenue à une température déterminée au préalable, afin que soit assuré un traitement de cette couche qui donne une pellicule uniforme.
Après cela, l'amenée de l'agent chauffant à la chemise 12 est interrompue et les valves à trois voies sont commutées sur le circuit de refroidissement, de telle sorte que l'agent de refroidissement est amené à la chemise 12 pour refroidir la face de moulage 11 du moule 10 en vue de la solidification de la couche de résine synthétique, et, de cette manière, la pellicule de matière moulée A, de l'épaisseur préalablement déterminée, peut être produite.
Après cela, on actionne le mécanisme d'ouverture et de fermeture 24, et, de cette manière, le moule métallique 10 est retourné de façon que sa face de moulage 11 soit ouverte, et le produit moulé A se présente ainsi tourné vers le haut. Il résulte de ceci que le produit A peut être facilement démoulé. Si l'agitateur 4 est agencé de telle sorte qu'il puisse être déplacé vers la gauche ou vers la droite, de façon qu'il puisse occuper une position préalablement déterminée dans le sens axial de l'arbre, ou s'il est agencé de telle sorte que son arbre 4a puisse être incliné par rapport à la face de moulage 11 du moule 10, une adhérence uniforme de la poudre de résine synthétique à la face de moulage du moule est davantage assurée.
Si un moule métallique 10, que l'on peut faire tourner à l'aide d'un mécanisme d'ouverture et de fermeture 24, est prévu à chacun des deux cotés du récipient de traitement 2, comme dans le cas de l'appa-
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reil qui est représenté sur la figure 2 des dessins ciannexés, le processus de fabrication peut se dérouler de telle sorte que lorsque l'un des moules métalliques 10, 10, est en place à la partie supérieure du récipient de traitement 2 de façon à fermer celui-ci et que la face de moulage 11 de ce moule 10 est chauffée de telle manière qu'il s'y forme une pellicule de matière en fusion qui s'y moule, l'autre des moules métalliques 10, 10, soit écarté, le revêtement en fusion moulé qui s'y est précédemment formé étant solidifié par refroidissement et en étant retiré,
après quoi le processus peut être répété alternativement, de telle sorte qu'il est avant tageux, en ce sens qu'il permet de fabriquer de façon continue, avec un rendement élevé, un certain nombre de produits A, c'est-à-dire de pellicules de matière moulée. Suivant une autre forme de réalisation constituant variante de la présente invention, l'appareil de fabrication peut être agencé, comme on peut s'en rendre compte en se référant à la figure 3 des dessins ci-annexés, de telle sorte qu'il soit muni d'un châssis rotatif 26 au côté du récipient de traitement 2 et qu'il comporte deux moules métalliques 10,10, montés sur le châssis rotatif 26 de telle manière qu'ils occupent l'un par rapport à l'autre des positions symétriques en rotation, ce qui permet de les amener chacun, alternativement,
à la position de travail en faisant tourner le châssis rotatif 26 dans un sens, puis dans l'autre. Dans le cas de cette forme de réalisation, le récipient de traitement 2 se présente en un agencement tel qu'il puisse être retiré vers l'extérieur par rapport à l'endroit de rotation des moules métalliques 10,10, afin qu'il ne se trouve pas sur le trajet de rotation de ces moules.
A cet effet, le socle 1 de l'appareil, sur lequel le récipient de traitement 2 est monté fixe, est prévu de telle sorte qu'il puisse être déplacé vers le haut et
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vers le bas à l'intervention d'un mécanisme élévateur 29 qui est monté sur une table mobile 28 pouvant être déplacée vers l'avant et vers l'arrière grâce à un cylindre 27, de telle manière que, lorsqu'il s'agit de faire tourner le châssis rotatif 26, le récipient de traitement 2 soit tout d'abord légèrement abaissé par le mécanisme élévateur 29 et qu'il soit ensuite retiré, en même temps que la table mobile 28, vers l'extérieur par rapport à l'endroit de rotation des moules métalliques 10,10.
Exemple concret
On utilise comme matière de départ de la poudre de résine de chlorure de vinyle dont les parti-
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cules sont d'un diamètre de l'orde d'environ 30 à 200 , par exemple d'un diamètre moyen de 150t, poudre de résine pouvant être utilisée seule ou faire partie, à raison de 100 parties, d'une poudre composée en outre de 70 à 80 parties d'un agent plastifiant, de 1 à 5 parties d'un agent de stabilisation, de 1 à 5 parties d'un agent colorant et de 1 à 2 parties d'uneproduit d'addition ; le moule métallique a au préalable été chauffé à une température de 230 C ;
la poudre constituant la matière de départ citée ci-dessus est amenée à flotter sous l'action de l'air et, lorsqu'elle se trouve ainsi à l'état de suspension, elle est agitée et elle est soulevée et projetée sur la face de moulage du moule pendant un laps de temps de 60 secondes, l'agitateur étant à cet effet actionné de façon répétée de telle sorte qu'il tourne alternativement dans le sens de rotation régulier et dans le sens de rotation inverse, à la vitesse de 1.200 tours par minute, ce qui permet la formation d'une couche de poudre se présentant à l'état de fusion uniforme.
Après cela, il est mis fin à la rotation alternative de l'agitateur dans l'un et dans l'autre
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sens, il est également mis fin à l'amenée d'air, et le moule métallique est maintenu à une température de 2300C. pendant un laps de temps de 120 secondes, ce qui permet d'obtenir sur la face de moulage du moule métallique une couche de résine en fusion ayant atteint un état tel qu'elle présente une surface lisse et qu'elle soit d'épaisseur uniforme. Le moule métallique est ensuite soumis au refroidissement et sa température est abaissée à 800 C en un laps de temps de 120 secondes, ce qui permet au revêtement de résine en fusion d'atteindre l'état de solidification, sa fabrication étant ainsi achevée.
De cette manière, il est obtenu une pellicule moulée de forme préalablement déterminée, qui présente une épaisseur uniforme d'environ 1,2 mm, qui est composée, exclusivement ou en ordre principal, de chlorure de vinyle et dont la surface présente un dessin de sinuosités.
Dans le cas où la pellicule de chlorure de vinyle dont il a été question ci-dessus, produite par le procédé faisant l'objet de la présente invention, doit être utilisée comme matière de départ pour la fabrication d'un élément de décoration intérieure de véhicule, par exemple de voiture automobile ou l'équivalent, lent, il est par exemple appliqué un procédé selon lequel une feuille de résine d'acrylonitrile-butadiène-styrène formant âme, qui a été préparée séparément par un procédé de fabrication courant, est placée dans l'un de deux moules tournés l'un vers l'autre, le produit préparé selon la présente invention étant placé dans l'autre moule, de l'uréthanne sous forme liquide étant ensuite introduit entre les deux parties et le tout étant alors soumis à la cuisson ;
on obtient de cette façon un élément de décoration intérieure portant à la surface la pellicule formée de la couche de matière ayant été traitée par le procédé qui fait l'objet de la présente invention.
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En résumé, on peut dire que, selon la présente invention, la poudre de résine synthétique qui est déposée dans le récipient de traitement est soulevée violemment et que cette poudre soulevée frappe toute la surface de la face de moulage chauffée du moule et atteint sur cette face l'état de fusion, de telle sorte qu'il peut être produit, en un court laps de temps, une pellicule moulée de bonne qualité, à laquelle est donnée une forme correspondant de façon précise à la forme déterminée de la face de moulage du moule, pellicule moulée qui ne contient par d'air et ne présente pas de piqûres, et dont la productivité est améliorée.