CH617122A5

CH617122A5 -

Info

Publication number: CH617122A5
Application number: CH1502677A
Authority: CH
Inventors: Erhard Keller
Original assignee: Modules Sanitaires Sa
Priority date: 1977-12-07
Filing date: 1977-12-07
Publication date: 1980-05-14
Also published as: GB2010733A; JPS5486551A; FR2411076A1; BR7808024A; DE2852806A1

Description

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'éléments de locaux sanitaires par emboutissage d'un flan en matière thermoplastique. Ces éléments peuvent être des baignoires, des lavabos, des armoires, des parois présentant des alvéoles formant rayonnages, etc. The present invention relates to a method of manufacturing elements of sanitary rooms by stamping a blank of thermoplastic material. These elements may be baths, sinks, cupboards, walls with shelving cells, etc.

On a déjà réalisé de tels éléments de locaux sanitaires en matière synthétique en utilisant un procédé d'emboutissage faisant appel à des matrices et des poinçons en bois. Ce procédé connu offre toutefois différents inconvénients. Tout d'abord, ces moules et ces poinçons de bois s'usent très rapidement et ne permettent pas de fabrication en grande série. Par ailleurs, ils ne permettent pas non plus la réalisation de surfaces parfaitement lisses comme on a l'habitude d'en voir dans la fabrication classique des lavabos en matière céramique et dans les carreaux de revêtement de parois présentant une surface ayant le poli du verre. We have already made such elements of sanitary premises in synthetic material using a stamping process using dies and wooden punches. This known method however offers various drawbacks. First of all, these molds and these wooden punches wear out very quickly and do not allow mass production. Furthermore, they also do not allow the production of perfectly smooth surfaces as we are used to seeing in the conventional manufacture of ceramic sinks and in wall covering tiles with a surface having the polish of glass. .

On a aussi proposé («Ullmann Encyklopädie der technischen Chemie», éd. 1960, t. 11, pp. 78-79) d'emboutir des flans en matière thermoplastique en utilisant une matrice dans laquelle on crée un vide sous l'effet duquel le flan thermoplastique préalablement porté à une température de ramollissement vient épouser la forme intérieure de la matrice. Ce procédé ne permet toutefois pas de réaliser des surfaces parfaitement lisses et polies comme il est souhaitable et ne permet pas non plus de travailler des flans en verre acrylique d'épaisseur suffisante pour la réalisation d'éléments de locaux sanitaires tels que, par exemple, des baignoires. It has also been proposed ("Ullmann Encyklopädie der technischen Chemie", ed. 1960, t. 11, pp. 78-79) to stamp blanks in thermoplastic material using a matrix in which a vacuum is created under the effect of which the thermoplastic blank previously brought to a softening temperature conforms to the internal shape of the matrix. However, this process does not make it possible to produce perfectly smooth and polished surfaces as it is desirable and also does not make it possible to work blanks of acrylic glass of sufficient thickness for the production of elements of sanitary rooms such as, for example, bathtubs.

La présente invention vise à fournir un procédé de fabrication d'éléments de locaux sanitaires exempt de ces défauts. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on utilise un flan formé au moins d'une couche de verre acrylique, une matrice en 5 métal présentant sur la majeure partie au moins de sa surface un ■réseau de perforations, et un poinçon en métal poli présentant lui aussi sur la majeure partie au moins de sa surface un réseau de perforations, en ce qu'on dispose sur la matrice le flan préalablement chauffé à température de ramollissement, en ce qu'on exerce io une aspiration à partir de l'extérieur de la matrice, à travers ses perforations, pour appliquer le flan sur la surface intérieure de cette matrice et éliminer complètement l'air entre ce flan et cette surface, et en ce qu'on vient ensuite appliquer le poinçon sur le flan pour le presser contre la matrice avec une pression d'embou-15 tissage de 1 à 2 kg/cm2, en même temps qu'on laisse s'échapper par les perforations du poinçon l'air se trouvant entre celui-ci et le flan, et en ce que, après avoir comprimé le flan entre le poinçon et la matrice, on dégage le poinçon en même temps qu'on envoie de l'air comprimé à travers les perforations de la matrice et du 20 poinçon, pour faciliter le détachement de l'objet fini de ces deux organes. The present invention aims to provide a method of manufacturing elements of sanitary rooms free of these defects. The method according to the invention is characterized in that a blank formed at least of a layer of acrylic glass is used, a metal matrix having on the major part at least of its surface a network of perforations, and a punch in polished metal also having on the major part at least of its surface a network of perforations, in that one has on the matrix the blank previously heated to softening temperature, in that one exerts a suction at from the outside of the matrix, through its perforations, to apply the blank to the interior surface of this matrix and completely eliminate the air between this blank and this surface, and in that we then apply the punch on the blank to press it against the die with a pressure of weaving-weaving of 1 to 2 kg / cm2, at the same time that the air lying between the latter is allowed to escape through the perforations of the punch and the blank, and in that, after compressing the blank between the punch and the die, the punch is released at the same time as compressed air is sent through the perforations of the die and the punch, to facilitate detachment of the finished object from these two organs.

Le flan est, de préférence, en verre acrylique et une pression d'emboutissage d'environ 1-2 kg/cm2 peut être avantageusement utilisée. Le dessin annexé illustre à titre d'exemple deux formes 25 d'exécution du procédé selon l'invention. The blank is preferably made of acrylic glass and a drawing pressure of approximately 1-2 kg / cm 2 can be advantageously used. The accompanying drawing illustrates by way of example two embodiments of the method according to the invention.

La fig. 1 est une vue en coupe très schématique d'une matrice et d'un poinçon utilisés pour la mise en œuvre d'une première forme d'exécution du procédé, pour la réalisation d'éléments de paroi présentant des alvéoles formant rayonnages. Fig. 1 is a very schematic sectional view of a die and a punch used for the implementation of a first embodiment of the method, for the production of wall elements having cells forming shelving.

30 La fig. 2 est une vue analogue à la fig. 1, mais relative à une deuxième mise en œuvre du procédé illustrant le cas de la fabrication d'une baignoire. Fig. 30 2 is a view similar to FIG. 1, but relating to a second implementation of the method illustrating the case of the manufacture of a bathtub.

Sur la fig. 1, on a indiqué en 1 une matrice présentant trois alvéoles 2, 3, 4 et un poinçon 5 présentant trois parties 6, 7, 8 35 complémentaires des alvéoles 2, 3, 4, respectivement. La matrice 1 est en métal, de préférence en alliage d'aluminium, dont la surface intérieure est polie. Cette matrice présente sur pratiquement la totalité de sa surface un réseau de perforations tel que 9, dont les dimensions ont été exagérées pour la clarté du dessin. Ces perforo rations traversent de part en part l'épaisseur de la matrice et communiquent avec une chambre 10 étanche, disposée autour de la matrice comme on le voit sur le dessin. Cette chambre est mise en communication avec l'extérieur par un conduit 11 destiné à être relié alternativement à une aspiration d'air et à un refoule-45 ment d'air comprimé, comme on l'expliquera plus loin. In fig. 1, there is indicated in 1 a matrix having three cells 2, 3, 4 and a punch 5 having three parts 6, 7, 8 complementary to the cells 2, 3, 4, respectively. The matrix 1 is made of metal, preferably of aluminum alloy, the inner surface of which is polished. This matrix presents on practically the whole of its surface a network of perforations such as 9, the dimensions of which have been exaggerated for the clarity of the drawing. These perforations pass right through the thickness of the matrix and communicate with a sealed chamber 10, disposed around the matrix as seen in the drawing. This chamber is placed in communication with the outside by a conduit 11 intended to be connected alternately to an air intake and to a discharge of compressed air, as will be explained below.

Le poinçon 5 est également en métal, de préférence en alliage d'aluminium, dont la surface active est polie. Ce poinçon présente lui aussi sur pratiquement la totalité de sa surface des perforations telles que 12, le traversant de part en part et débouchant dans une 50 chambre étanche 13 fermée hermétiquement par une paroi 14. Un conduit souple 15 fait communiquer la chambre 13 avec l'extérieur. Ce conduit est destiné à être relié alternativement à une aspiration d'air et à une source d'air sous pression, comme on l'expliquera plus loin. The punch 5 is also made of metal, preferably of aluminum alloy, the active surface of which is polished. This punch also has perforations such as 12 on practically the whole of its surface, passing through it right through and opening into a sealed chamber 13 hermetically closed by a wall 14. A flexible conduit 15 makes the chamber 13 communicate with the 'outside. This duct is intended to be connected alternately to an air intake and to a source of pressurized air, as will be explained below.

55 Bien entendu, des moyens mécaniques sont prévus pour donner un mouvement alternatif d'abaissement et de soulèvement au poinçon 5, de manière à engager les parties 6, 7 et 8 à l'intérieur des alvéoles 2, 3, 4 de la matrice. 55 Of course, mechanical means are provided to give an alternating lowering and lifting movement to the punch 5, so as to engage the parts 6, 7 and 8 inside the cells 2, 3, 4 of the matrix.

Pour la fabrication d'un élément de paroi alvéolaire formant 60 des rayonnages, on dispose sur la matrice un flan 16, par exemple en verre acrylique, préalablement chauffé à une température de ramollissement et on relie le conduit 11 à une aspiration d'air qui oblige le flan 16 à se déformer pour venir épouser la surface intérieure de la matrice. On comprend que le réseau de perfora-65 tions 9 produit non seulement cet emboutissage par aspiration, mais l'élimination totale de l'air pouvant se trouver emprisonné entre le flan 16 et la surface intérieure de la matrice 1, évitant ainsi toute irrégularité de surface sur le flan. Immédiatement For the manufacture of a honeycomb wall element forming 60 of the shelves, a blank 16 is placed on the matrix, for example made of acrylic glass, previously heated to a softening temperature and the duct 11 is connected to an air intake which forces the blank 16 to deform in order to conform to the inner surface of the matrix. It is understood that the network of perfora-65 tions 9 produces not only this drawing by suction, but the total elimination of the air which may be trapped between the blank 16 and the inner surface of the matrix 1, thus avoiding any irregularity of surface on the blank. At once

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ensuite, le poinçon 5 est abaissé pour venir comprimer entre lui et la matrice le flan ainsi déjà conformé dans la matrice. La pression est choisie telle que le flan présente sur ses deux faces un poli du même degré que celui du poinçon et de la matrice. Les perforations 12 du poinçon assurent que l'air pouvant se trouver empri- s sonné entre le poinçon et le flan puisse s'échapper en totalité, then, the punch 5 is lowered to compress between it and the matrix the blank thus already shaped in the matrix. The pressure is chosen such that the blank has on its two faces a polish of the same degree as that of the punch and of the die. The perforations 12 of the punch ensure that the air which may be trapped between the punch and the blank can escape completely,

évitant ainsi toute irrégularité de surface sur l'objet terminé. La pression exercée par le poinçon sur le flan sera de préférence d'environ 1-2 kg/cm2. Selon la forme de l'objet à réaliser, on laissera le flan comprimé entre le poinçon et la matrice pendant io une durée de 2 à 3 mn dans le cas d'ime paroi telle que celle dont il s'agit sur la fig. 1, et pendant une durée supérieure, par exemple de 3 à 5 mn, ou éventuellement davantage, jusqu'à 10 mn, s'il s'agit d'un objet de forme plus compliquée et aussi plus massif, tel qu'un lavabo, un bidet ou une baignoire. 15 thus avoiding any surface irregularity on the finished object. The pressure exerted by the punch on the blank will preferably be approximately 1-2 kg / cm2. Depending on the shape of the object to be produced, the compressed blank will be left between the punch and the die for a period of 2 to 3 minutes in the case of a wall such as that in question in FIG. 1, and for a longer period, for example from 3 to 5 minutes, or possibly longer, up to 10 minutes, if it is an object of more complicated shape and also more massive, such as a sink , a bidet or a bathtub. 15

L'épaisseur d'un flan de verre acrylique peut être de 6 à 8 mm lorsqu'il s'agit, comme sur la fig. 1, de faire des éléments de paroi. Une épaisseur supérieure, de 10 à 12 mm, sera utilisée de préférence s'il s'agit de fabriquer une baignoire, un lavabo ou un bidet. The thickness of an acrylic glass blank can be 6 to 8 mm when it is involved, as in fig. 1, to make wall elements. A greater thickness, 10 to 12 mm, will be used preferably if it is a question of manufacturing a bathtub, a washbasin or a bidet.

Les perforations 9 et 12 se présentent sous la forme d'un 20 réseau, par exemple en mailles carrées, dont la dimension de maille peut être de 4 à 8 cm. Le diamètre des perforations 9 et 12 est de préférence compris entre 0,3 et 0,5 mm. The perforations 9 and 12 are in the form of a network, for example in square mesh, the mesh size of which can be from 4 to 8 cm. The diameter of the perforations 9 and 12 is preferably between 0.3 and 0.5 mm.

Au lieu d'employer un flan en verre acrylique, on pourrait aussi utiliser, par exemple, un flan en polystyrol muni d'une 25 couche de verre acrylique. Instead of using an acrylic glass blank, one could also use, for example, a polystyrol blank provided with a layer of acrylic glass.

Dans le cas du verre acrylique, le flan 16 pourra être porté, In the case of acrylic glass, the blank 16 may be worn,

dans un four, à une température de 80° C de façon que, au moment où on le pose sur la matrice, il ait une température comprise entre 50 et 60° C. Lorsque le temps de compression du 30 flan entre le poinçon et la matrice est écoulé, les conduits 11 et 15 sont reliés à une source d'air sous pression, en même temps que le poinçon 5 est dégagé de la matrice. Sous l'effet de l'air comprimé venant agir sur le flan à travers les orifices 9 et 12, le détachement de l'objet terminé, de la matrice d'une part et du poinçon d'autre 3s part, est grandement facilité. in an oven, at a temperature of 80 ° C so that, when it is placed on the die, it has a temperature between 50 and 60 ° C. When the compression time of the blank 30 between the punch and the matrix has flowed, the conduits 11 and 15 are connected to a source of pressurized air, at the same time as the punch 5 is released from the matrix. Under the effect of the compressed air coming to act on the blank through the orifices 9 and 12, the detachment of the finished object, of the matrix on the one hand and of the punch on the other hand, is greatly facilitated.

Dans l'exemple selon la fig. 2, il s'agit de la fabrication d'une baignoire à partir d'un flan 17, au moyen d'une matrice 18 et d'un poinçon 19. La matrice présente, comme dans le premier exemple, des perforations 20 sur pratiquement toute sa surface et, de même, le poinçon 19 présente des perforations 21 sur pratiquement toute sa surface. Les perforations 20 débouchent dans une chambre étanche 22 communiquant avec l'extérieur par un conduit 23 tandis que les perforations 21 débouchent dans une chambre étanche 24 communiquant avec l'extérieur par un conduit souple 25. Les opérations sont tout à fait analogues à ce qui a été décrit à propos de la fig. 1, c'est-à-dire que le flan 17, par exemple en verre acrylique, est posé sur la matrice 18 après avoir été porté à une température de ramollissement, puis le conduit 23 est relié à une aspiration qui agit sur le flan 17 à travers les orifices 20, pour déformer ce flan et l'amener à prendre exactement la forme de l'intérieur de la matrice, après quoi le poinçon 19 vient comprimer étroitement le flan entre lui et la matrice pour lui donner le poli de surface désiré. Lorsque le temps de compression fixé est écoulé, de l'air comprimé est envoyé dans les chambres 22 et 24 respectivement, par les conduits 23 et 25, en même temps que le poinçon 19 se dégage de la matrice. In the example according to fig. 2, it is the manufacture of a bathtub from a blank 17, by means of a matrix 18 and a punch 19. The matrix has, as in the first example, perforations 20 on practically its entire surface and, similarly, the punch 19 has perforations 21 over almost its entire surface. The perforations 20 open into a sealed chamber 22 communicating with the outside via a conduit 23 while the perforations 21 open into a sealed chamber 24 communicating with the outside via a flexible conduit 25. The operations are quite similar to that which has been described in connection with FIG. 1, that is to say that the blank 17, for example made of acrylic glass, is placed on the matrix 18 after having been brought to a softening temperature, then the conduit 23 is connected to a suction which acts on the blank 17 through the holes 20, to deform this blank and cause it to take exactly the shape of the interior of the die, after which the punch 19 comes to compress the blank tightly between it and the die to give it the surface polish longed for. When the fixed compression time has elapsed, compressed air is sent to the chambers 22 and 24 respectively, by the conduits 23 and 25, at the same time as the punch 19 emerges from the matrix.

Dans le cas d'une baignoire, on prévoira avantageusement que le bord soit recourbé verticalement vers le haut sur les côtés de la baignoire qui seront adjacents à des parois, afin d'éviter le joint habituel qui est souvent une source d'ennuis. Sur le ou les autres côtés, ce bord de la baignoire sera recourbé verticalement vers le bas. Ces rebords coïncideront exactement avec le bord d'un élément de paroi plan et vertical, et un couvre-joint métallique pourra être prévu à cet endroit lors de l'assemblage sur place dans le local sanitaire. In the case of a bathtub, provision will advantageously be made for the edge to be curved vertically upwards on the sides of the bathtub which will be adjacent to walls, in order to avoid the usual seal which is often a source of trouble. On the other side (s), this edge of the bathtub will be curved vertically downwards. These edges will coincide exactly with the edge of a flat and vertical wall element, and a metal joint cover may be provided at this location during assembly on site in the sanitary room.

Dans le cas des exemples décrits, on peut prévoir que le poli du poinçon soit plus poussé que celui de la matrice, car ce qui importe, c'est surtout que la surface visible de l'objet fabriqué présente un aspect brillant et lisse comme de la porcelaine. La surface de la baignoire ou de la paroi qui est cachée à la vue peut parfaitement être plus grossière. Par contre, s'il s'agit d'un lavabo, d'un bidet ou d'une cuvette de WC, par exemple, il est important que toute la surface présente les mêmes degrés de poli et, dans ce cas, aussi bien le poinçon que la matrice présenteront une surface très soigneusement polie. In the case of the examples described, it can be foreseen that the polish of the punch is greater than that of the matrix, because what is important is above all that the visible surface of the manufactured object has a shiny and smooth appearance as porcelain. The surface of the bathtub or the wall which is hidden from view can perfectly be coarser. On the other hand, if it is a sink, a bidet or a toilet bowl, for example, it is important that the entire surface has the same degrees of polish and, in this case, as well the punch that the die will present a very carefully polished surface.

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1 feuille dessins 1 sheet of drawings

Claims

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1. Method for manufacturing elements of sanitary rooms by stamping a blank of thermoplastic material, characterized in that a blank formed at least of a layer of acrylic glass is used, a metal matrix having on the major at least part of its surface a network of perforations, and a polished metal punch also having on the major part at least of its surface a network of perforations, in that the blank previously heated at temperature of softening, in that one exerts a suction from the outside of the matrix, through its perforations, to apply the blank to the interior surface of this matrix and completely eliminate the air between this blank and this surface, and in that we then apply the punch on the blank to press it against the die with a stamping pressure of 1 to 2 kg / cm2, at the same time that we let escape through the perforations of the punch air lying between that here and the blank, and in that, after having compressed the blank between the punch and the die, the punch is released at the same time as compressed air is sent through the perforations of the die and the punch , to facilitate the detachment of the finished object from these two organs.

2. Method according to claim 1, characterized in that an ime suction is produced through the perforations of the punch at least during the stamping, to facilitate the escape of the air being between this punch and the blank.

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3. Method according to claim 1, characterized in that the mesh of the perforation network of the punch and of the matrix has a dimension between 4 and 8 cm.

4. Method according to claim 1, characterized in that the perforations of the punch and of the matrix have a diameter between 0.3 and 0.5 mm.

5. Method according to claim 1, characterized in that the blank is made of polystyrol provided with a layer of acrylic glass.

6. Method according to claim 1, characterized in that the duration of the drawing is between 2 and 10 min depending on the shape of the element to be produced.