FR2486445A1 - Appareil de thermoformage sous vide de feuilles thermoplastiques - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DE MOULAGE SOUS VIDE DE FEUILLES THERMOPLASTIQUES. ELLE SE RAPPORTE A UN APPAREIL DANS LEQUEL UNE FEUILLE THERMOPLASTIQUE 120 PASSE D'ABORD DANS UN DISPOSITIF 102 DE CHAUFFAGE PLACE AUTOUR D'UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE 40 ET, LORSQU'ELLE EST RAMOLLIE, EST FORMEE SUR LES ELEMENTS TRIDIMENSIONNELS QUI DEPASSENT DE PLAQUES 66 DE MOULAGE A L'INTERIEUR DESQUELLES UN VIDE EST CREE. LES ELEMENTS TRIDIMENSIONNELS FORMES SONT REFROIDIS AVANT ENROULEMENT DE LA FEUILLE 120A. APPLICATION A LA FABRICATION DES FEUILLES UTILISEES POUR LES APPAREILS DE TRAITEMENT BIOLOGIQUE DES EAUX USEES.

Description

Appareil de thermoformage sous vide de feuilles thermoplas-

tiques. La présente invention concerne le thernoformage

sous vide des matières polymères. Plus précisément, elle con-

cerne un appareil et un procédé de thermoformage sous vide

de configurations tridimensionnelles dans des feuilles poly-

mères, en particulier destinéesà la formation de dispositifs rotatifs de contact destinés au traitement biologique des

eaux usées.

On a déjà utilisé différents types de dispositifs rotatifs de contact pour le traitement biologique des eaux usées, assurant l'exposition des organismes à l'air afin que

leur croissance soit favorisée et accroissant ainsi la diges-

tion des déchets organiques présents dans l'eau. Par exemple, les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 3 827 559, 3 894 953, 3 904 525, 3 997 443, 4 083 746 et 4 115 268 décrivent des

exemples représentatifs de tels appareils de contact.

Les rotors des dispositifs de contact sont en gé-

néral formés par disposition de disques côte à côte sur un arbre ou par enroulement en spirale d'une bande autour d'un arbre comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 115 268. On utilise divers types d'entretoises pour le maintien des disques à distance les uns des autres ainsi que

pour la séparation des couches spiralées et pour l'augmenta-

tion de la surface de contact. Les entretoises peuvent être des éléments séparés ou peuvent être solidaires des disques

ou de la bande enroulée en spirale.

Les milieux dans lesquels les rotors sont utilisés sont très corrosifs. En conséquence, la dimension importante des rotors et leur grand nombre nécessaire aux installations

de traitement d'eaux usées rendent souhaitable leur réalisa-

tion en une matière inerte, tenace et peu coûteuse qui peut être facilement mise en forme et montée avec la configuration

des rotors. Les matières polymères disponibles dans le commer-

ce telles que le polyéthylène, le polypropylène et le poly-

styrène, sont des exemples représentatifs de matières qui

peuvent être utilisées à cet effet.

Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 4 115 268 et 4 083 746 décrivent le thermoformage sous vide d'éléments de forme géométrique tridimensionnelle dans une feuille d'un

polymère thermoplastique, avec formation d'entretoises soli-

daires de la feuille qui est ensuite utilisée pour la réalisa-

tion de rotors à disques et de rotors à spirale. Les opéra-

tions de thermoformage sous vide décrites dans ces documents sont des opérations discontinues dans lesquelles une feuille polymère est formée sur un moule puis retirée et une nouvelle feuille subit un thermoformage sous vide. Cette opération a été considérée comme essentielle étant donné que la feuille doit coopérer de façon étanche avec la bordure du moule afin que l'air ne puisse pas pénétrer lors de l'extraction de l'air compris entre la feuille et le aibule afin que la pression soiî abaissée, si bien que la pression atmosphérique peut provoquer

l'appui de la matière polymère préalablement chauffée et ra-

mollie ou plastique au contact de la surface profilée du moule. Le procédé est analogue lors du thermoformage sous vide d'une longue bande d'une feuille polymère, mais des zones consécutives de la bande et non des feuilles séparées sont soumises à l'opération indiquée. Ces procédés qui mettent en

oeuvre une séquence de mise en route et d'arrêt sont obliga-

toirement lents, limitent la production, augmentent les coûts

et nécessitent plus de main d'oeuvre qu'il n'est souhaitable.

L'invention concerne un appareil de moulagesous

vide d'éléments tridimensionnels dans une feuille d'un poly-

mère thermoplastique, l'appareil comprenant une plaque de moulage dont la surfàce porte des éléments tridimensionnels, la plaque de moulage ayant une marge assurant la fermeture, une face de moulage et une face de nonmoulage, au moins un

orifice de circulation de gaz traversant la plaque de mou-

lage afin qu'un gaz puisse circuler d'une face à l'autre de la plaque, un dispositif destiné à déplacer la plaque de

moulage suivant un trajet prédéterminé, un dispositif des-

tiné à maintenir une feuille d'un polymère thermoplastique,

chauffée afin qu'elle soit ramollie ou plastique, afin qu'el-

le soit adjacente à la face de moulage de la plaque mobile, un dispositif destiné à faire coopérer de façon étanche et

temporaire la feuille polymère chauffée avec toute la pé-

riphérie ou la marge de la plaque de moulage, un dispositif d'enlèvement de gaz de l'espace compris entre la feuille polymère chauffée et la face de moulage de la plaque, par ledit orifice de circulation de gaz au moins, de manière qu'une pression externe puisse chasser la feuille chauffée afin qu'elle prenne la forme de la surface de la face de moulage, et un dispositif d'enlèvement de la feuille moulée, lorsqu'elle s'est refroidie à un état non plastique, afin qu'elle soit retirée du contact de la face de la plaque mobile

de moulage.

Une chambre sous vide est avantageusement disposée sur la face de nonmoulage de la plaque de moulage et est

mobile avec elle, l'orifice au moins étant destiné à commu-

niquer avec la chambre sous vide; en outre, un dispositif est avantageusement destiné à retirer le gaz de la chambre sous vide lorsque la feuille polymère a été chauffée et est thermoformable. L'appareil peut comprendre undispositif de support

d'un rouleau d'une matière polymère en feuille, et un dispo-

sitif d'introduction continue de cette matière polymère d'un dispositif de support de rouleau à une position adjacente à

la face mobile de moulage. En outre, un dispositif peut assu-

rer le chauffage de la matière de la feuille afin qu'elle se

ramollisse ou devienne plastique avant sa coopération étan-

che avec la périphérie ou la marge de la plaque de moulage.

De plus, l'appareil comporte avantageusement un dispositif destiné à pulvériser un fluide de refroidissement sur la

feuille polymère chaude lorsqu'elle a été moulée.

Un dispositif destiné à interrompre l'application du vide ou l'enlèvement du gaz entre la face de moulage et la feuille polymère, avant le retrait de celle-ci de la plaque de moulage, est avantageusement incorporé afin qu'il

facilite l'enlèvement de la feuille moulée. En outre, l'ap-

pareil peut comprendre un dispositif destiné à enrouler la

feuille polymère moulée sur un rouleau après son retrait.

Plusieursplaques de moulage peuvent être placées bout à bout sous forme d'un anneau, par exemple sous forme

d'une enveloppe cylindrique rotative rigide. Cette envelop-

pe cylindrique peut être circulaire et elle peut être sup-

portée par un essieu ou un arbre afin qu'elle puisse tourner.

Dans un mode de réalisation particulier, l'inven-

tion concerne un appareil de moulage continu sous vide d'éléments tridimensionnels dans un rouleau d'une feuille d'une matière thermoplastique polymère, l'appareil comprenant une enveloppe cylindrique montée sur un essieu ou un arbre afin qu'elle puisse tourner et un dispositif d'entraînement en rotation de l'enveloppe, celle-ci ayant plusieurs plaques

courbes séparées de moulage dont les faces externes de mou-

lage ont des éléments tridimensionnels, au moins un orifice de circulation d'air traversant chaque plaque de moulage afin que de l'air puisse être retiré de la face de moulage de chaque plaque, un dispositif d'alimentation continue d'une

feuille polymère afin qu'elle soit adjacente aux faces exter-

nes de moulage de l'enveloppe cylindrique lorsque celle-ci tourne, un dispositif de chauffage continu de la feuille polymère lorsqu'elle se déplace, afin qu'elle puisse être thermoformée, lorsque l'enveloppe cylindrique tourne, si bien qu'une partie chauffée de feuille est formée contre chaque plaque consécutive de moulage, un dispositif destiné à

faire coopérer de façon étanche et temporairement la feuil-

le polymère chauffée et la marge de chaque plaque consécu-

tive de moulage, tout autour de cette marge, un dispositif destiné à retirer successivement l'air compris entre la

feuille polymère chauffée et les faces de moulage des pla-

ques successives, par l'orifice de circulation d'air au moins, de manière que la pression atmosphérique puisse

chasser la feuille chauffée qui prend alors la configura-

tion de la surface de la face de moulage, et un dispositif

d'enlèvement continu de la feuille moulée après son refroi-

dissement à un état non plastique, du contact de la face de

moulage des plaques mobiles.

Une chambre séparée d'aspiration ou sous vide peut être formée à l'intérieur de l'enveloppe cylindrique et peut communiquer séparément par l'orifice de circulation de gaz au moins de chaque plaque de moulage, avec un dispositif d'enlèvement du gaz des chambres consécutives sous vide, après le chauffage de la feuille polymère et sa mise à l'état

thermoformable, au contact des plaques consécutives de moula-

ge. Les côtés du cylindre peuvent être parallèles et chaque bord de l'enveloppe peut avoir une rangée d'ergots

pointus distants radialement, pouvant pénétrer dans la feuil-

le initiale et empêcher les bords de celle-ci d'être tirés

vers l'intérieur pendant l'opération de chauffage et de for-

mage sous vide.

Deux chaînes sans fin sont avantageusement dispo-

sées sur des rouleaux montés sur l'axe de l'enveloppe cylin-

drique mais placés à l'extérieur de celle-ci, chaque chaîne étant placée en face d'une ligne d'ergots pointus radiaux distants qui peuvent traverser la feuille polymère à chaque bord de l'enveloppe cylindrique si bien qu'un tronçon de chaîne suit le profil de la surface du cylindre et fait coopérer les ergots avec une couche de feuille polymère chauffée, afin qu'un joint étanche soit formé le long de la marge et empêche l'entrée d'air par les bords. Ces ergots

peuventêtre placés dans une gorge ou rigole circulaire.

Le dispositif de chauffage de la feuille polymère

peut être fixe et distant des surfaces des plaques de moula-

ge de l'enveloppe, mais il suit le profil de ces surfaces.

L'appareil comprend avantageusement des barres destinées à repousser la feuille chauffée contre le bord

postérieur au moins de chaque plaque de moulage, en direc-

tion axiale par rapport à l'enveloppe cylindrique afin que la partie correspondante de la marge de la plaque de moulage soit étanche et empêche l'entrée d'air. Les barres peuvent

se déplacer avec la feuille polymère tout en étant au con-

tact de celle-ci, depuis un endroit qui précède l'enlève-

ment de l'air compris entre la plaque et la feuille polymère

jusqu'à un endroit auquel le thermoformage est terminé.

Cependant, les barres sont habituellement destinées à être

retirées du contact de la feuille moulée alors que le dis-

positif d'enlèvement d'air reste en fonctionnement.

Les dispositifs à barres sont avantageusement supportés indépendamment de l'enveloppe et comportent au moins une barre raccordée à un arbre rotatif auquel elle est parallèle et qui peut se déplacer verticalement. Le cylindre a aussi un dispositif destiné à faire tourner la barre afin qu'elle vienne prendre appui contre la feuille polymère

chauffée et ramollie.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion ressortiront mieux de la description qui va suivre,

faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la de réalisation la tie principale - la de la figure 2 - la de la figure 3 figure 1 est une perspective globale d'un mode particulier de l'invention;

figure 2 est une élévation latérale de la par-

de l'appareil de la figure 1; figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 - la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 2; - la figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 5; - la figure 7 est une vue en plan représentant le raccord de deux plaques adjacentes de moulage; - la figure 7A est une coupe suivant la ligne 7A-7A de la figure 7; - la figure 8 est une vue partielle en plan d'une

plaque de moulage sur laquelle est disposée une feuille po-

lymère thermoformée sous vide; - la figure 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 8; - la figure 10 est une coupe suivant la ligne 10-10 de la figure 2; - la figure 11 est une perspective avec des parties arrachées d'un mécanisme à barres latérales d'étanchéité du type représenté sur la figure 10; -- la figure 12 est une élévation du mécanisme d'entraînement qui fait pivoter successivement les barres d'étanchéité;

- la figure 13 est analogue à la figure 12 mais re-

présente une barre d'étanchéité en dehors de la position dans laquelle elle applique une force de contact étanche entre la feuille polymère et le moule; - la figure 14 est une élévation suivant les flèches 14 de la figure 12; - la figure 15 est une élévation suivant les flèches de la figure 2; - la figure 16 est une coupe suivant la ligne 16-16 1.5 de la figure 2; - la figure 17 est une coupe suivant la ligne 17-17 de la figure 2 et représente les dispositifs de pulvérisation d'eau de refroidissement; et

- la figure 18 est une élévation suivant les flè-

ches 18 de la figure 2, représentant le mécanisme de découpe

des bords de la feuille moulée.

Les références identiques désignent, sur les diver-

ses figures, des éléments identiques ou analogues par raison

de clarté.

L'appareil représenté sur les figures 1 à 18 peut

être utilisé pour le thermoformage continu sous vide d'élé-

ments tridimensionnels, par exemple de cavités en forme de coupelles, dans une feuille polymère continue qui peut être enroulée afin qu'elle forme un rotor de traitement biologique, par exemple du type ayant la structure décrite dans le brevet

des Etats-Unis d'Amérique n0 4 115 268.

Comme indiqué sur la figure 1, une base 10 porte à

une première extrémité un panneau il de commande d'un appa-

reil électrique comprenant des commutateurs, des boites de connexion, des disjoncteurs et analogues, faisant partie du

circuit électrique utilisé pour la commande de l'appareil.

Le circuit et l'appareillage électrique peuvent être des éléments classiques et on peut les utiliser d'une manière

bien connue des hommes du métier pour la commande de l'ap-

pareil. Deux bâtis analogues et distants 12 de support de moule dépassent verticalement au-dessus de la base 10 sur laquelle ils sont montés (figures 1 et 2). Chaque bâti 12 a trois pieds 20, 21 et 22 de support formés par des fers

en U et auxquels un organe horizontal 24 est raccordé.

Cet organe 24 rejoint une colonne verticale 26. Les extré-

mités inférieures des bras inclinés 28 et 29 se raccordent à l'organe 24. Une cornière circulaire 32 dépasse d'une première extrémité de l'organe 24 et rejoint les extrémités

des bras 28 et 29 avant de revenir à l'organe 24.

Un essieu ou arbre 33 peut tourner dans des paliers 34 fixés à la partie supérieure de chaque organe horizontal 24 (figures 1, 2 et 9). Deux disques métalliques distants 36

sont montés sur l'arbre 33. Huit rayons 39 raccordés à cha-

que disque 36 dépassent radialement vers l'extérieur jusqu'à

un moule métallique cylindrique 40.

Le moule métallique 40 a une plaque métallique in-

terne cylindrique 42 distante de la plaque métallique ex-

terne cylindrique 44. La surface externe de la plaque 44 forme une face de moulage alors que la surface interne de cette plaque constitue une face de non-moulage. Les deux bords périphériques 43 (figure 9) des plaques cylindriques 42 et 44 sont raccordés. Huit parois pleines 46 disposées axialement (figures 7, 7A et 11) sont disposées entre les

plaques 42 et 44. Chaque paroi pleine 46 est disposée ra-

dialement à 45 par rapport aux deux parois adjacentes 46 afin que l'espace séparant les plaques 42 et 44 soit divisé en huit chambres séparées 48 sous vide (figures 3, 5, 7, 7A,

9 et 16).

La plaque externe 44 du moule est plus épaisse

que la plaque interne 42. Cette plaque externe 44 a des co-

lonnes adjacentes parallèles X de cavités coniques 50 (fi-

gures 7, 9, 16 et 17) ayant un trou central taraudé 52. Les

cavités des lignes adjacentes Y (figures 7 et 8) sont dis-

posées obliquement les unes par rapport aux autres afin que les lignes, perpendiculairement aux colonnes, contiennent des

cavités 50 d'une colonne sur deux.

Un trou ou canal 54 de circulation d'air part du fond de chaque cavité 50 et est formé dans toute l'épaisseur

restante de la plaque 44 afin qu'il communique avec une cham-

bre 48 sous vide (figures 5 et 9). Un organe métallique rapporté amovible 56 se loge dans chaque cavité 50. Chaque

organe 56 a une nervure périphérique 58 qui se courbe ré-

gulièrement de chaque côté vers des tronçons coniques 60 et 62 de même conicité. Le tronçon conique 62 a une longueur plus grande que celle du tronçon 60 si bien que l'inversion

de l'organe permet le moulage d'éléments en forme de coupel-

le ayant deux profondeurs différentes dans une feuille poly-

mère. Une vis 64 passe dans chaque organe rapporté 56 et pé-

nètre dans le trou taraudé 52 afin que l'élément rapporté soit maintenu en face quelle que soit l'extrémité qui est tournée vers le haut. Chaque organe rapporté 56 se loge avec

du jeu dans une cavité 50 afin que l'air puisse circuler au-

tour de la cavité et par le trou 54.

Les parois pleines 46 divisent l'enveloppe métal-

lique externe 44 en une série de huit plaques 66 de moulage

de même forme et de même dimension (voir figure 1). Une cham-

bre séparée 48 sous vide est placée au-dessous de la surface de nonmoulage de chaque plaque 66. Aucune cavité 50 ne se trouve dans la région des parois pleines 46 si. bien que, à cet emplacement, la surface axiale 47 (figure 7) reste lisse et cylindrique à l'extérieur du moule et facilite la formation

d'un joint hermétique entre cette surface et une feuille po-

lymère comme décrit plus en détail dans la suite.

Une rotation lente du moule 40 est assurée par un pignon 70 monté sur l'arbre 32, portant une chaîne 72 qui coopère avec un pignon 74 porté par un arbre dépassant d'un réducteur 76 entraîné par un mécanisme 78 à moteur (figures

2 et 10).

Une canalisation 80 de vide (figures 1, 2 et 10) se raccorde à un organe 82 qui a un joint rotatif dans lequel une tuyauterie 84 tourne. Cette dernière tuyauterie communique

axialement avec l'arbre 32 qui est creux et dont l'autre ex-

trémité est fermée. Un manomètre 86 de mesure de vide est monté sur l'organe 82 et est destiné à indiquer la valeur de la dépression dans la canalisation. Un anneau collecteur 88 est raccordé à demeure à l'arbre 32 et des trous ou canaux

de l'arbre communiquent avec l'anneau à l'intérieur de celui-

ci si bien que la dépression transmise par la canalisation 80

existe aussi à l'intérieur de l'anneau.

Huit tubes 90 d'aspiration régulièrement répartis partent de l'anneau 88 vers le moule 40 (figure 10). Chaque tube 90 a une vanne 92. Un tube 90 communique avec chacune des huit chambres séparées 48. Une dépression peut être créée séparément dans chacune des huit plaques 66 de moulage par ouverture de la soupape 92 du tube 90 alimentant une

plaque 66 de moulage.

Chaque soupape 92 a un galet 94 (figure 15) monté sur un bras pivotant 96 qui peut pousser la tige 98 de la soupape afin que celle-ci s'ouvre. Une cornière 100 formant une voie courbée en segment de cercle, est fixée à quatre rayons 38. La cornière 100 peut être réglée par le mécanisme

102 représenté sur la figure 15, bien que d'autres disposi-

tifs évidents de réglage puissent être utilisés afin que sa distance au rouleau 94 puisse être réglée si bien que l'importance et la durée de l'ouverture de chaque soupape

peuvent être réglées. Le moule 40 tourne dans le sens anti-

horaire sur la figure 2 si bien que chaque soupape 92 s'ou-

vre lorsqu'elle vient au contact de la cornière 100 ou peu après. La soupape reste ouverte jusqu'à ce que le galet 94 ne soit plus repoussé vers l'intérieur suffisamment par la cornière 100 pour qu'elle reste ouverte, même lorsque le galet est adjacent à la voie, ou jusqu'à ce que le galet 94

dégage l'extrémité inférieure de la voie 100. De cette ma-

nière, le vide peut être transmis à une seule des plaques

de moulage 66 ou simultanément à deux ou trois de ces plaques.

Un dispositif 102 de chauffage est monté à demeure au-dessus d'une région du moule cylindrique 40 sur une étendue d'environ 135 . Le dispositif 102 de chauffage est monté sur

une partie de deux cornières distantes 32. Le dispositif 102 -

de chauffage a la forme d'une partie de cylindre de section circulaire et il est placé à une distance uniforme du moule 40 afin qu'il assure un chauffage uniforme d'une feuille po-

lymère portée par le moule, à l'état plastique ou ramolli.

Le dispositif 102 de chauffage a plusieurs ensembles 104 pla-

cés côte à côte, chaque ensemble comprenant six éléments 101 de chauffage par résistance électrique, placés côte à côte (figure 5) et ayant une longueur légèrement supérieure à la largeur du moule 40. Des fils électriques 107 sont disposés dans le couvercle 105 et rejoignent les éléments 101. Des capots 103 de protection contre les radiations sont disposés

sur les côtés du dispositif de chauffage. Un capot de protec-

tion thermique est aussi placé au-dessus du dispositif de chauffage. Les deux parties 106 des bords du moule 40 sont en saillie (figures 5 et 9) par rapport à la région de la surface du moule qui se trouve entre elles. Une gorge ou un canal 108 (figure 5) est formé dans les parties marginales en saillie 106 et des ergots verticaux distants 110 sont placésdans les gorges afin qu'ils coopèrent avec des chaînes 122. Des ergots verticaux pointus 114 sont disposés sur le

moule 40 entre la gorge 108 et le bord externe du moule.

Les ergots 114 perforent la feuille polymère 120 et empê-

chent son extraction du bord du moule pendant l'opération

de moulage.

Une boucle formée par une chaîne 122 çde bicyclette ou analogue est montée sur chacun de deux jeux séparés de rouleaux ou galets124, 125, 126 et 127 afin qu'un brin de longueur importante de chacune des deux chaînes se loge dans chacune des gorges 108 et coopère avec les ergots 110. La

rotation du moule 40 provoque ainsi le déplacement des chaî-

nes 122 avec le moule même lorsqu'une couche de la feuille polymère 120 est placée entre le fond des gorges 108 et la chaîne, la feuille étant évidemment perforée par les ergots 110. Un rouleau 118 d'une feuille lisse et non moulée d'un polymère est monté sur un arbre porté à chaque extrémité par des paliers 130. La feuille polymère 120 passe

du rouleau 118 autour du rouleau 132 qui a un rebord tron-

conique 134 (figure 3) à chaque extrémité afin que la feuille soit mieux maintenue en position sur le rouleau. En outre, les deux parties d'extrémité externe 136. du rouleau 132 ont un diamètre accru et ont une gorge 138 dans laquelle les ergots 114 dépassent si bien que les ergots peuvent perforer la feuille 120 et la maintenir en place sur le moule 40

lors des opérations ultérieures de chauffage et de moulage.

L'arbre 142 sur lequel est monté le rouleau 132 est porté à ses extrémités par des paliers 144 qui peuvent coulisser dans des châssis 146 fixés à des poutres 148 (figure 3 et 4). Une pression est appliquée aux paliers 144

par des ressorts 150 montés autour de boulons 152 de réglage.

De cette manière, la pression appliquée à la feuille poly-

mère peut varier, indépendamment de l'épaisseur de la feuille.

Lorsque la feuille 120 a quitté le rouleau 132, elle est tirée le long du moule rotatif 40 du fait de ses perforations par les ergots 114. Lorsque la feuille passe

sous le dispositif 102 de chauffage, sa température est suf-

fisamment accrue pour que la matière devienne plastique et moulable. Avant que la feuille sorte du dispositif 102 de chauffage, les deux chaînes 122 repoussent les bords ramollis

dans les deux rigoles 108 si bien que les ergots 110 perfo-

rent la feuille 120 et viennent coopérer avec les maillons des chaînes. L'étanchéité est formée sur les bords par des joints pratiquement hermétiques, étant donné que les parties marginales de la feuille sont maintenues étroitement dans

les rigoles 108.

Peu après la sortie de la feuille chauffée hors du dispositif 102 de chauffage, cette matière est repoussée en coopération étanche avec le moule 40 le long d'une zone 47 (figure 7) qui n'a pas d'organe rapporté 56, à peu près aux extrémités adjacentes de plaques de moulage 66 et en direction axiale par rapport à l'arbre 32. Les figures 10 à 14 en coopération avec les figures 1 et 2, représentent un

mécanisme permettant un appui latéral de la feuille 120 con-

tre le moule 40 dans la zone 47, avec formation d'un joint hermétique. Comme indiqué sur les figures 10 et 11, une tuyau- terie horizontale 160 supporte deux barres parallèles creuses 162 et 164 d'étanchéité placées en regard, à l'aide de rayons 166. La tuyauterie 160 communique à une première extrémité avec une tuyauterie 168 d'alimentation en eau et, à l'autre extrémité, avec une tuyauterie 170 d'évacuation d'eau. L'eau

introduite et retirée par ces tuyauteries assure le refroidis-

sement des barres 162 et 164 d'étanchéité et empêche leur collage à la feuille polymère chaude. Les tuyauteries 168 et comportent des raccords rotatifs non représentés près des extrémités de la tuyauterie 160 afin que celle-ci puisse

tourner librement sans fuite d'eau.

Chaque extrémité de tuyauterie 160 est montée dans un support 172 en U raccordé à la cornière courbe 32 ou en arc de cercle, permettant à la tuyauterie 160 de se soulever et de s'abaisser comme indiqué sur les figures 12 à 14.lUn

mécanisme 174 depositionnement est monté près d'une pre-

mière extrémité de la tuyauterie 160. Ce mécanisme 174 a une première paire de bras 176 et une seconde paire de bras 178 diamétralement opposés. Un doigt 180 dépasse en direction inclinée de chaque bras 178 (figures 12 et 13). Un galet 182

est monté de façon réglable sur le moule 40 afin qu'il coo-

père avec chaque bras 176 près du raccord de deux plaques adjacentes 66 de moulage, si bien que le nombre total de

galets 182 est égal à huit.

Deux axes distants 184 et 186 (figure 13) sont

disposés vers l'arrière de chaque galet 182. Lors de la ro-

tation du moule 40, l'axe 184 vient au contact du bras 178 et provoque la rotation de la tuyauterie 160 tant que ce contact existe. De cette manière, la plus proche des barres 162 et 164 pivote vers la feuille polymère chauffée portée par le moule 40. L'axe 186 vient alors au contactdu doigt et provoque un rapprochement de la barre 162 (ou 164 si celle-ci est la plus proche) vers la feuille polymère chauffée qui recouvre le moule. Lorsque le moule 40 continue

à tourner dans le sens anti-horaire, le bras 176 vient au con-

tact du galet 182 et pivote dans le sens horaire si bien que la barre 162 est repoussée contre la feuille polymère et appuie celle-ci contre le moule. Le moule qui tourne exerce une force contre la barre 162 (ou 164) et cette force se

transmet à la tuyauterie 160 sous forme d'une force de sou-

lèvement jusqu'à ce que la barre 162 soit alignée radiale-

ment sur la tuyauterie 160 et l'arbre 32 du moule. Lorsque le moule continue à tourner, la tuyauterie 160 descend jusqu'à ce qu'elle atteigne sa position la plus basse. Le pivotenmient de la barre 162 se poursuit du fait de la rotation

du moule jusqu'à ce que la barre,162 se sépare juste du moule.

A ce moment, le bras 178 est dans une position dans laquelle il peut être au contact de l'axe 184 qui fait tourner la

tuyauterie 160 corme décrit précédemment. L'opération dé-

crite assure ainsi l'appui de la barre 162 dans la zone 47 séparant deux plaques 66 de moulage, de manière étanche, et une opération analogue d'appui de la barre 164 en coopération étanche avec la zone 47 séparant les deux plaques adjacentes suivantes 66 de moulage suit. Ces opérations successives se répètent de façon continue lorsque le moule de la feuille progresse. L'opération assure ainsi l'étanchéité simultanée du bord postérieur d'une plaque 66 et du bord antérieur de

la plaque adjacente 66.

Comme indiqué sur les figures 7 et 7A, la forma-

tion d'un joint hermétique entre le bord postérieur d'une plaque 66 et le bord antérieur de la plaque adjacente 66

peut être facilitéepar disposition d'un petit tube métalli-

que 165 à la surface postérieure et supérieure de chaque plaque 66. Le tube 165 est parallèle à l'axe du moule 40

* et parallèle à l'essieu 33. Une série de petits trous dis-

tants 166 est formée à la face supérieure du tube 165. Un ou plusieurs trous 167 font communiquer l'intérieur du tube avec la chambre 48 sous vide si bien que le tube 165 peut être sous vide et crée une dépression sous la feuille ramollie 120 par l'intermédiaire des trous 166. La feuille est ainsi repoussée étroitement contre le tubepar la pression atmosphérique et la création du joint voulu se

trouve facilitée.

Lorsque l'appareil de moulage est mis initialement en fonctionnement, la feuille polymère lisse mais ramollie sort du dispositif 102 de chauffage avec ses bords fixés

de manière étanche par les deux chaînes 122 comme décrit pré-

cédemment. Un premier joint latéral antérieur est alors formé par une barre métallique appliquée à la main sur la feuille molle 120 afin que celle-ci soit repoussée au contact de la zone lisse 47. Le premier joint latéral d'un bord postérieur est alors formé par le tube 165 et l'une des barres 162 et 164, celle qui occupe la position lui permettant d'assurer l'étanchéité dans la zone 47 compris entre deux plaques 66 de moulage. Immédiatement ou très peu de temps après, le galet 94 coopère avec la cornièrelO0 si bien que la soupape

92 s'ouvre et une dépression est créée dans la chambre 48.

Simultanément, l'air s'écoule de dessous la feuille par les

trous 54 vers la chambre 48 et est retiré par le tube 90.

Comme la pression sous la feuille ramollie 120 est réduite,

la pression atmosphérique chasse la feuille jusqu'à ce qu'el-

le soit contre la surface de la plaque de moulage, avec le

profil tridimensionnel cie celle-ci. Ce procédé de déforma-

tion et de moulage a lieu lorsque le moule tourne de façon continue. La rotation du moule se poursuit sans interruption et au moment opportun, un autre joint latéral se forme grâce au tube 165 et à la barre 162 ou 164, dans la zone suivante 47 formée entre deux plaques 66. Lorsque le joint est formé, la feuille de matière ramollie 120 coopère automatiquement

de manière étanche tout autour de la périphérie d'une pla-

que 66 de moulage si bien qu'aucun autre joint ne doit pas réalisé à la main. Le tronçon suivant de feuille polymère

chauffé subit un moulage analogue sous vide contre la pla-

que suivante66, après coopération automatique et étanche avec la périphérie du moule. Les tronçons successifs de la feuille sont moulés de manière analogue sans interruption et ils forment ensemble une bande moulée 120A de longueur

indéfinie. Pendant l'opération de moulage, il est souhaita-

ble que la dépression appliquée au tronçon qui vient d'être

moulé soit maintenue, alors que le tronçon adjacent et sui-

vant est en cours de moulage afin que l'étanchéité latérale entre les deux tronçons soit maintenue plus facilement. La feuille moulée 120A, avantageusement lorsqu'elle est soumise à la dépression, est refroidie par exemple par

trois têtes 190 de pulvérisation alimentées par une tuyau-

terie souple 192 en eau froide (comme indiqué sur les fi-

gures 1 et 17). L'eau utilisée est recueillie dans une cuve

194 et est transmise à un dispositif convenable de décharge.

L'opération décrite de thermoformage sous vide assure la formation d'une bande moulée 120A ayant des parties marginales indésirables dans certaines applications si bien

qu'elles sont découpées par un appareil convenable 200 (fi-

gures 2 et 18). Cet appareil a une plaque métallique 202

qui est montée sur un fer 204 en U afin qu'elle puisse tour-

ner. La position de la plaque 202 peut être modifiée à l'aide d'un câble 206 qui est fixé à la plaque et rejoint un arbre rotatif 208 sur lequel il peut s'enrouler ou se dérouler, sous la commande d'une manivelle 209. L'arbre 210 portant une poulie 212 peut tourner dans des paliers montés à la face inférieure de la plaque 202. Un moteur 214 entraîne une

courroie qui est reliée à la poulie 212 et fait tourner l'ar-

bre 210. Une lame circulaire 216 à bord aiguisé est montée près de chaque extrémité de l'arbre 210 afin qu'elle découpe

une partie de chaque bord de la bande moulée.

Le positionnement convenable de la bande moulée

pendant l'opération de découpe est obtenu à l'aide d'un rou-

leau fou 220 ayant un flasque annulaire 222 à proximité de

chaque extrémité (figure 18). Les flasques 222 ont des di-

mensions et un espacement permettant le logement entre eux

des colonnes adjacentes d'organes rapportés 56.

Après l'opération de découpe, la bande moulée et découpée 120A est enroulée sur un arbre 230 (figure 1) et elle est conservée jusqu'à son utilisation, par exemple

pour la construction d'un appareil rotatif de contact bio-

logique. Le produit peut évidemment avoir d'autres applications.

Les bandes latérales coupées 234 (figure 1) par-

viennent à une glissière 236 de réception de déchets qui les

transmet à un appareil 238 de découpe qui transmet les par-

ticules formées à un récipient 240 de récupération.

Bien qu'on ait décrit l'appareil avec un moule cy-

lindrique rigide, le moule peut aussi être formé par articu-

lation des extrémités adjacentes des plaques 66 de moulage

afin qu'elles forment une boucle ou voie sans fin, à la ma-

nière de la chenille d'un engin de terrassement. Une che-

nille segmentée sous vide de ce type général est par exemple décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique na 3 987 925, ayant un bati de support de la chenille et d'un système de

commande de soupapes d'aspiration.

La feuille polymère 120 utilisée dans l'appareil

selon l'invention peut être formée de toute matière thermo-

plastique telle que le polystyrène, le polyéthylène ou le polypropylène.

Il est bien entendu que l'invention n'a été dé-

crite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses

éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Appareil de moulage continu sous vide d'éléments

tridimensionnels dans un rouleau de matière polymère ther-

moplastique, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe cylindrique (40) montée sur un essieu (33) afin qu'elle puisse tourner, et un dispositif d'entraînement en rotation de l'enveloppe cylindrique, l'enveloppe cylindrique ayant plusieurs plaques courbes séparées (66) de moulage dont les faces externes de moulage ont des éléments tridimensionnels,

au moins un orifice de communication d'air tra-

versant chaque plaque de moulage afin que l'air puisse être retiré de la face de moulage de çhaque plaque de moulage, un dispositif d'alimentation continue destiné à transmettre une feuille polymère à une position adjacente aux faces externes de moulage de l'enveloppe cylindrique lorsque celle-ci tourne, un dispositif (102> de chauffage continu de la feuille lorsqu'elle se déplace afin qu'elle prenne un état permettant un thermoformage lorsque l'enveloppe cylindrique tourne, une feuille chauffée étant ainsi adjacente à chaque plaque consécutive de moulage, un dispositif destiné à assurer une étanchéité temporaire entre la feuille polymère chauffée et la marge

de chaque plaque consécutive de moulage, ce dispositif com-

prenant un dispositif à barre (162, 164) destiné à repousser la matière polymère chauffée contre le bord postérieur au moins de chaque plaque de moulage, suivant un axe parallèle à celui de l'enveloppe cylindrique afin que cette partie de la marge de la plaque de moulage soit fermée de façon étanche et empêche l'entrée d'air,

un dispositif destiné à retirer l'air consécutive-

ment entre la feuille polymère chauffée et les faces de moula-

ge des plaques consécutives de moulage, par l'orifice de

communication d'air au moins, afin que la pression atmosphé-

rique puisse repousser la feuille chauffée et lui donner la configuration de la surface de moulage, et un dispositif d'enlèvement continu de la feuille moulée du contact de la face de moulage des plaques mobiles de moulage, après refroidissement de la feuille à un état non plastique.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif à barre (162, 164) se déplace avec la feuille polymère (120) avec laquelle il est en contact depuis un endroit qui précède l'enlèvement de l'air entre la plaque

de moulage et la feuille polymère et jusqu'à un endroit posté-

rieur à la fin du thermoformage

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en

ce que le dispositif à barre (162, 164) n'est plus au con-

tact de la feuille moulée alors que le dispositif d'enlève-

ment d'air continue à fonctionner.

4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en

ce que le dispositif à barre (162, 164) est supporté indé-

pendamment de l'enveloppe cylindrique (40) et comporte au moins une barre raccordée à un arbre rotatif qui peut se

déplacer verticalement et parallèlement à cet arbre.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (182, 184, 186) placé sur l'enveloppe cylindrique et destiné à faire tourner la barre

afin qu'elle vienne au contact de la feuille polymère chauf-

fée en exerçant une pression sur elle.

6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un tube sous vide (165) placé le long du bord postérieur de chaque plaque de moulage, parallèlement à l'axe de l'enveloppe cylindrique, afin que la pression soit réduite près du tube et que la matière polymère ramollie

soit repoussée contre le moule par la pression atmosphérique.

7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les côtés de l'enveloppe cylindrique sont parallèles, chaque bord de l'enveloppe cylindrique a une ligne d'ergots radiaux pointus et distants (110) qui peuvent traverserla feuille polymère (120) et deux chaînes sans fin (122) nontées sur des rouleaux placés axialement par rapport à l'enveloppe cylindrique mais distantsde celle-ci, chaque chaîne étant placée en face d'une ligne d'ergots afin qu'un tronçon de

chaine suive le profil de la surface de l'enveloppe cylin-

drique et qu'il coopère avec les ergots, une couche de la feuille polymère chauffée étant comprise entre la chaîne et les ergots afin qu'un joint marginal soit formé le long des

bords et empêche l'entrée d'air.

S. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque ligne d'ergots (100) est placée dans une gorge

circulaire (108).