FR2961123A1 - Conformateur pour filiere d'extrusion de structures alveolaires a base de matiere plastique - Google Patents

Abstract

Conformateur comprenant trois compartiments dénommés «supérieur», «médian» et «inférieur» et étagés, pour la circulation du gaz comprimé nécessaire à la fabrication d'une structure alvéolaire à base de matière plastique dans une filière à fentes parallèles, dans lequel: - le compartiment supérieur est traversé transversalement par au moins deux paires de conduits divergents, chacune desdites paires de conduits divergents communiquant, en alternances successives et de manière séquentielle, avec des moyens pour injecter un gaz comprimé et avec des moyens pour créer une dépression; - le compartiment médian comprend des moyens (M) communiquant avec au moins la première paire et avec au moins la seconde paire de conduits divergents du compartiment supérieur pour redistribuer le gaz comprimé et maintenir la dépression respectivement vers et depuis le compartiment inférieur ; - le compartiment inférieur comprend, sur sa face supérieure, deux rangées de canaux tubulaires communiquant avec les moyens (M; les moyens (M) du compartiment médian étant constitués de deux cavités continues et allongées disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal dudit compartiment, s'étendant sur substantiellement toute sa longueur et le traversant transversalement.

Description

t Conformateur pour filière d'extrusion de structures alvéolaires à base de matière plastique La présente invention concerne un conformateur pour filière d'extrusion de structures alvéolaires à base de matière plastique, plus particulièrement à base de polymères thermoplastiques. Elle concerne aussi un dispositif d'extrusion pour la mise en forme de structures alvéolaires à base de matière plastique comprenant ce conformateur. Elle concerne encore un procédé pour la fabrication de structures alvéolaires à base de matière plastique réalisé dans le dispositif d'extrusion comprenant ce conformateur. Un besoin rencontré dans de nombreuses industries (automobile, constructions civiles, navales...) consiste à optimiser le rapport propriétés mécaniques / poids des structures utilisées. De nombreux procédés ont été mis au point pour réaliser cet objectif et, en particulier, pour alléger les structures en matière plastique. Un procédé mis au point récemment par la Demanderesse permet d'obtenir des structures alvéolaires «en nids d'abeille» à base de matière plastique qui sont légères et présentent des soudures de bonne qualité et ce sur une large gamme de viscosités et de températures. Selon ce procédé, ces structures alvéolaires sont obtenues par extrusion de lamelles à base de matière plastique fondue que l'on soude par intermittence. Un tel procédé est décrit dans la demande de brevet publiée sous le numéro 20 WO 2007 / 020279 (document A). L'exécution de ce procédé implique que l'on utilise un dispositif d'extrusion comprenant: une filière plate, de préférence à ouverture élargie, qui amène la matière plastique fondue vers des couteaux; 25 une pluralité de couteaux disposés dans des plans verticaux, parallèles qui permettent de former les lamelles de matière plastique fondue devant être soudées; ces couteaux définissent entre eux des canaux d'écoulement ayant, dans le sens d'écoulement de la matière plastique fondue, une première partie convergente et, ensuite, une partie substantiellement rectiligne formant les 30 parois latérales de chaque fente constitutive de la filière; 2961123 -2

- deux conformateurs («calibreurs») dont la longueur est adaptée pour que la matière plastique soit toujours à l'état fondu ou pâteux (selon qu'il s'agisse d'une matière plastique semi cristalline ou amorphe respectivement) et qui se présentent généralement sous la forme de blocs métalliques disposés sur la 5 face avant de la filière et de part et d'autre des fentes de la filière, l'un au-dessus de celles-ci et l'autre, en dessous. Dans chacun de ces conformateurs sont creusées deux chambres dont partent des conduits tubulaires qui se terminent par des orifices de section de préférence circulaire débouchant à proximité des espaces compris entre les fentes de la filière et donc, lors de 10 l'exécution du procédé selon l'invention, à proximité des espaces compris entre les lamelles extrudées. Chaque chambre de chacun de ces conformateurs est alternativement reliée à une pompe à vide ou à un circuit de gaz comprimé. On soumet ainsi, en alternances successives, les espaces compris entre deux lamelles extrudées adjacentes à une injection de gaz comprimé et à 15 une dépression, les deux côtés d'une même lamelle étant, pour l'un, soumis à l'action du gaz comprimé et, pour l'autre, à l'action de la dépression, et inversement lors de l'alternance suivante, afin de réaliser la déformation des lamelles et leur soudure deux à deux avec formation, dans un plan sensiblement parallèle à la direction d'extrusion, d'une structure alvéolaire dont les alvéoles constitutives s'étendent perpendiculairement à la direction d' extrusion. Pour la transposition à une ligne prototype plus large de ce dispositif d'extrusion, on a trouvé avantageux d'utiliser des conformateurs étagés en trois compartiments.

Chaque compartiment supérieur de chaque conformateur comprend 2 paires de conduits divergents débouchant sur la face inférieure du compartiment, de part et d'autre de son axe longitudinal, alternativement reliés à une pompe à vide ou à un circuit de gaz comprimé; pour réaliser, alternativement et en séquences successives, une distribution du gaz comprimé et une dépression.

Chaque compartiment médian de chaque conformateur comprend au moins quatre séries de tubulures réparties en deux paires symétriques, chaque série étant reliée au conduit divergent du compartiment supérieur qui lui correspond. Les axes longitudinaux des tubulures de chaque série s'écartent progressivement de la verticale pour, en alternances successives, redistribuer plus largement le gaz comprimé et assurer la dépression, respectivement vers et depuis le compartiment inférieur, sur substantiellement toute sa longueur.

Chaque compartiment inférieur de chaque conformateur (c'est-à-dire le compartiment le plus proche des espaces compris entre les fentes de la filière) comprend deux rangées de canaux tubulaires le traversant depuis sa face supérieure et disposés de part et d'autre de son axe longitudinal, chaque rangée de canaux tubulaires communiquant avec les séries de tubulures du compartiment médian qui lui correspondent, les orifices inférieurs desdits canaux étant agencés de manière à être alignés sur la longueur du compartiment et déboucher à proximité des espaces compris entre les fentes parallèles de la filière et donc des espaces compris entre les lamelles extrudées.

Ces conformateurs présentent un inconvénient lié à la géométrie de leur compartiment médian. En effet, comme il a été dit, ce compartiment médian comprend des séries de tubulures réparties en deux paires, les séries de chaque paire étant disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal de la face supérieure du compartiment médian et les axes longitudinaux des tubulures s'écartant progressivement de la verticale pour, une alternance sur deux, redistribuer plus largement le gaz comprimé sur toute la longueur du compartiment inférieur. Le schéma qui fait l'objet de la Figure 1 annexée est une coupe transversale d'un compartiment médian montrant un agencement typique d'une des séries de tubulures d'une des paires, ici au nombre de quatre, le compartiment supérieur comprenant en l'occurrence quatre conduits qui leur correspondent et qui débouchent sur la face supérieure du compartiment médian. Cette conception du compartiment médian ne permet pas de distribuer le gaz comprimé dans les rangées de canaux tubulaires du compartiment inférieur de manière équilibrée et homogène pour au moins deux raisons: les tubulures du compartiment médian présentent, par rapport à leur point d'origine sur la face supérieure de ce compartiment, des angles différents et donc des longueurs différentes, ce qui influence le trajet du gaz comprimé ; étant donné que les orifices inférieurs des canaux du compartiment inférieur doivent être espacés de manière régulière et que leur nombre dépend du nombre de lamelles extrudées et donc de la largeur de la filière, le nombre de tubulures du compartiment médian n'est pas nécessairement le même pour chaque série (voir ci-dessus le schéma de la coupe du compartiment médian où les séries, de la droite vers la gauche comptent respectivement 5 tubulures; 6 tubulures; 6 tubulures et 5 tubulures) Ce déséquilibre se traduit par une pression variable à la sortie des orifices inférieurs des canaux du compartiment inférieur avec, comme conséquence, la 2961123 -4

formation d'une structure alvéolaire dont les alvéoles constitutives présentent des dimensions différentes. La présente invention vise à résoudre ce problème en fournissant un conformateur permettant la production de structures alvéolaires dont les alvéoles 5 constitutives présentent des dimensions uniformes et ce, quelle que soit la longueur du conformateur. A cet effet, l'invention concerne un conformateur comprenant trois compartiments, dénommés «supérieur», «médian» et «inférieur» et étagés, pour la fabrication d'une structure alvéolaire à base de matière plastique dans une 10 filière à fentes parallèles, dans lequel: - le compartiment supérieur est traversé transversalement par au moins deux paires de conduits divergents, débouchant sur la face inférieure dudit compartiment et situées de part et d'autre de l'axe longitudinal dudit compartiment, au moins une première paire de conduits divergents, située d'un 15 côté dudit axe longitudinal, et au moins une seconde paire de conduits divergents, située de l'autre côté dudit axe longitudinal, chacune desdites paires de conduits divergents communiquant, en alternances successives et de manière séquentielle, avec des moyens pour injecter un gaz comprimé et avec des moyens pour créer une dépression; 20 - le compartiment médian comprend des moyens (M) communiquant avec au moins la première paire et avec au moins la seconde paire de conduits divergents du compartiment supérieur pour redistribuer le gaz comprimé et maintenir la dépression respectivement vers et depuis le compartiment inférieur ; 25 - le compartiment inférieur comprend, sur sa face supérieure, deux rangées de canaux tubulaires, aux orifices supérieurs régulièrement espacés, lesdits canaux traversant transversalement ledit compartiment et lesdites rangées étant disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal dudit compartiment, chaque rangée de canaux tubulaires communiquant avec les moyens (M), les 30 orifices inférieurs des canaux de chaque rangée étant agencés de manière à être alignés sur la longueur de la face inférieure du compartiment inférieur et déboucher à proximité des espaces compris entre les fentes parallèles de la filière; les moyens (M) du compartiment médian étant constitués de deux cavités 35 continues et allongées disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal dudit - 5

compartiment, s'étendant sur substantiellement toute sa longueur et le traversant transversalement. Dans la présente description, le terme «conformateur» doit être compris dans sa signification conventionnelle qui est «appareil destiné à donner sa forme définitive à une matière plastique» (voir «Le Petit Robert 1», édition Le Robert ©1967, rev. 1983, page 364). Plus particulièrement, au sens de la présente invention, on entend par le terme «conformateur» tout appareillage: - disposé sur la face avant d'une filière à fentes parallèles permettant d'extruder des lamelles de matière plastique fondue et, plus précisément, tout appareillage disposé par paire de part et d'autre de ces fentes, l'un au-dessus de celles-ci et l'autre, en dessous et - dont la fonction est de transformer ces lamelles de matière plastique fondue en une structure alvéolaire dont les alvéoles constitutives s'étendent perpendiculairement à la direction d'extrusion.

Dans la présente description, les termes «en alternances successives et de manière séquentielle», définissent la manière dont, d'une part, le gaz comprimé est injecté et redistribué et, d'autre part, la dépression est créée et maintenue dans les paires de conduits divergents du compartiment supérieur, dans les cavités allongées du compartiment médian et dans les orifices inférieurs du compartiment inférieur du conformateur. C'est à la suite de ces alternances successives que, lors d'une séquence de la fabrication de la structure alvéolaire à base de matière plastique, les orifices inférieurs (pairs) des canaux de la première rangée du compartiment inférieur du conformateur sont soumis à l'action du gaz comprimé et les orifices inférieurs (impairs) des canaux de la seconde rangée du compartiment inférieur du conformateur sont soumis à la dépression. C'est à la suite de ces alternances successives que, lors de la séquence suivante de la fabrication de la structure alvéolaire, les orifices inférieurs (impairs) des canaux de la seconde rangée du compartiment inférieur du conformateur sont soumis à l'action du gaz comprimé et les orifices inférieurs (pairs) des canaux de la première rangée du compartiment inférieur du conformateur sont soumis à la dépression, et ainsi de suite, selon une répétition des mêmes séquences. Dans la présente description, les termes «supérieur» et «inférieur» désignent les compartiments du conformateur et les faces de ces compartiments respectivement les plus éloignés et les plus rapprochés de la filière à fentes parallèles. 2961123 -6

Dans la présente description, les termes «longueur» et «largeur» désignent respectivement les dimensions des différents compartiments du conformateur mesurées perpendiculairement (longueur) et parallèlement (largeur) à la direction de l'écoulement de la matière plastique à travers la filière à fentes parallèles. 5 Dans la présente description, on entend définir par le terme «matière plastique», tout polymère thermoplastique, y compris les élastomères thermoplastiques, ainsi que leurs mélanges. On désigne par le terme "polymère", aussi bien les homopolymères que les copolymères (binaires ou ternaires notamment). Des exemples de tels copolymères sont, de manière non limitative : 10 les copolymères à distribution aléatoire, les copolymères séquencés, les copolymères à blocs et les copolymères greffés. Tout type de polymère ou de copolymère thermoplastique dont la température de fusion est inférieure à la température de décomposition convient. Les matières thermoplastiques de synthèse qui présentent une plage de fusion 15 étalée sur au moins 10° C conviennent particulièrement bien. Comme exemples de telles matières, on trouve celles qui présentent une polydispersion de leur masse moléculaire. En particulier, on peut utiliser des polyoléfines, des polyhalogénures de vinyle (PVC par exemple) ou de vinylidène (PVDF par exemple), des polyesters 20 thermoplastiques, des poly-phényle-sulphones (PPSU), des polycétones, des polyamides (PA) et leurs copolymères. Les polyoléfines [et en particulier le polypropylène (PP) et le polyéthylène (PE)], les PPSU, les PA, le PVC et le PVDF ont donné de bons résultats. D'autres définitions et précisions quant aux matières plastiques pouvant 25 être mises en forme dans des dispositifs d'extrusion, comprenant une filière à fentes parallèles et équipés de conformateurs selon l'invention, peuvent être trouvées dans le document A. Le conformateur selon l'invention se présente avantageusement sous la forme d'un assemblage de blocs métalliques qui en constituent les 30 compartiments et est disposé sur la face avant de la filière comprenant les fentes. En pratique, deux conformateurs sont disposés symétriquement de part et d'autre des fentes de la filière, l'un au-dessus de celles-ci et l'autre en dessous. Ils sont avantageusement déplaçables verticalement et en sens opposés pour délimiter la hauteur des lamelles extrudées à travers les fentes parallèles de la 35 filière et par là, la hauteur de la structure alvéolaire finale. Les conformateurs ne sont généralement pas refroidis mais leur température peut être réglée à une 2961123 -7

valeur prédéterminée, par exemple par circulation d'huile. De plus, la manière dont les deux conformateurs sont disposés assure tout au plus une étanchéité partielle avec les surfaces supérieure et inférieure de la structure alvéolaire finale. Par étanchéité partielle on entend un jeu tel que le gaz sous pression 5 utilisé pour former une alvéole constitutive puisse partiellement s'échapper entre la structure alvéolaire produite et les deux parois longitudinales du compartiment inférieur du conformateur. La largeur des conformateurs selon l'invention est adaptée pour que la matière plastique soit toujours à l'état fondu ou pâteux (selon qu'il s'agisse d'une 10 matière plastique semi cristalline ou amorphe respectivement). De préférence, le rapport de la largeur du conformateur sur la hauteur du canal d'écoulement (c.à.d. la hauteur des fentes de la filière, qui correspond à la hauteur des alvéoles formant la structure alvéolaire) est de préférence au plus égal à 3, de préférence à 2, voire à 1; pour des raisons pratiques, ce rapport n'est généralement pas 15 inférieur à 0.5). Le compartiment supérieur de chaque conformateur selon l'invention est traversé transversalement par au moins deux paires de conduits divergents débouchant sur la face inférieure dudit compartiment. Dans la présente description, on entend définir par le terme «(paire(s) de) conduits divergents» 20 deux conduits de forme avantageusement cylindrique dont les orifices supérieurs sont communs (se juxtaposent) et qui s'écartent longitudinalement l'un de l'autre en formant, dans leur plan vertical commun, un angle avantageusement compris entre 10 et 120°, de préférence compris entre 30 et 90°. Avantageusement, le compartiment supérieur de chaque conformateur est 25 traversé, depuis sa face supérieure, par un nombre pair, généralement compris entre 2 et 6, de paires de conduits divergents. De préférence, ce compartiment est traversé par 4 paires de conduits divergents. Ces paires sont avantageusement situées par moitiés de part et d'autre de l'axe longitudinal dudit compartiment. Lorsqu'elles sont plus de 2, ces paires sont de préférence régulièrement espacées 30 tout le long de la dimension du compartiment perpendiculaire à la direction de l'écoulement de la matière plastique. Avantageusement, les deux conduits divergents de chaque paire traversant transversalement le compartiment supérieur du conformateur se rejoignent sur sa face supérieure pour déboucher dans une chambre commune. Chaque chambre 35 communique, en alternances successives et de manière séquentielle, soit avec des moyens connus pour injecter un gaz comprimé, soit, avec des moyens connus 2961123 -8

pour créer une dépression. Ces moyens sont, respectivement et de préférence, un circuit de gaz comprimé et une pompe à vide. Le gaz comprimé utilisable peut être de l'air, un gaz inerte ou un mélange de gaz inertes, non susceptibles d'altérer la stabilité thermique de la composition. Il s'agit de préférence d'air. 5 Ce gaz peut être chauffé. Dans ce cas, la température du gaz est de préférence supérieure ou égale à la température de mise en oeuvre (Tme) de la matière plastique moins 100°C, de préférence à Tme moins 50°C, voire à Tme moins 20°C. Cette température est dans tous les cas inférieure à Tme. Le compartiment médian de chaque conformateur selon l'invention 10 comprend des moyens (M) mis en communication avec les paires de conduits du compartiment supérieur. Cette mise en communication doit permettre la redistribution du gaz comprimé et le maintien de la dépression respectivement vers et depuis le compartiment inférieur. Selon l'invention, ces moyens (M) sont constitués de deux cavités continues et allongées, disposées de part et d'autre de 15 l'axe longitudinal du compartiment médian, s'étendant sur substantiellement toute sa longueur et le traversant transversalement depuis sa face supérieure. Dans la présente description, les termes «substantiellement toute sa longueur», signifient que les deux cavités continues traversant transversalement le compartiment médian du conformateur s'étendent sur au moins 70% de la 20 longueur de ce compartiment. Avantageusement, ces deux cavités continues s'étendent sur au moins 75% de la longueur de la face supérieure du compartiment médian et sur au moins 85% de la longueur de sa face inférieure. De préférence, la géométrie de ces deux cavités est telle qu'elles s'étendent sur au moins 80% de la longueur de la face supérieure du compartiment médian et 25 sur au moins 90% de la longueur de sa face inférieure. Le compartiment inférieur de chaque conformateur selon l'invention comprend, sur sa face supérieure, deux rangées de canaux tubulaires aux orifices supérieurs régulièrement espacés. Ces deux rangées sont disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal du compartiment inférieur. On peut 30 avantageusement revêtir les orifices supérieurs de ces canaux tubulaires d'un filtre dont la fonction est de créer une perte de charge au passage du gaz comprimé afin que celui-ci soit poussé dans les canaux tubulaires du compartiment inférieur avec une pression uniforme. Ce filtre peut être constitué de verre frité, d'inox frité, de bronze frité ou d'un matériau polymérique à 35 cellules ouvertes. 2961123 -9

Chaque rangée de canaux tubulaires du compartiment inférieur du conformateur peut avantageusement être creusée dans des logements continus et allongés ayant substantiellement la même longueur et la même largeur que la cavité continue et allongée du compartiment médian avec laquelle elle 5 communique. Le terme «substantiellement» signifie, dans la présente description, que les longueurs et largeurs des logements continus et allongés et, respectivement, des cavités continues et allongées ne diffèrent pas de plus de 15%, de préférence pas de plus de 5%. Dans ce cas, le filtre est avantageusement inséré dans chaque logement continu sous la forme d'une bandelette ayant les 10 dimensions de ce logement. Les canaux tubulaires traversent le compartiment inférieur transversalement depuis sa face supérieure. Les orifices supérieurs des canaux tubulaires de chacune des deux rangées du compartiment inférieur sont situés dans le prolongement de chacune des deux cavités continues et allongées 15 correspondantes du compartiment médian avec laquelle ces deux rangées communiquent. Les orifices inférieurs de chaque canal tubulaire d'une rangée sont aménagés de manière à être alignés en alternance avec les orifices inférieurs de chaque canal tubulaire correspondant de l'autre rangée. Ces orifices inférieurs, ainsi alignés sur une longueur de la face inférieure du compartiment 20 inférieur, débouchent à proximité des espaces compris entre les fentes parallèles de la face avant de la filière et donc, lors de la fabrication d'une structure alvéolaire, à proximité des espaces compris entre les lamelles extrudées à base de matière plastique. Par les termes «les orifices inférieurs... débouchent à proximité des 25 espaces compris entre les fentes parallèles», on entend définir, dans la présente description, que les orifices inférieurs des canaux tubulaires sont à une distance des plans déterminés par les extrémités supérieure et inférieure des lamelles extrudées d'au moins 1/20, de préférence d'au moins 1/10, de manière particulièrement préférée d'au moins 1/5 de la longueur de ces lamelles. En 30 pratique, autrement exprimée en millimètres, cette distance n'est avantageusement pas inférieure à environ 0,5 mm, de préférence pas inférieure à environ 1 mm. Cette distance n'excède avantageusement pas environ 4 mm, de préférence pas environ 3 mm. Le nombre d'orifices inférieurs des canaux tubulaires des deux rangées du 35 compartiment inférieur de chaque conformateur, qui est la somme des orifices supérieurs de chacune de ces deux rangées, peut varier dans une large mesure et 2961123 - 10 -

est notamment fonction de la largeur de la structure alvéolaire que l'on souhaite fabriquer et du nombre d'alvéoles par unité de surface. Ce nombre d'orifices peut avantageusement varier entre 40 et 500, de préférence entre 50 et 400, plus particulièrement entre 60 et 200. 5 Au cours de la fabrication d'une structure alvéolaire à base de matière plastique, chaque orifice inférieur du compartiment inférieur de chaque conformateur est ainsi, en alternances successives et de manière séquentielle, le siège d'une dépression et d'une injection de gaz comprimé via sa communication avec les conduits divergents du compartiment supérieur et les cavités allongées 10 du compartiment médian. On soumet ainsi, en alternances successives, les espaces compris entre deux lamelles extrudées adjacentes à une injection de gaz comprimé et à une dépression, les deux côtés d'une même lamelle étant, pour l'un, soumis à l'action du gaz comprimé et, pour l'autre, à l'action de la dépression, et inversement lors de l'alternance suivante, afin de réaliser la 15 déformation des lamelles et leur soudure deux à deux avec formation, dans un plan sensiblement parallèle à la direction d'extrusion, d'une structure alvéolaire dont les alvéoles constitutives s'étendent perpendiculairement à la direction d'extrusion. A la sortie des conformateurs, la structure alvéolaire est de préférence 20 refroidie par tout moyen connu, généralement à l'aide d'un fluide de refroidissement. Ainsi, la structure peut être simplement refroidie par l'air ambiant, par soufflage d'un jet d'air froid, par nébulisation d'un brouillard d'eau... Un jet d'air froid donne de bons résultats. Cette opération permet de rigidifier la structure alvéolaire sans la figer, par une légère diminution de la 25 température. Une fois la structure formée, avant ou après son figeage, il peut s'avérer intéressant d'en homogénéiser l'épaisseur (c.à.d. de rendre constante la hauteur des cellules) à l'aide de tout dispositif approprié tel que des cylindres part exemple. 30 La forme des alvéoles de cette structure peut être approximativement circulaire, elliptique (lorsque les vitesses d'extrusion et/ou de traction sont plus élevées), polygonale (lorsque les différences de pression appliquées sont plus brusques)... Ces alvéoles ont généralement une longueur L (dans la direction de 35 l'extrusion) plus grande que leur largeur 1 (dans le plan d'extrusion mais selon une direction perpendiculaire à celle de l'extrusion). En général, le facteur de -11- forme (L/1) des alvéoles est donc supérieur à 1, voire à 1.5 mais généralement inférieur à 2. La longueur L des alvéoles est généralement supérieure ou égale à 4 mm, voire à 10 mm, mais généralement inférieure ou égale à 30 mm, voire à 20 mm.

La largeur 1 est quant à elle généralement supérieure ou égale à 2 mm, voire à 5 mm, mais généralement inférieure ou égale à 15 mm, voire à 10 mm. Quant à l'épaisseur de paroi des alvéoles, celle-ci est conditionnée par l'épaisseur des fentes à travers lesquelles sont extrudées les lamelles de matière plastique fondue et par le taux d'étirage imposé aux lamelles fondues. En pratique, elle est généralement supérieure ou égale à 100 µm, voire à 200 ou à 250 µm. Elle ne dépasse toutefois avantageusement pas 1 mm, voire 0.8 et de préférence, 0.6 mm sous peine d'alourdir la structure. La limite inférieure dépend en fait du mode de réalisation de la filière. Si celle-ci est une filière monobloc où les fentes ont été usinées (par exemple par électroérosion ou au moyen d'un rayon laser), on aura en général affaire à des fentes plus larges que si elle est constituée d'un assemblage de lamelles. La taille des structures alvéolaires obtenues par le procédé selon l'invention est limitée par la taille de l'appareillage de mise en oeuvre. Par taille, on entend en fait uniquement la largeur et la hauteur (mesurée perpendiculairement au plan d'extrusion), et pas la longueur puisque celle-ci est déterminée par la durée de l'extrusion et la fréquence de découpe de la bande extrudée. La hauteur de ces structures est généralement supérieure ou égale au mm, voire à 2 mm, de préférence à 5 mm ; elle est généralement inférieure ou égale à 70 mm, voire à 60 mm.

Il est aussi possible d'obtenir des structures alvéolaires anisométriques dont les propriétés sont plus isotropes, qui sont moins denses que les structures alvéolaires en soumettant les structures alvéolaires recueillies à la sortie des conformateurs à une étape au cours de laquelle on les étire transversalement, c'est-à-dire perpendiculairement au sens de l'extrusion, de préférence après un conditionnement thermique préalable. Des détails relatifs à cette étape d'étirage et aux dispositifs permettant sa réalisation sont contenus dans les demandes de brevets publiées sous les numéros WO 2007 / 110370 et WO 2009 / 101063t. La structure alvéolaire obtenue peut ensuite être reprise par un train de traction («take off»). La vitesse de traction et le débit d'extrusion seront optimisés en fonction notamment de la taille et de l'épaisseur des alvéoles, ainsi que de la forme souhaitée. - 12 - A la sortie du «take off», la structure alvéolaire finale peut, suivant la forme des cellules, aisément être enroulée sur un dévidoir. Alternativement, elle peut être soumise à un traitement de surface (corona par exemple), afin d'en améliorer les propriétés d'adhérence notamment, et être doublée d'un non tissé ou de plaques de finition inférieure et supérieure. A la fin de ces opérations optionnelles, le panneau final est découpé tant en longueur que transversalement en des plaques de dimensions voulues et stocké. Les déchets de production peuvent être prélevés soit avant les opérations de finition, soit après, et être recyclés dans la production.

Selon un autre aspect, l'invention concerne aussi un dispositif d'extrusion pour la mise en forme de structures alvéolaires à base de matière plastique. Ce dispositif d'extrusion comprend une filière plate à ouverture élargie, qui amène la matière plastique fondue vers des fentes pratiquées sur la face avant de la filière via des couteaux métalliques délimitant des canaux d'écoulement prolongés par des lèvres métalliques ayant une partie rectiligne; deux conformateurs comprenant chacun trois compartiments, dénommés «supérieur», «médian» et «inférieur» et étagés, tels que décrits ci-dessus. et disposés symétriquement de part et d'autre des fentes de la face avant de la filière. Selon un autre aspect encore, l'invention concerne aussi un procédé pour la fabrication de structures alvéolaires à base de matière plastique réalisé dans un dispositif d'extrusion tel que défini ci-dessus. Selon une variante particulière de ce procédé, on fabrique des structures alvéolaires anisométriques, en soumettant les structures alvéolaires recueillies à la sortie des conformateurs à une étape au cours de laquelle on les étire transversalement, après un conditionnement thermique préalable. Des détails relatifs à cette étape d'étirage, à ce conditionnement thermique préalable et aux dispositifs permettant leur réalisation sont contenus dans les demandes de brevets publiées sous les numéros 30 WO 2007 / 110370 et WO 2009 / 101063. Les structures alvéolaires obtenues dans les dispositifs d'extrusion comprenant les conformateurs selon l'invention sont avantageusement utilisées dans le bâtiment (sols, plafond allégés, cloisons, portes, coffrets à béton...), l'ameublement, l'emballage (protections latérales, enrobage d'objets, ...), 35 l'automobile (plage arrière, intérieur de portière, ...)... Ces structures conviennent particulièrement bien pour l'ameublement et le bâtiment, par - 13 - exemple pour la construction d'abris permanents (habitations) ou temporaires (tentes rigides ou abris humanitaires par exemple). Elles conviennent bien également en tant que constituants de sols de salles de sports. Elles peuvent y être utilisées telles quelles ou en sandwich entre deux plaques dites de finition. La dernière variante est avantageuse et dans ce cas, on peut fabriquer ledit sandwich par soudure, collage... ou toute autre méthode d'assemblage des plaques et de l'âme (utilisée froide ou chaude, juste après extrusion) qui convient pour les matières plastiques. Une manière avantageuse de fabriquer ledit sandwich consiste à souder les plaques de finition sur l'âme alvéolaire. Tout procédé de soudure peut convenir à cet effet, les procédés par rayonnement électromagnétique donnant de bons résultats dans le cas de structures/plaques au moins partiellement transparentes au rayonnement électromagnétique. Un tel procédé est décrit dans la demande de brevet FR 03.08843.

Un mode de réalisation particulier de conformateurs selon l'invention va maintenant être illustré en faisant référence aux dessins accompagnant la présente description. Ces dessins sont constitués des Figures 2 à 6 annexées, représentant schématiquement une forme d'exécution typique de ces conformateurs.

La Figure 2 est une coupe transversale, selon un plan vertical médian, de l'ensemble du dispositif d'extrusion équipé de deux conformateurs selon l'invention. La Figure 3 est une vue partielle de la face avant de la moitié inférieure de la filière, des fentes parallèles dont elle est équipée, des couteaux définissant entre eux les canaux d'écoulement dont la partie rectiligne forme les parois latérales de chaque fente constitutive de la filière et du conformateur inférieur. La Figure 4 est une vue du compartiment supérieur du conformateur avec les tubulures reliées en alternances successives et de manière séquentielle, tantôt à un circuit d'air comprimé et tantôt à une pompe à vide.

La Figure 5 est une vue du compartiment médian du conformateur avec ses deux cavités continues et allongées, disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal de ce compartiment. La Figure 6 représente le compartiment inférieur du conformateur (vue de ses faces supérieure et inférieure). -14 Dans le mode de réalisation particulier du dispositif d'extrusion équipé de conformateurs représenté aux Figures, la composition à base de matière plastique destinée à être extrudée pour la formation de la structure alvéolaire alimente la filière plate via l'alimentation 4 et le canal d'alimentation 5 en composition fondue vers l'ouverture élargie 6. La composition fondue passe à travers les fentes 7, pratiquées sur la face avant de la filière via les couteaux métalliques 8 délimitant les canaux d'écoulement 9 qui sont prolongés par des lèvres métalliques (voir Figure 3) ayant une partie rectiligne 9 bis et étant destinées à être noyées dans le revêtement isolant 10, ce revêtement évitant le refroidissement des parties rectilignes 9bis des canaux d'écoulement 9 et par là, une rigidification de la matière plastique fondue qui s'accompagnerait d'un figeage prématuré de celle-ci à la sortie des fentes 7 de la filière. Deux conformateurs, disposés symétriquement de part et d'autre des fentes 7 de la face avant de la filière (voir Figure 2), comprennent chacun un compartiment supérieur (1,1'), un compartiment médian (2,2') et un compartiment inférieur (3,3'). Le compartiment supérieur 1 de chaque conformateur est traversé, transversalement et de part et d'autre des axes longitudinaux x et x ' de ses faces supérieure et inférieure (voir Figure 4), par deux fois deux paires de conduits divergents (15, 15' et 16, 16') débouchant sur la face inférieure dudit compartiment. Les deux conduits divergents de chaque paire du compartiment supérieur 1 se rejoignent sur sa face supérieure pour déboucher ensemble dans quatre chambres (respectivement 13, 13' et 14, 14') distribuées deux par deux de part et d'autre de l'axe longitudinal x du compartiment supérieur 1. La paire de chambres 13 - 13' communique, en alternances successives et de manière séquentielle, avec un circuit d'air comprimé ou avec une pompe à vide via les tubulures 12 et 12' ; la paire de chambres 14 - 14'communique, en alternances successives et de manière séquentielle, avec une pompe à vide ou avec un circuit d'air comprimé via les tubulures 1l et Il'.

Pour réaliser cela, entre les tubulures (11, 11', 12, 12') et le circuit d'air comprimé et la pompe à vide, il y a un dispositif (non représenté) comprenant des tubes reliant les tubulures (11, 11', 12, 12') à la fois au circuit d'air comprimé et à la pompe à vide, des électrovannes ainsi qu'un timer (une horloge) pour gérer la durée et l'alternance des séquences. Ce timer agit sur les électrovannes pour alternativement et de manière séquencée, relier les tubulures (11, Il', 12, 12') au circuit d'air comprimé et à la pompe à vide, étant entendu - 15 -

que lorsque les tubulures (11, 1 l') sont reliées au circuit d'air comprimé, les tubulures (12, 12') sont reliées à la pompe à vide, et vice versa. Le compartiment médian 2 de chaque conformateur selon l'invention comprend deux cavités continues et allongées 17 et 18 le traversant transversalement depuis sa face supérieure, disposées de part et d'autre de son axe longitudinal et mises en communication avec les paires correspondantes de conduits (15, 15' et respectivement 16 et 16') du compartiment supérieur. Cette mise en communication permet, en alternances successives et de manière séquentielle au sein d'une même cavité, la redistribution de l'air comprimé et le maintien de la dépression respectivement vers et depuis le compartiment inférieur 3. Les trous cylindriques 19 servent à solidariser le compartiment médian 2, respectivement avec les compartiments supérieur 1 et inférieur 3 par l'introduction de moyens tels que vis, boulons ou autres (non représentés). Le compartiment inférieur 3 de chaque conformateur selon l'invention comprend, sur sa face supérieure, deux rangées 20 et 21 de canaux tubulaires aux orifices supérieurs (22, 22') régulièrement espacés. Ces deux rangées sont disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal du compartiment inférieur 3. Chaque rangée de canaux tubulaires du compartiment inférieur 3 est creusée dans des logements continus et allongés ayant substantiellement la même longueur et la même largeur que la cavité continue et allongée correspondante du compartiment médian 2 avec laquelle elle communique. Un filtre en nylon ou en bronze est inséré dans chaque logement continu sous la forme d'une bandelette (non représentée). Les canaux tubulaires des rangées 20 et 21 traversent le compartiment inférieur 3 transversalement depuis sa face supérieure. Chaque rangée 20 et 21 de canaux tubulaires du compartiment inférieur est située dans le prolongement de la cavité continue et allongée (17 et respectivement 18) du compartiment médian 2 qui lui correspond et avec laquelle elle communique. Les orifices inférieurs de chaque canal tubulaire de la rangée 20 sont aménagés de manière à être alignés en alternance avec les orifices inférieurs de chaque canal tubulaire correspondant de l'autre rangée 21 qui lui fait face. Les orifices inférieurs 23 ainsi constitués se trouvent à proximité des espaces compris entre les fentes parallèles 7 de la filière et donc, lors de la fabrication d'une structure alvéolaire, à proximité des espaces compris entre les lamelles extrudées à base de matière plastique. Au cours de la fabrication d'une structure alvéolaire à base de matière plastique, chaque orifice inférieur du compartiment inférieur de chaque -16- conformateur est ainsi, en alternances successives et de manière séquentielle, le siège d'une dépression et d'une injection d'air comprimé via sa communication avec les conduits divergents 15, 15' et 16, 16'du compartiment supérieur et les cavités allongées 17 et 18 du compartiment médian 2.

Dans la Figure 7 annexée à la présente description, sont reportées les mesures de la pression de l'air à la sortie des orifices pairs du compartiment inférieur 3 lorsque le compartiment médian comprend (à titre de comparaison ; il s'agit de l'ancienne solution ou AS) des séries de tubulures s'écartant progressivement de la verticale et réparties en quatre paires (voir plus haut) (ligne de pressions -A-) et lorsque le compartiment médian comprend deux cavités continues et allongées selon l'invention (dans ce cas, un filtre ennylon) (ligne de pressions -^-) et des filtres en bronze (ligne de pressions -f-) sont respectivement insérés dans chaque logement continu du compartiment inférieur) Ce diagramme met clairement en évidence l'amélioration apportée par les conformateurs selon l'invention, l'air sortant des orifices inférieurs du compartiment inférieur de manière équilibrée.

Claims (6)

1. REVENDICATIONS1 - Conformateur comprenant trois compartiments, dénommés «supérieur», «médian» et «inférieur» et étagés, pour la fabrication d'une structure alvéolaire à base de matière plastique dans une filière à fentes parallèles, dans lequel: le compartiment supérieur (1) est traversé transversalement par au moins deux paires de conduits divergents (15, 16), débouchant sur la face inférieure dudit compartiment et situées de part et d'autre de l'axe longitudinal dudit compartiment, au moins une première paire de conduits divergents (15), située d'un côté dudit axe longitudinal, et au moins une seconde paire de conduits divergents (16), située de l'autre côté dudit axe longitudinal, chacune desdites paires de conduits divergents (15, 16) communiquant, en alternances successives et de manière séquentielle, avec des moyens pour injecter un gaz comprimé et avec des moyens pour créer une dépression; le compartiment médian (2) comprend des moyens (M) communiquant avec au moins la première paire (15) et avec au moins la seconde paire (16) de conduits divergents du compartiment supérieur pour redistribuer le gaz comprimé et maintenir la dépression respectivement vers et depuis le compartiment inférieur (3); le compartiment inférieur (3) comprend, sur sa face supérieure, deux rangées (20, 21) de canaux tubulaires, aux orifices supérieurs (22, 22') régulièrement espacés, lesdits canaux traversant transversalement ledit compartiment et lesdites rangées étant disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal dudit compartiment, chaque rangée de canaux tubulaires communiquant avec les moyens (M), les orifices inférieurs (23) des canaux de chaque rangée étant agencés de manière à se rejoindre et à être alignés sur la longueur de la face inférieure du compartiment inférieur et déboucher à proximité des espaces compris entre les fentes parallèles de la filière; les moyens (M) du compartiment médian étant constitués de deux cavités continues et allongées (17, 18) disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal dudit compartiment, s'étendant sur substantiellement toute sa longueur et le traversant transversalement.-18-
2. 2 - Conformateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compartiment supérieur (1) est traversé transversalement par quatre paires de conduits divergents ((15, 15' et 16, 16').
3. 3 - Conformateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les conduits divergents d'au moins la première paire (15) et les conduits divergents d'au moins la seconde paire (16) se rejoignent sur la face supérieure du compartiment supérieur (1) pour déboucher respectivement dans au moins une chambre commune (13) et dans au moins une chambre commune (14), chacune de ces chambres communes (13, 14) communiquant, en alternances successives et de manière séquentielle, avec un circuit de gaz comprimé (alternativement 11 et 12) et avec une pompe à vide (alternativement 12 et 11).
4. 4 - Conformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque rangée (20, 21) de canaux tubulaires du compartiment inférieur (3) est creusée dans des logements continus et allongés ayant substantiellement la même longueur et la même largeur que la cavité continue et allongée (17, 18) du compartiment médian (2) avec laquelle elle communique.
5. 5 - Conformateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les orifices supérieurs: (22, 22') des canaux tubulaires (20, 21) du compartiment inférieur (3) sont revêtus d'un filtre.
6. 6 - Dispositif d'extrusion pour la mise en forme de structures alvéolaires à base de matière plastique comprenant une filière plate à ouverture élargie (6), qui amène la matière plastique fondue vers des fentes (7) pratiquées sur la face avant de la filière via des couteaux métalliques (8 )délimitant des canaux d'écoulement (9) prolongés par des lèvres métalliques ayant une partie rectiligne (9 bis); deux conformateurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 disposés symétriquement de part et d'autre des fentes (7) de la face avant de la filière.