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Procédé et appareil pour faire ç' q'" .>.} .. dos pellicules.
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i.
La présente invention cm1.-;,--:':... ';;..l: procédé et un appareil perfectionnés pour produire des feuiliee des nappes de matière thermoplastique orientées tr.s.:u:.y} â¯L=r: Elle se rapporte plus particulièrement à un appareil et à ..¯ procéda pour créer des variations désordonnées de l'épaisseur de feuilles de telles matiè- res en les orientant trsversa1emD% par étirage dans un châssis d'étirage.
On sait qu'il est possible #Çer transversalement ou lA tBrMlemen des fouilles de mt..; s tique en les faisant ; passer dans un châssis d'étirage du u'e: .rt:oé pour les matières L textiles. Un des procédés pour rient - yette façon une pellicule' de matière plastique, de préférence ±;1.(. ,o.L) p.:.opyléne, est décrit ' dans la demande de brevet wnériizii-. -i AA6 du 28 novembre 1962.
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Cette demande de brevet décrit l'étirage d'une nappe continue de polypropylène dans un châssis d'étirage muni sur toute sa longueur de chaînes parallbles portant une série continue de pinces ou d'agrafes saisissant et déplaçant la nappe de polypropylène pendant son étirage transversal.
La pellicule de polypropylène passe entre les rangées parallèles de pinces du châssis d'étirage qui saisissent les bords de la pellicule étirée longitudinalement au préalable et qui s'écartent au fur et à mesure que les chaînes avancent dans le eh&ssis d'étirage,, étirant ainsi la pellicule transversalement A l'extrémité du châssis, les pinces sont ouvertes et ramenées par les chaînes à l'entrée du châssis d'étirage pour saisir de nouveau la nappe de polypropylène qui est amenée.
Lorsqu'une feuille de ma- tière thermoplastique extrudée, telle que du polypropylène, est orientée transversalement de cette façon par étirage dans un châssis,' les faibles variations d'épaisseur de la feuille tendent à s'accen- tuer. Les parties les plus minces de la feuille de matière plastique s'étirent plus facilement et donc davantage que les autres. Il s'en- suit que les variations relatives d'épaisseur de la pellicule de matière plastique sont amplifiées considérablement après passage dans le châssis d'étirage. Les fluctuations longitudinales de l' épaisseur résultant des procédés d'étirage connus rendent difficile 1* en vidage de rouleaux finis ayant des formes satisfaisantes pour les opérations ultérieures.
En outre, la présence de ces fluctua- tions longitudinales d'épaisseur permet un étirage localisé de la pellicule de matière plastique orientée. Dans le cas de pellicules de polypropylène orientées, la formation de ces fluctuations a beau- coup entravé l'emploi de ces pellicules pour la métallisation, la stratification, etc. Il est généralement impossible d'éliminer ou de rendre désordonnées les variations d'épaisseur par réglage de la filière d'extrusion. Pour réduire ces variations d'épaisseur, on * essayé d'adapter des dispositifs d'uniformisation sur la filiè- re d'extrusion ou d'Autres dispositifs faisant osciller la pellicu par rapport à la filière d'extrusion ou par rapport au dispositif
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d'envidage du rouleau fini.
Ces procédés sont difficiles à réaliser mécaniquement et pour être efficaces ils exigent des mouvements rela- tivement amples de la matière plastique.
La présente invention a, entre autres, pour but de pro- curer un procédé pour créer des variations désordonnées de l'épais- seur de feuilles de matière thermoplastique, en particulier de poly- propylène, pendant l'orientation transversale dans un'chassie d'éti- rage.
Un autre but de l'invention est de procurer un appareil permettent d'exécuter ce procédé et qui soit de construction relati- vement simple et de fonctionnement économique.
Un autre but encore de l'invention est de procurer un tel appareil qui facilite l'orientation latérale dans un châssis d'éti- rage d'une feuille de matière plastique à bords rognés.
D'autres buts et -avantages de l'invention ressortiront de sa description détaillée ci-après.
Suivant l'invention, dans un procédé de production de variations désordonnées de l'épaisseur d'une feuille de matière thermoplastique, de préférence de polypropylène, tandis qu'elle est orientée transversalement, on fait passer longitudinalement la feuille dans un châssis d'étirage et, avant ou pendant le début du passage de la feuille dans le châssis d'étirage, on la fait osciller par rapport au châssis* L'oscillation latérale de la feuille de ma- tière thermoplastique relativement au châssis d'étirage permet -aux pinces de saisir la feuille, de façon à étirer légèrement des parties différentes de la pellicule d'une manière désordonnée entraînant un mouvement désordonné correspondant mais beaucoup plus.ample des fluctuations longitudinales d'épaisseur de la pellicule étirée.
On a découvert avec surprise qu'une oscillation relative- ment faible au cours de l'étirage transversal initial de la matière thermoplastique dans le châssis d'étirage crée un déplacement
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désordonné des fluctuations longitudinales d'épaisseur de la matière
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transversal auquel la feuille est soumise. Pour une oscillation relativement faible, les variations d'épaisseur de la pellicule de matière thermoplastique sont distribuées de façon désordonnée sur toute la largeur de la pellicule. On augmente ainsi le rendement en pellicule dite plate facile à envider en rouleaux de forme géomé- trique pratiquement régulière et convenant pour la métallisation, la stratification ou d'autres applications.
Un exemple de ces résultats imprévus est donnée par le fait que dans une pellicule de polypropy-
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Une s@u&iz6 & une 6µeiXl t4on tr6ftlVêfiile dé 22,2 ça puis pissée dans un chassie assurent un rapport d'étirage de 8:1, il se produit un déplacement des fluctuations longitudinales d'épaisseur de
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30,5 à 38,1 cm, soit presque le double du mouvementétransveraal proportionnel de la pellicule.
L'appareil de l'invention comprend un dispositif d'alimen- tation permettant d'amener longitudinalement la feuille de matière thermoplastique vers et dans un châssis d'étirage, et un mécanisme faisant osciller latéralement la feuille par rapport au chassie d'étirage avant ou pendant le stade initial d'orientation transversa- le de la feuille dans le châssis. L'oscillation latérale de la fouil- le par rapport au châssis d'étirage peut être réalisée en faisant passer la feuille dans le châssis d'étirage et en imprimant -aux pinces du châssis un mouvement alternatif longitudinal., agrippant ainsi la feuille en différents points.
Ce mode opératoire assure une distribution désordonnée des fluctuations longitudinales d'épaisseur de la feuille au moment où celle-ci sort du châssis d'étirage, mais elle est limitée par l'incapacité des pinces du châssis à saisir de grandes surfaces de la feuille entre leurs mâchoires.
Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, un .appareil comprend un mécanisme faisant osciller latéralement la feuille de matière thermoplastique avant son entrée dans le châssis d'étirage, des éléments de coupe rognant les bords latéraux de feuille et éliminer ainsi les bourrelets relativement épais formés
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plient les borde de la feuille rognée pour permettre -aux pinces du chAssie d'étirage d'agripper convenablement ler bords rognée et de faire passer la feuille dans le châssis d'étirage pour en assu- rer l'orientation transversale.
La nature et les buts de l'invention seront mieux compris en se référant à la description détaillée ci-.après d'une forme de réalisation préférée de l'orientation transversale d'une pellicule de polypropylène. Il va de soi que l'invention s'applique au trai- tement d'autres matières thermoplastiques notamment des pellicules d'esters cellulosiques, de dérivés polyvinyliques, de polyesters et d'autres polyoléfines, comme le polyéthylène.
Dans les dessins annexas :
Fig. 1 représente schématiquement en élévation l'appareil préféré faisant osciller et passer une pellicule de polypropylène dans un châssis d'étirage suivant l'invention;
Fig. 2 est une vue de face en élévation du mécanisme d'oscillation du dispositif représenté sur la Fig. 1, suivant la ligne 2-2' de la Fige 1 ;
Fige 3 est une vue latérale en élévation du mécanisme d'oscillation suivant la ligne 3-3' de la Fig. 2 ; File 4 est une vue en plan partielle suivant la ligne 4-4' de la Fige 3 montrant l'arbre de pivotement autour duquel le châssis à rouleaux cecillant du mécanisme oscillent pivote et le pivot moteur qui assure l'oscillation latérale du châssis;
Fige 4A est une vue en plan schématique montrant les positions relatives de l'arbre de pivotement et du pivot moteur le déplaçant latéralement pendant l'oscillation du châssis à rouleaux oscillant) la Fige 5 est une vue en plan partielle de la table d'ali- mentation de la pellicule, sur laquelle la pellicule de polypropylène est amenée au châssis d'étirage; la Fig. 6 est une vue partielle en bout et en élévation
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de la table d'alimentation de la pellicule représentant son d1sp81.
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Fig. 7 eet une vue latérale en élévation suivant la ligne 7-7' de la Fige 5 et montrant un des dispositifs de pliage des borde montés le long de la table d'alimentation et pliant les bords de la pellicule de polypropylène à mesure qu'elle avance vers le châssis d'étirage;
Fig. 8 est une coupe verticale prise au 'voisinage d'une extrémité du dispositif pliant les borde représenté sur la Fig. 7, suivant la ligne 8-8' de la Fig. 7;
et,
La Fig. 9 est une coupe verticale suivant la ligne 9-9' de la Fig. 7 et montrant en coupe l'élément de façonnage du dispo- sitif de pliage des borda, au voisinage de son extrémité de sortie. '
Fig. 1 représente une forme d'exécution d'un appareil d'oscillation et d'alimentation préféré pour amener une pellicule de polypropylène ll dans lasens des flèches de la Fig. 1 dans un chas- sis d'étirage représenté de façon générale en 12 sur la Fig. 1.
L'appareil représenté comprend une série de rouleaux d'alimentation et de rouleaux fous 13 et 14, respectivement, sur lesquels la pelli- cule de polypropylène passe. Un mécanisme d'oscillation représenté de façon générale en 15 est disposé au voisinage du dernier rouleau d'alimentation 13 pour recevoir la pellicule 11 introduite longitu- dinalement et en assurer une oscillation latérale ; un rouleau fou 16 reçoit la pellicule de polypropylène 11 après passage dans le mécanieme d'oscillation 15 et fait passer la pellicule en mouvement devant une paire de rogneuses 17. Les rogneuses 17 rognent les borde latéraux de la pellicule de polypropylène.
Une paire de rouleaux pinceurs 18 et 19, un rouleau fou 21 et un guide ordinaire repré- senté de façon générale en 22 dirigent la pellicule de polypro- pylène vers une table d'alimentation 23 qui, à son tour, amène la pellicule au châssis d'étirage 12. Comme décrit plus en détail ci- après, la table d'alimentation 23 comprend un guide t'adaptant à des pellicules de largeurs différentes, et une paire de dispositifs, pliant les bords rognés de la pellicule et facilitant leur agrip@age par les pinces du châssis d'étirage pendant l'orientation transver-
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sale ultérieure de la pellicule.
Il (}C>,"IJ¯ . # d'étirage 12 représenté 8chémat1q\.1em(ri\' ft!' , - une ou plusieurs sonos de chauffage et 6r,4 r r u . , tù1i.Bll et transversal pour effectuer .=?3 ,a< .F . .¯ ¯ pellicule de polypropylène introduite eortj <#** dans la demande de brevet aD2t'r1cl11r pré-eité-, ¯-"" ,; fl me d'oscillation représenté en 15 sur La Fi? i -##': r v. sur les Figs. 2 à 4 des dessin . Ce mF-=. rt "-or." . fixation immobile 24 montée sur des cadres . représentés. Au voisinage de la barre de . 1,. el '.:.:; pivot 25 qui est monté dans un palier 26 .. 1 F;' par un écrou 27. Le palier 26 est fixé a '>tt:,ô ,,' - .,. à son tour à la barre 24 (voir Flg. 3), U. ¯2 . montés sur la barre de fixation 2 5û:r, ; .. supportent un arbre d'entrainetaent 31 cr',!,,,,, t c . du mécanisme. L'arbre d'entraînement ',". 11-.,¯, par un dispositif approprié, par fîY.ê#p} '" -r ," .
L J' ."; entraînée par un moteur. Un châssis a n de façon générale en 33 est supporta J:<';,' '- . osciller latéralement par des moyen5 ze c,-.c la-,, ! ment 31 qui tourillonne dans les palitI'tJ "::1 :'-,-",," tion immobile 24à Le châssis à rouleaux . :. â; ¯ # y ¯ trs- verses 34 portant des plaques d'eac,xirâ .,cF =:vÉ . r et 36. Les plaques d'extrémité 35 et 36 3'l.'fiW'' ( . " 38 de paliers espacés, respectivement{ mua 1-,. , 1,': des rouleaux oscillants 39 et 41. Cornse ...2 :1 n. t - un logement pour le pivot moteur bzz est. î14 .', des traverses 34 du châssis à rouleau.-- 13 * rie r- # 3, gement comprend une plaque supérieure et une ;.if; in rL comportent chacune une fente 44, Le ?-"'s > dans le logement du pivot comporte des F les fentes 44 des plaques supérieure et j nivot 42 et un trou central fileté.
Le bzz
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la partie médiane filetée 46 de l'arbre d'entraînement 31 qui assu- re l'oscillation du pivot moteur et du châssis à rouleaux 33 qui y est fixé. Lorsqu'un actionne l'arbre d'entraînement 31, sa partie filetée 46 imprime un mouvement latéral au pivot moteur 45. Le mouvement latéral du pivot 45 dans le logement du pivot moteur 42 imprime un déplacement latéral analogue au châssis à rouleaux 33 fixé par les vis 43 au logement 42. Toutefois, comme le châssis à rouleaux 33 est monté sur le pivot 25, la force latérale exercée sur le logement 42 tend à faire décrire un arc par le châssis à rouleaux 33 autour du pivot 25.
Comme le montre la Fig. 4A, par déplacement latéral du pivot moteur 45 de la position représenta en traits pleins à la position représentée en pointillés en 45' le long de ;'.arbre d'entraînement 31, le logement 42, qui est .amené par les vis 43 à pivoter avec le châssis à rouleaux 33 autour du pivot 25 se déplace longitudinalement vers l'intérieur par rapport -au pivot moteur 45 (les fentes 44 ménagées dans la plaque supérieure et la plaque inférieure du logement de pivot glissent par rapport au pivot ; 45 fixé longitudinalement). De cette façon, le mouvement Latéral du pivot moteur 45 amène le châssis à rouleaux 33 à osciller suivant un arc, sans exercer de force de torsion sur le pivot moteur 45 ni sur l'arbre d'entraînement 31 qui y est accouplé.
Le mouvement oscillant en arc de cercle du châssis à rouleaux 33 obtenu de cette façon en- traîne une oscillation latérale de la pellicule de polypropylène amenée sur les rouleaux oscillants 39 et 41. On a découvert -avec surprise que les variations désordonnées de l'épaisseur sont les plus favorables dans le cas d'un mouvement oscillant à composante latérale imprimé à la pellicule de matière plastique amenée longitu- dinalement. La rogneuse 17 (voir Fig. 1), comme indiqué ci-dessus, enlève les bords de la pellicule de polypropylène portant des bourrelets relativement épais formés par l'extrusion.
La pellicule est alors amenée à la table d'alimentation 23 où les bords rognés sont plies pour faciliter leur engagement dans les pincer, du châssis d'étirage pendant l'orientation transversale de la pellicule La
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lui est associé sont représentés sur les FiE&. 59 3 ±3?:t-ins.
La table d'alimentation comprend une série inférieure de guides pour la pellicule emboîtés ou doigte z7 et 48 0t i,,J 4.r série supérieure de guides pour la pellicule emboîtés ou doigt?, !b t't 51J! suffisamment distants les uns des autres pour maintenir 1-s pelli- cule de polypropylène à plat lorsqu'elle est introduite 4 ', % e eux.
Les guides horizontaux supérieurs et inférieure pour la pellicule sont supportés par des plaques verticales 52 s étendant, svr la Ion- geur du châssis de support 53 de la table 23 coume le montra lu Fig. 6 où la plaque 52 de l'un des côtes de la table est représentée.
Le guide supérieur adjacent 51 comprend une cornière vyrr:. °= mon- tée à charnière en 54 sur la plaque 52, pour soulever lt gui ci 5 Afin de permettre l'introduction de la pellicule de p.pop ¯a:x dans le passage défini entre les guides supérieurs et inférieurs* Jj ''#agence- ment des plaques 52 et des guides associas fJH'ce'n1) eu!'; is-sul tfeï côtés d e la table d'Alimentation 23 est décrit t ¯< t1 s Û '. -.: ; 'c. il VIi de soi que des dispositifs analogues sont montas de l'autre cm6 de la table d'alimentation.
La plaque 52 peut être l;lif.'6,:: ':r':1')5V0r$ne- ment à la direction de cheminement d : pell3c'i3,e de pol)"i.'1"ç;ylène: dans une fente allongée d'un guide 55!' Une tigt fiie-te '>6 fl';.,tr;; dans des supports 57 du châssis de supports 'le la table p-érêire dans un trou 58 de la plaque 52 et un volant à nlf::l r; 9 ç:;l.1 é rar 1 tige 56 facilite la mise en place de la plaque 5; et du aéceriieme de pliage des bords, décrit ci-après, par rapport 2.W borde s- bh pellicule de polypropylène, afin de pouvoir utiliser â'.5 ; ::c pour des pellicules de diverses largeurs. La tige z port" us collier de serrage 61 qui bloque dans une position x.<.:.r.ßy, la tige, la plaque 52 et les guides associas.
Uno pair? 0 dispositifs ; de pliage des bords indiquée de façon générale es bzz sur 1.- i' ,x  est montée sur les plaques 52 aux borde latéraux deze t-sbie cl ''ali- mentation 23. Chaque dispositif de plie ce 6es borôs cet supporta par un support 63 (Fige. 6 et 7) attaché à la plaque -;/, et cv?¯à .:r:4# un <> barreau allongé 64 en métal et destiné à l'e,,{U'':Te1- e 0(..'0 J.. 1./J. <ç,'?J
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pellicule de polypropylène lorsqu'elle avance, un assemblage de rouleaux pinceurs 65 marquant le pli du bord plié,de la pellicule et un guide allongé 66 dirigeant le bord plié dans les pinces mobiles du ch5ssis d'étirage 12.
Lorsque la pellicule de polypropy- lène est amenée longitudinalement sur la table d'alimentation, ses bords latéraux sont reçus par les enveloppes 67 à section décrois- santé des barreaux 64 comme le montrent les Figs. 8 et 9. Lorsque la pellicule passe d'une position initiale voisine de la ligne 8 -8' de la Fig. 7 à une seconde position voisine de la ligne 9-9' de la Fig. 7, les bords latéraux de la pellicule sort tournés graduellement vers l'intérieur par les enveloppes 67 pour former des bords pliés près des extrémités de sortie des barreaux.
Par passage de la pelli- cule entre les rouleaux pinceurs 68 et 69 de 1'.assemblage de rou- leaux pinceurs 65, le pli est marqué et la pellicule est guidée dans le châssis d'étirage pour s'engager dans les pinces du châssis. En cours de fonctionnement, la pellicule de polypropylène 11, -après avoir franchi les rouleaux d'alimentation et fous 13 et 14, respec- tivement, passe sur la paire de rouleaux oscillants 39 et 41 du mécanisme d'oscillation 15. Comme indiqué ci-dessus, lorsque l'arbre d'entraînement 31 de ce mécanisme est actionnée le pivot moteur 45 se déplace latéralement, entraînant un mouvement en arc du logement de pivot 42 et du châssis à rouleaux oscillant 33 autour du pivot 25.
La pellicule de polypropylène est donc soumise à une oscillation comprenant une composante latérale importante. Ce mouvement ondula- toire tend à répartir de façon désordonnée les fluctuations longi- tudinales d'épaisseur sur toute la largeur de la pellicule, tout en ne nécessitant une oscillation totale n'excédant pas environ 2,5 cm pour une pellicule d'une largeur de 30,5 à 38,1 cm. Les bords de la pellicule sont ensuite coupés par les rogneuses fixes 17. Ensuite, après avoir passé entre les rouleaux pinceurs 18 et 19, sur le rou- leau fou 21 et sur le guide 22, la pellicule est amenée à la table d'alimentation 23, dont les plaques 52 et les guides associés ont été réglés au préalable à la largeur de la pellicule.
La pellicule est passée entre les dispositifs de pliage des bords 62 et les
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bord. sont plies ayant que la pellicule ne soit saisis par les pince* du chassie d'étirage 12.
Par conséquent, l'invention procura un appareil et un procède efficaces pour entraîner des variations désordonnées de l'épaisseur d'une feuille de matière thermoplastique orientée ou étirée transversalement dans un châssis d'étirage, par oscillation latérale de la pellicule par rapport au châssis d'étirage.
Bien que divers modes et détails d'exécution aient été décrits afin d'illustrer l'invention, il va de soi que celle-ci est susceptible de nombreuses variantes et modifications sans sortir de son cadre.
REVENDICATIONS.
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1.- Procédé de production de variations désordonnées de l'épaisseur d'une feuille de matière thermoplastique tandis qu' elle est soumise à une orientation transversale, caractérisé en ce qu'on fait passer longitudinalement la feuille dans un châssis d'étirage, et pendant au moins le début du passage de la feuille dans le châssis d'étirage, on soumet la feuille à un mouvement oscillant latéral par rapport au châssis.
2.- Procédé de production de variations désordonnées de l'épaisseur d'une feuille de matière thermoplastique tandis qu'elle est orientée soumise à une orientation transversale, caractérisé en
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ce qu'on fait passer longitudinal ement la feuille dans un châssis d'étirage, on la fait osciller latéralement avant de l'admettre dans le châssis d'étirage, on rogne les bords de la feuille oscillante, on plie les bords de la feuille rognée pour permettre aux pinces du châssis d'étirage de saisir la feuille et on fait avancer la feuille dans le châssis d'étirage pour provoquer son orientation transversa- le.