Procédé pour la fabrication continue de pièces profilées telles que feuilles, plaques,
tubes, etc., présentant une structure lacunaire et notamment réticulée
et machine pour la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention concerne un procédé et une machine pour la fabrication continue de pièces profilées telles que feuilles, plaques, tubes, etc., présentant une structure lacunaire, notamment réticulée (grillage, treillis, filet, tissu, etc.), par exemple en matière synthétique.
On connaît déjà un procédé et une machine pour la fabrication continue de feuilles ou de tubes de structure réticulée ; ils ont recours à l'extrusion continue de la matière à travers deux jeux de filières, qui sont déplacés l'un par rapport à l'autre, dans une direction transversale par rapport au sens de l'extrusion; les deux jeux de filières produisent simultanément deux nappes, indépendantes et juxtaposées, de fils extrudés, les fils d'une nappe étant liés localement par collage spontané à ceux de l'autre à chaque com- cidence des filières d'un jeu avec celles de l'autre, de façon à former les nceuds du réseau;
celui-ci ne peut donc jamais présenter une épaisseur uniforme, puisque ses noeuds ont une épaisseur peu inférieure au double de l'épaisseur de chaque fil extrudé, ce qui présente des inconvénients pour certaines applications (filets de pche). Par ailleurs, la réalisation des deux jeux de filières est fort coûteuse.
La présente invention permet de fabriquer, dans des conditions bien plus économiques, des feuilles, des plaques et des tubes de structure réticulée et plus généralement lacunaire, qui peuvent offrir en outre l'avantage de présenter une épaisseur uniforme, y compris au niveau des points de croisement des barres, des bandes ou des fils qui constituent le réseau (pas de surépaisseur au niveau des nceuds dudit réseau).
Plus généralement la présente invention permet dc fabriquer très économiquement des pièces profilées de section quelconque, présentant une structure lacunaire.
Le procédé de fabrication selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il consiste à faire s'écouler d'une façon continue une matière liquide ou pâteuse suivant une nappe, ayant la section de la pièce profilée à fabriquer, à créer dans cette nappe les lacunes nécessaires en empchant l'écoulement de la matière aux endroits correspondants, puis à solidifier aussitôt la nappe lacunaire ainsi formée.
La machine pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention est caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins une filière pour extruder la matière suivant le profil à obtenir ainsi que des moyens pour empcher au moins temporairement la matière de sortir de ladite filière aux endroits correspondant aux lacunes nécessaires, et pour la solidifier dès la sortie de sa filière.
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé plusieurs formes d'exécution de la machine permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention.
Les fig. 1 et 2 représentent respectivement deux phases différentes du fonctionnement d'une machine permettant la fabrication continue de plaques ou de feuilles de structure réticulée à mailles rectangulaires ou carrées.
Les fig. 3 et 4 représentent, respectivement en vue de dessous et en coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 3, une variante de la machine des fig. 1 et 2.
Les fig. 5 à 8 illustrent un perfectionnement de la machine représentée schématiquement sur les fig. 3 et 4.
Les fig. 9 et 10 représentent très schématiquement deux phases différentes du fonctionnement d'une machine permettant la fabrication continue de feuilles de structure réticulée à mailles losangées.
La fig. 11 représente en vue de dessous une machine permettant la fabrication continue de tubes de structure réticulée à mailles rectangulaires ou carrées.
La fig. 12 représente en coupe, par un plan dia métral, une forme d'exécution comportant une filière fixe cylindrique, autour de laquelle une filière annulaire concentrique peut coulisser axialement.
La fig. 13 est une vue de dessous en perspective des deux filières de la machine illustrée sur la fig. 12.
La fig. 14 représente une variante de la machine des fig. 12 et 13 en coupe par un plan diamétral.
Les fig. 15 à 17 représentent une autre forme d'exécution permettant d'extruder un tube de structure lagunaire à section rectangulaire.
Les fig. 18 et 19 représentent deux phases différentes du fonctionnement d'une machine à deux filières d'extrusion.
La fig. 20 représente un grillage réalisé à l'aide de la machine des fig. 18 et 19.
Les fig. 21 et 23 représentent en coupe transversale deux formes d'exécution d'une machine selon les fig. 18 et 19.
Les fig. 22 et 24 représentent un cadre grillagé et une caissette de conditionnement en matière synthétique, qui peuvent tre fabriqués respectivement à l'aide des machines des fig. 21 et 23.
Les fig. 25 et 26 représentent respectivement en coupe transversale et en coupe suivant la ligne
XXVI-XXVI de la fig. 25 une autre forme d'exécution de la machine des fig. 18 et 19.
Les fig. 27 et 28 illustrent deux phases différentes du fonctionnement d'une autre forme d'exécution de la machine à deux filières d'extrusion.
Sur ces diverses figures on n'a représenté que les organes absolument indispensables à la compréhension du fonctionnement de la machine, les organes non figurés étant connus et leur combinaison avec ceux représentés n'offrant aucune difficulté technique particulière.
La forme de réalisation représentée schématiquement sur les fig. 1 et 2 comprend essentiellement une machine pour extruder la matière en feuille, dont il existe de nombreux types bien connus, adaptés chacun à la nature de la matière extrudable employée; on a représenté presque exclusivement la filière plate 1 dont sont pourvues les machines de ce genre, et dans laquelle la matière 2 est amenée, dans un état physique approprié pour en effectuer l'extrusion. En dessous de la sortie 1' de la filière plate 1, et à proximité immédiate de celle-ci, est disposé, dans un plan horizontal, c'est-à-dire perpendiculaire au sens d'écoulement de la matière hors de ladite filière 1, un peigne 3, pourvu de dents régulières 3', de forme droite dans exemple illustré.
Ce peigne 3 est disposé parallèlement à la sortie 1' de la filière plate 1, de façon que ses dents 3' soient perpendiculaires à la matière sortant en feuille de ladite filière 1. Le peigne 3 est monté de façon à pouvoir coulisser perpendiculairement à la filière 1, notamment grâce à des organes de guidage 4 de ses extrémités; des organes de commande positive tels que la biellette 5, permettent de déplacer par coulissement le peigne 3 entre une première position, où ses dents obstruent partiellement la sortie 1' de la filière plate 1 (fig. 1), et une seconde position, où ses dents 3' sont effacées par rapport à ladite sortie 1' (fig. 2).
Des moyens, non représentés mais connus, sont prévus pour agir sur les organes de commande positive tels que 5 de façon à faire passer alternativement le peigne 3 de l'une à l'autre de ses deux positions définies ci-dessus ; ces moyens connus peuvent tre constitués, par exemple, par des cames, des systèmes bielle-manivelle, etc., commandés par une source de force motrice appropriée.
Lorsque le peigne 3 est dans sa première position représentée sur la fig. 1, la matière sort de la filière plate 1 non pas sous la forme d'une feuille continue, mais sous la forme d'éléments linéaires 6, qui sont verticaux dans l'exemple illustré, et qui s'écoulent par les intervalles entre les dents 3' du peigne 3, chacune desdites dents 3' empchant l'écoulement de la matière sur toute sa largeur, d'où résulte la formation des lacunes 7 séparant les éléments linéaires 6.
Lorsque le peigne 3 occupe sa seconde position représentée sur la fig. 2, la sortie 1' de la filière 1 étant de ce fait entièrement dégagée, la matière s'écoule uniformément sur toute la longueur de ladite filière, formant ainsi l'un des éléments linéaires 8, qui sont horizontaux dans l'exemple illustré. On voit que l'entrecroisement des éléments linéaires verticaux 6 et horizontaux 8 donne à la feuille sortant de la filière 1 une structure réticulée à mailles rectangulaires ou carrées, à laquelle l'état solide est conféré dès sa formation, c'est-à-dire en dessous du peigne 3, par des moyens appropriés connus, adaptés à la nature de la matière extrudable utilisée et non représentés.
L'épaisseur des éléments linéaires verticaux 6 est voisine de la largeur de chacun des intervalles entre les dents 3', tandis que la largeur des mailles 7 correspond sensiblement à la largeur desdites dents 3'.
L'épaisseur des éléments linéaires horizontaux 8 et la hauteur des mailles 7 dépendent par contre, d'une part de la vitesse d'extrusion de la matière de la filière 1 et, d'autre part, des intervalles de temps pendant lesquels la sortie 1' de la filière plate 1 est, respectivement, totalement dégagée ou bien partiellement obstruée par les dents 3' du peigne 3 ;
dans la mesure où la vitesse d'extrusion de la feuille peut tre main'ienue constante, on choisit de préférence le rapport entre les intervalles de temps successifs pendant lesquels les dents du peigne 3 obstruent partiellement la sortie 1' de la filière plate 1, et ceux pendant lesquels lesdites dents 3' sont effacées, égal au rapport entre la hauteur des mailles 7 et l'épaisseur des éléments linéaires horizontaux 8 du réseau que l'on désire fabriquer.
Suivant les épaisseurs données auxdits éléments linéaires 6 et 8 et la souplesse plus ou moins grande qu'ils conservent après solidi fication de la matière extrudée, ces éléments linéaires sont assimilables à des barres, le réseau obtenu étant alors un grillage ou un treillis, ou bien à des fils, le réseau obtenu présentant alors la souplesse d'un tissu, dont il se distingue notamment en ce qu'il est constitué par une seule pièce, réalisée sans soudure ni collage.
Il convient de remarquer que le réseau dont la fabrication vient d'tre décrite présente en chacun des points de croisement de ses éléments linéaires 6 et 8 une épaisseur égale à celle desdits éléments linéaires ; cette particularité le distingue nettement des réseaux qui sont réalisés de façon connue, de telle sorte que leurs points de croisement sont formés par la liaison d'au moins deux éléments linéaires indépendants, et dans lesquels l'épaisseur des points de croisement est généralement peu inférieure au double de celle de chacun des éléments linéaires constitutifs.
Un réseau à mailles serrées peut tre fabriqué de la façon qui vient d'tre décrite à partir de n'importe quelle matière extrudable, notamment:
1) Des matières synthétiques, notamment thermoplastiques et thermodurcissables, ainsi que les caoutchoucs naturels et synthétiques ; dans le premier cas, la matière thermoplastique est chauffée dans la machine à extruder jusqu'à sa température de ramollissement, puis elle est refroidie brusquement en dessous du peigne 3, par exemple par immersion dans un liquide, par l'action d'un courant d'air froid, etc. ; la filière plate 1 de la machine ainsi que le peigne 3 sont alors portés de préférence à la température d'extrusion, par des moyens connus, qu'il est inutile de décrire ; le peigne 3 est alors réalisé de préférence en métal bon conducteur de la chaleur.
2) Des matières filables à l'état humide, telles que la viscose, qui peuvent tre extrudées à froid, leur durcissement en dessous du peigne 3 étant obtenu par immersion dans, ou pulvérisation d'un produit approprié.
3) Du verre.
4) Des métaux et leurs alliages à l'état pâteux ou fondu.
La variante représentée schématiquement sur les fig. 3 et 4 est équipée d'un peigne double 3, qui est formé par deux peignes 31 et 32, identiques l'un à l'autre ainsi qu'au peigne unique 3 de la forme de réalisation des fig. 1 et 2 ; les deux peignes identiques 31 et 32 sont assemblés rigidement l'un avec l'autre de façon que les extrémités de toutes les dents de l'un se trouvent à une mme distance a en regard des extrémités des dents de l'autre, cette distance a étant au moins égale à la largeur b de la filière plate; dans l'exemple illustré, les deux peignes 31 et 32 sont réalisés par usinage d'une plaque de métal unique 3.
Le système de peignes 3 peut coulisser perpendiculairement à la filière plate 1 dans des organes de guidage 4, 4', entre les deux positions extrmes suivantes : une première position dans laquelle les dents 3',, du peigne 3t, obstruent partiellement la sortie 1' de la filière 1, comme représenté sur la fig. 4, en coupe transversale par un plan passant entre deux dents consécutives dudit peigne; une seconde position extrme, symétrique de la précédente par rapport au plan de symétrie longitudinal de la filière plate 1, et dans laquelle ce sont les dents 3'2 du peigne 32 qui obstruent partiellement la sortie 1' de la filière plate 1 ;
entre ces deux positions extrmes, le système de peignes 3 passe par une position intermédiaire, représentée sur la fig. 3, dans laquelle les plans de symétrie longitudinaux du système de peignes 3 et de la filière plate 1 coïncident, la sortie 1' de ladite filière plate étant alors complètement dégagée, puisque la largeur b est au plus égale à l'intervalle a entre les dents homologues des deux peignes 3t, 32. Des moyens connus, agissant sur l'organe de commande positive 5, font passer périodiquement le système de peignes 3 de l'une à l'autre de ses deux positions extrmes, en passant par sa position intermédiaire;
le principe de la formation du réseau à l'aide du peigne double 3 est le mme que celui de sa formation à l'aide du peigne simple 3 des fig. 1 et 2, les dents de chacune des deux moitiés 31 et 32 dudit peigne double travaillant simplement de façon alternative à la formation des mailles dudit réseau.
Le dispositif qui a été décrit à l'aide des fig. 3 et 4 présente l'inconvénient suivant: lorsque les dents 3'r, 32 du peigne double 3 sont totalement effacées par rapport à la sortie de la filière plate 1, la matière sortant de cette dernière traverse non seulement les intervalles existant entre les paires de dents opposées des deux peignes 31 et 32, mais elle tend aussi à passer à travers les intervalles existant entre les dents d'un mme peigne; il en résulte notamment que la feuille de structure lacunaire qui est obtenue par ce dispositif présente des surépaisseurs au niveau des points de croisement de ses éléments linéaires 6 et 8.
Pour pallier cet inconvénient, la variante illustrée sur les fig. 5 à 8 comporte une plaque 13, représentée en élévation sur la fig. 6, qui présente une fente médiane 13' de longueur et largeur au moins égales à celles de la sortie de la filière, et dont une face supporte des pièces destinées à tre intercalées entre les dents du système de peignes ; dans l'exemple illustré, ces pièces ont sensiblement la forme de parallélépipèdes 14 elles ont chacune une longueur correspondant donc sensiblement à l'intervalle entre les deux dents du peigne 3 entre lesquelles elles doivent tre intercalées respectivement, et une profondeur inférieure à la profondeur dudit intervalle dentaire;
ceci est visible notamment sur la fig. 5 qui est une vue de dessus de la plaque 13 et du peigne double 3 placé sur elle de façon que lesdites pièces 14 soient intercalées entre ses dents 3,1, 3'2 ; on voit sur la fig. 7 que lesdites pièces 14 obstruent les intervalles entre les dents des deux peignes 3, - 3, lorsque celles-ci sont effacées par rapport à la sortie de la filière 1, de façon à empcher la matière de passer alors par ces intervalles ; comme la plaque 13 et les pièces 14 qu'elle supporte sont fixes par rapport à ladite filière, ces dernières pièces n'obstruent jamais la sortie de la filière ; elles ne s'opposent pas non plus au déplacement du peigne double 3 par rapport à ladite filière ainsi qu'on peut le voir notamment sur la fig. 8.
A titre de variante, il est également possible de supprimer les pièces 14 et de ne conserver que la plaque 13, munie de sa fente médiane 13', de largeur au moins égale à la largeur b de la sortie de la filière 1, ladite plaque 13 étant simplement appliquée contre la face du peigne double 3 opposée à la sortie de la filière 1.
La machine pour fabriquer une feuille de structure réticulée à mailles losangées qui est illustrée de façon très schématique sur les fig. 9 et 10 (sur lesquelles on n'a pas représenté notamment la filière d'extrudage en feuille, pour des raisons de clarté), est également équipée d'un peigne double 3, formé de deux peignes identiques 31, 32, qui sont assemblés rigidement l'un avec l'autre de façon que les extrémités de toutes les dents de l'un viennent s'intercaler au milieu des dents de l'autre, à une mme distance des fonds de ces dents ;
on voit notamment sur les figures que les extrémités des dents 3'- du peigne 3 viennent toutes à une mme distance c des fonds des intervalles entre les dents consécutives 3'1 du peigne 3,;la ; la distance c est choisie au moins égale à la lar- geur de la sortie de la filière plate (b sur les fig. 3 et 4).
Dans l'exemple illustré, les deux peignes 3l, 3 sont réalisés par usinage d'une mme plaque métallique 3 qui est montée de façon à pouvoir - coulisser perpendiculairement à la filière plate, non représentée, entre deux positions extrmes, symétriques par rapport au plan de symétrie longitudinal de la filière plate, et dont l'une est représentée sur la fig. 9 ; chacune de ces deux positions extrmes du système de peignes 3 est telle que les fonds des dents du peigne 31 ou du peigne 32 se trouvent alors sensiblement en regard de la sortie de la filière plate (1' sur les fig. 3 et 4), si bien que ladite sortie n'est alors obstruée partiellement que par les bases des dents de l'autre peigne ou ou 3,; ;
entre ces deux positions extrmes, le sys- tème de peignes 3 passe par des positions intermédiaires, dans lesquelles la sortie de ladite filière plate
est obstruée partiellement à la fois par les dents 3,1
du peigne 31 et par celles 3'2 du peigne 32. Dans celle de ces positions intermédiaires qui correspond à la fig. 10, la matière ne peut s'écouler de la filière (dont la trace sur le plan de système de peignes 3 a été représentée par la ligne en traits mixtes 9), que de part et d'autre de chacune des dents des deux peignes
31, 32 ; il y a alors formation des fils 10, 10' qui cons- tituent les côtés des mailles losangées.
Dans chacune des positions extrmes du système de peignes 3
(fig. 9), la matière ne peut au contraire sortir de la filière plate que dans les intervalles subsistant entre chacune des dents de l'un des peignes et le fond de l'intervalle dentaire correspondant de l'autre peigne; il y a alors formation d'éléments de fils 11 en nombre moitié des éléments de fils 10 formés simultanément dans les positions intermédiaires, et, du fait de la continuité du processus, ces éléments de fils
1 1 constituent des points de croisement des éléments
de fils 10, d'où résulte la structure à mailles losangées qui est illustrée;
elle correspond au cas où les éléments de fils 1 1 sont beaucoup plus courts que les éléments de fils 10, c'est-à-dire au cas où le système de peignes 3 demeure dans l'une et l'autre de ses deux positions extrmes pendant des intervalles de temps très inférieurs à ceux qu'il lui faut pour passer de l'une à l'autre desdites positions extrmes ; en faisant demeurer le système de peignes 3 dans l'une et l'autre de ses deux positions extrmes pendant des intervalles de temps plus long, il est possible d'obtenir des éléments de fils 1 1 dont la longueur se rapproche de celle des éléments de fils 10, le réseau obtenu ayant alors des mailles hexagonales.
Il convient de souligner que les éléments de fils 1 1 qui constituent les points de croisement du réseau losangé des fig. 9 et 10 sont des fils uniques, et ne résultent nullement de la juxtaposition et du collage spontané de deux fils, comme dans le procédé connu mentionné précédemment ; c'est particulièrement évident dans le cas d'un réseau hexagonal, où chacun des éléments de fils 1 1 constitue l'un des côtés d'une maille hexagonale, et présente exactement la mme épaisseur que les fils 10 constituant les autres côtés de ladite maille.
En donnant aux dents des peignes 31 et 3S, notamment à leurs extrémités, qui sont de préférence pointues, ainsi qu'aux fonds de leurs intervalles, qui sont de préférence arrondis, des formes et des dimensions appropriées, on peut parvenir à ce que les éléments de fils 10 et 11 aient des sections transversales identiques ou différentes ; il est donc possible de donner ainsi éventuellement aux éléments de fils 1 1 constituant les points de croisement, une section inférieure à celle des éléments de fils 10 constituant les côtés des mailles losangées, alors que cela est rigoureusement impossible par le procédé connu mentionné précédemment.
La machine pour fabriquer un tube de structure réticulée à mailles rectangulaires ou carrées, qui est représentée très schématiquement en vue de dessous sur la fig. 1 1 comporte essentiellement une filière de forme rectangulaire allongée, dont la sortie a la mme largeur b sur les quatre côtés, et, en dessous de cette filière, et à sa proximité immédiate, un système de peignes 3, constitué par deux peignes 3t, 32, de préférence identiques l'un à l'autre et assemblés rigidement l'un avec l'autre de façon que les extrémités des dents 3'du peigne 3i soient séparées de celles des dents 3'2 du peigne 3, par un intervalle a au moins égal à la largeur b de la sortie de la filière 1 ;
dans l'exemple illustré, les deux peignes 31 et 3.3 sont réalisés par usinage d'une plaque de métal unique 3, qui est montée de façon à pouvoir coulisser perpendiculairement sur deux grands côtés li 1; de la sortie de la filière rectangulaire, grâce à des organes de guidage, non représentés ; ce coulissement a lieu dans un plan parallèle et pratiquement tangent à celui de la sortie de la filière rectangulaire, entre deux positions extrmes, dont l'une est illustrée sur la fig. 11, et qui sont symétriques par rapport au plan de symétrie de la filière I de forme rectangulaire allongée;
dans chacune de ces deux positions extrmes, les dents de l'un des deux peignes (celles 3% de 31 sur la fig. 1 1 obstruent partiellement la sortie de l'un des grands côtés de la filière (11 sur la fig. 11), tandis que la sortie de l'autre grand côté de ladite filière (12 sur la fig. 11) est complètement dégagée dans chacune desdites positions extrmes du système de peignes 3, l'un des grands côtés de la filière (li) forme donc des éléments linéaires verticaux (tels que 6 sur la fig. 1), tandis que l'autre grand côté (12) forme simultanément un élément linéaire horizontal unique (tel que 8 sur la fig. 1).
Les encoches 12, 12' prévues dans le système de peignes 3 au niveau de l'intervalle a entre les extrémités de ses deux jeux de dents 3'1, 3'2 de façon à démasquer des zones continuellement variables des deux petits côtés la, 14 de la filière, assurent respectivement la formation continue d'un élément linéaire réunissant les deux moitiés du réseau qui sont fabriquées respectivement par les dents des deux peignes 3t, 32.
Le réseau tubulaire de section rectangulaire ainsi obtenu peut tre déformé, éventuellement avant solidification, par exemple à l'aide d'un gabarit de façon à former un réseau tubulaire de section quelconque, éventuellement circulaire.
Plusieurs réseaux tubulaires peuvent tre fabriqués simultanément à l'aide d'une filière rectangulaire unique, à laquelle plusieurs peignes doubles sont associés, en juxtaposition les uns avec les autres.
Le procédé et les machines décrits permettent de réaliser des feuilles et des tubes de structure réticulée à mailles de types très divers, non seulement rectangulaires, carrées, losangées ou hexagonales, mais encore de formes beaucoup plus complexes ; le mme procédé permet aussi de réaliser des feuilles et des tubes de structure lacunaire, présentant par exemple des dessins, analogues à ceux de la broderie.
En alimentant la filière simultanément par des matières différemment colorées, on peut obtenir des feuilles et des tubes à bandes parallèles multicolores.
Le système de peignes associé à la filière de la machine à extruder en feuille, doit tre évidemment adapté au type de mailles du réseau à réaliser, de mme que les mouvements qui doivent tre imprimés à ce système de peignes ; I'expression système de peignes, désigne non seulement un ou plusieurs peignes assemblés rigidement les uns avec les autres, comme précédemment décrit, mais il peut également désigner plusieurs peignes, éventuellement de structures différentes, et susceptibles de recevoir des mouvements indépendants par rapport à la sortie de la filière, en vue notamment de réaliser des réseaux à structure complexe.
Les fig. 12 et 13 représentent une machine pour extruder de la matière en tube, limitée aux parties par lesquelles elle se distingue des machines connues du mme genre; elle comporte une filière fixe 21 ayant la forme d'un solide de révolution autour de l'axe 22; sa partie inférieure comporte une surface annulaire conique rodée 23, divergente vers le bas une pièce annulaire 24 assujettie à ladite filière 21, notamment en 24', délimite avec la surface rodée 23 un canal annulaire d'extrusion 25, et dont l'entrée supérieure annulaire est alimentée par une chambre de distribution également annulaire 26, qui, dans l'exemple illustré, est constituée par une gorge pratiquée dans la filière 21, au-dessus de la surface rodée 23, ladite gorge étant fermée sur son pourtour par la pièce annulaire 24 ;
la matière à extruder est amenée, dans un état physique convenable, par l'extré- mité supérieure d'un canal 27, aménagé axialement dans la partie de la filière 21 située au-dessus de la chambre de distribution 26; des canaux radiaux 28 font communiquer le canal axial 27 avec la chambre annulaire 26, pour y amener la matière à extruder.
Une seconde filière 29 mobile est constituée par un anneau monté autour de l'extrémité inférieure de la filière fixe 21, au-dessus du bord inférieur de sa surface rodée 23, de façon à pouvoir coulisser librement autour de l'anneau 24, assujetti à ladite filière 21 ; dans l'exemple illustré, la filière mobile 29 est solidaire d'un anneau 29' auquel elle est fixée, par exemple par des boulons 30, et qui peut coulisser autour des parties médiane et supérieure de la filière fixe 21, également dans la direction de l'axe 2 ; l'extrémité inférieure de la filière mobile 29 présente une surface annulaire rodée 23', par laquelle ladite filière 29 peut venir en contact étanche avec la surface rodée 23 de la filière fixe 21, ou tout au moins avec son bord inférieur;
dans la surface rodée 23' de la filière 29 sont aménagés des sillons radiaux 31, ou encore des canaux à section ouverte sur ladite surface rodée.
Un manchon de chauffage 46 constitué, par exemple, par une résistance électrique ment à travers lesdits canaux transversaux 31, en formant autant d'éléments linéaires, tels que des barres, des bandes, des fils, etc., suivant les dimensions des sections de ces éléments linéaires, et par suite des sections des canaux transversaux 31 ; sous l'effet de la pesanteur, ces différents éléments linéaires sortant des canaux transversaux 25 forment une nappe d'éléments longitudinaux parallèles 32, 32', présentant une section fermée.
Chaque fois, au contraire, que les surfaces rodées 23, 23' des filières 21 et 29 sont suffisamment écartées l'une de l'autre, par le relèvement de ladite filière 29, pour que la sortie du canal annulaire 25 soit totalement dégagée, la matière est extrudée par ledit canal 25 sous la forme d'un élément annulaire 3, transversal par rapport aux éléments linéaires parallèles 32, 32' ; cet élément linéaire transversal 33 se soude aux éléments linéaires longitudinaux 32, 32' en leurs points de croisement, c'està-dire dans le canal annulaire 25, ou tout au moins au voisinage de sa sortie;
grâce à Ia formation périodique d'un élément linéaire transversal tel que 33, on obtient bien un tube à mailles rectangulaires T qui, du fait que ses mailles sont délimitées à la fois par des éléments longitudinaux 32-32' et par des éléments transversaux 33, présente une stabilité dimensionnelle remarquable dans ses deux directions longitudinale et transversale.
Le tube extrudé T est reçu immédiatement en dessous de la sortie du canal annulaire 25, par un disque de gabarit 34, qui est fixé, par exemple, par une vis 35 à l'extrémité inférieure de la filière 21 ; en donnant à ce gabarit 35 une forme et/ou des dimensions différentes de celles de la section du tube T au sortir du canal annulaire 25, on peut, en bénéficiant de la plasticité résiduelle de la matière extrudée avant sa solidification, modifier la forme et éventuellement agrandir ou diminuer la section du tube T; il est également possible de modifier la longueur du tube extrudé T avant solidification, par exemple en exer çant des forces de traction sur ses éléments longitudinaux 32, 32', notamment en les chargeant par des poids.
Les moyens nécessaires à la solidification du tube
T, qui doivent tre adaptés à la nature de la matière extrudée, n'ont pas été représentés sur les fig. 12 et
13 car ils sont bien connus.
La machine qui vient d'tre décrite peut tre facilement modifiée pour obtenir des tubes de struc- ture lacunaire présentant des bandes parallèles longitudinales diversement colorées, et éventuellement de diverses largeurs ; il suffit pour cela de subdiviser la chambre de distribution annulaire 26 en un nombre correspondant de compartiments, alimentés cha
cun par des conduits, tels que 27 et 28, indépendants les uns des autres, avec de la matière à extruder diver
sement colorée.
Comme les canaux 31 dont est pourvue la filière
29 ont leur section transversale ouverte, et que la
surface rodée 23' est amenée de préférence, lorsque ladite filière 29 occupe sa position supérieure, dans le prolongement de la paroi supérieure du canal annulaire 25, formée par la pièce 24, la matière extrudée par ledit canal annulaire 25 traverse également alors les canaux 31, si bien qu'il n'y a pas interruption de la formation des éléments linéaires longitudinaux 32-32' lors de la formation de chacun des éléments annulaires transversaux 33 ;
autrement dit, en chacun des noeuds de ses mailles, le tube fabriqué à l'aide de la machine illustrée sur les fig. 12 et 13 présente une section transversale dont l'aire est voisine de la somme des aires des sections transversales des éléments linéaires respectivement longitudinal et transversal qui se croisent en ce noeud; la formation des éléments longitudinaux 32-32' peut par contre tre interrompue lors de la formation de chacun des éléments transversaux 33, grâce à des moyens appropriés, constitués, par exemple, par un anneau 36 qui vient obturer les sorties des canaux transversaux 31 de la filière 29 lorsque celle-ci est en position haute; cette disposition auxiliaire permet d'obtenir un tube d'épaisseur uniforme y compris au niveau des noeuds de ses mailles.
Dans l'exemple illustré, la largeur du canal auxiliaire 25 est déterminée par l'écartement entre le bord inférieur de la pièce 24 et la surface rodée 23 de la filière 21; cette largeur peut donc tre modifiée soit en rendant la pièce 24 mobile par rapport à la filière 21 dans la direction de l'axe 22, soit en échangeant la pièce 24 contre une autre, de longueur axiale différente ; cette disposition permet d'ajuster à la valeur désirée l'épaisseur de chacun des éléments linéaires transversaux 33 ; il serait évidemment possible que la pièce 24 soit solidaire de la filière 21, la largeur du canal annulaire 25 étant alors invariable.
A titre de variante également, les deux filières 21 et 29 peuvent tre maintenues en permanence dans une position relative telle que la sortie du canal annulaire 25 soit toujours totalement dégagée, de façon à extruder un tube plein; les éléments linéaires qui sont alors extrudés par les canaux transversaux tels que 31 des deux filières 21 et 29, ou de l'une d'entre elles seulement, forment alors des saillies continues longitudinales sur l'une au moins des faces opposées dudit tube plein ; des matières différentes peuvent tre utilisées pour assurer l'extrusion du tube plein et celle de ces saillies longitudinales ; la mme possibilité existe d'ailleurs dans le cas général, pour la réalisation de tubes à mailles présentant des bandes longitudinales de substances différentes ;
dans le cas où la sortie du canal annulaire est toujours dégagée, on peut aussi prévoir éventuellement des moyens pour modifier périodiquement la largeur de la sortie de ce canal annulaire, de façon à former sur l'une au moins des faces du tube plein extrudé, des saillies continues, transversales par rapport aux saillies continues parallèles formées par les canaux transversaux.
Les tubes de structure lacunaires, notamment réticulée, fabriqués par extrusion à l'aide de la machine illustrée sur les fig. 12 et 13, notamment en matière synthétique, peuvent tre découpés longitudinalement et aplanis suivant une feuille; ces deux opérations peuvent tre éventuellement réalisées, dans le cas d'une matière synthétique relativement rigide, avant solidification de ladite matière. Les tubes eux-mmes peuvent tre utilisés, par exemple, pour constituer des sortes de sacs, en fermant l'une au moins de leurs extrémités par un procédé connu quelconque, notamment par soudure, en particulier avant solidification de la matière, par collage, agrafage, etc.
Dans la variante représentée en coupe par un plan diamétral sur la fig. 14, c'est le filtre fixe 21 qui a une forme annulaire, sa surface rodée lisse 23 ayant notamment la forme d'une zone d'un cône de révolution; la filière mobile 29 est, par contre, placée au centre de la filière fixe annulaire 21, de façon que sa surface rodée 23, également en forme de zone de cône de révolution puisse tre amenée en contact étanche avec la surface rodée 23 de la filière fixe 21 par un déplacement dans le sens de la flèche 22', c'est-à-dire dans la direction de l'axe commun des deux filières 21 et 29 ; la surface rodée 23' de la filière mobile 29 est entaillée par des canaux à section ouverte, notamment des canaux à section demicirculaire 31, et un canal unique 31', de plus grande section, par exemple rectangulaire ;
la matière est amenée, dans un état physique approprié à son extrusion, dans la chambre annulaire de distribution 26, par le canal 28. Lorsque la filière 29 occupe sa position extrme la plus basse dans laquelle sa surface rodée 23' est au contact de la surface rodée 23 de la filière fixe 21, la matière amenée dans la chambre de distribution 26 est extrudée exclusivement à travers les canaux 31, 31', en formant respectivement les barres verticales 38 et la bande verticale plus large 38' ;
lorsque, au contraire, la filière mobile 29 occupe sa position représentée sur la fig. 14, dans laquelle les deux surfaces rodées 3 et 3' des deux filières sont écartées l'une de l'autre de façon à ménager entre elles un intervalle annulaire étroit 39, la matière amenée dans la chambre de distribution annulaire 26 est non seulement extrudée à travers les canaux 31, 31', en formant les éléments linéaires verticaux 38, 38', mais elle l'est également à travers l'intervalle annulaire 39 en formant un élément linéaire annulaire tel que 40 :
les différents éléments annulaires tels que 40 qui sont formés successivement au cours de chacune des ouvertures périodiques de l'intervalle 39, résultant du mouvement oscillatoire de la filière mobile 29 dans le sens de la flèche 22', se soudant en leurs points de croisement avec les éléments verticaux 38, 38' de façon à former un tube de structure réticulée, à section circulaire ; en coupant ce tube suivant l'axe longitudinal médian de sa bande 18' et en le développant, on peut obtenir une sorte de cadre grillagé à bordures pleines ; ces deux opérations peuvent tre réalisées notamment avant la solidification de la matière.
Dans la forme de réalisation illustrée sur les fig. 15 à 17, la filière fixe 21 a également une forme annulaire, mais de contour rectangulaire; c'est dans sa surface rodée 23 que sont aménagés des canaux transversaux 31, 31' différant notamment par la forme et les dimensions de leurs sections transversales ; la filière mobile 29 a également un contour rectangulaire, mais aucun canal d'extrusion transversal n'est pratiqué dans sa surface rodée périphérique 23', qui est réalisée de façon à pouvoir venir en contact étanche avec la surface rodée 23 de la filière 21 lorsque ladite filière 29 occupe sa position extrme inférieure ; la matière est amenée par un conduit 28 dans une rigole annulaire 26, d'où elle passe dans les canaux d'extrusion 31, 31', ainsi éventuellement que dans l'intervalle existant entre les deux filières 21 et 29 ;
le rectangle en traits interrompus 41 représente, sur la fig. 16, le contour inférieur de la filière mobile 29 lorsque sa surface rodée 23' se trouve au contact de la surface rodée 23 de la filière fixe 21 ; on voit donc que la matière est extrudée de façon continue à travers les intervalles 42, 42', en formant les deux parois opposées pleines 43, 43' du tube de structure lacunaire T qui est illustré sur la fig. 17, en coupe par un plan longitudinal; ces deux parois pleines 43, 43' sont reliées entre elles par deux parois grillagées, dont une seule est visible sur la fig. 17 :
ces parois grillagées sont constituées chacune par des éléments linéaires verticaux 44, 44', qui sont extrudés de façon continue respectivement à travers les canaux 31, 31' et par des éléments linéaires horizontaux 45, qui sont extrudés dans l'intervalle qui est établi périodiquement entre les surfaces rodées 23, 23' des deux filières 21 et 29. Le tube de section rectangulaire T ainsi obtenu peut tre fendu suivant l'une de ses artes, éventuellement avant solidification; il permet la réalisation de caissettes de conditionnement, notamment en matière synthétique relativement souple, comportant au moins deux parois grillagées.
Les fig. 18 et 19 illustrent schématiquement le fonctionnement de la forme de réalisation la plus générale de la machine qui comporte deux filières d'extrusion mobiles l'une par rapport à l'autre, et dont l'une au moins est pourvue de canaux parallèles; sur les fig. 18 et 19, les deux filières 50 et 51 représentées à titre d'exemple sont rectilignes et parallèles, elles pourraient tre également courbes, et elles sont pourvues de canaux 53, 53', parallèles entre eux, mais perpendiculaires à la direction d'extension des filières, si bien qu'ils sont vus en bout sur les fig. 18 et 19 ; dans l'exemple illustré, les canaux dont sont pourvues les deux filières 50 et 51 ont des sections transversales fermées, qui diffèrent à la fois par leur forme et leur dimension, non seulement d'une filière à l'autre, mais encore pour une mme filière;
la filière 50, par exemple, comporte des canaux à section circulaire 53, et des canaux 53' à section rectangulaire, tandis que la filière 51 ne comporte que des canaux à section circulaire 53 ; d'autre part, les deux filières 50 et 51 comportent des nombres de canaux différents, et les canaux de l'un ne sont pas disposés en regard des canaux de l'autre;
enfin, les deux filiè res 50 et 51 peuvent tre déplacées l'une par rapport à l'autre, l'une étant, par exemple, fixe et l'autre mobile. I1 est déjà connu d'utiliser des couples de filières de ce genre pour fabriquer des feuilles, des plaques ou des tubes de structure réticulée, en dépla çant les deux filières 50 et 51 l'une par rapport à l'autre dans le sens de la flèche 54 de la fig. 19, c'està-dire en faisant glisser les deux filières 50 et 51, en les maintenant en contact l'une avec l'autre, ou tout au moins à une distance constante l'une de l'autre.
Le couple de filières mobiles illustré sur les fig. 17 et 18 permet de fabriquer des feuilles, des plaques ou des tubes, en rapprochant et écartant alternativement rune de l'autre les deux filières dans la direction de la flèche 55 de la fig. 18 ; le processus de formation de la structure réticulée est alors le suivant: lorsque les deux filières 50 et 51 sont rapprochées au contact l'une de l'autre comme illustré sur la fig. 19, la matière, que l'on suppose tre amenée de façon continue au-dessus des deux filières 50 et 51, dans la direction de leurs canaux 53, 53', est extrudée seulement à travers lesdits canaux 53, 53', en formant autant d'éléments linéaires parallèles entre eux, qui, sur la fig. 20, ont été désignés par les mmes chiffres de référence suivis de la lettre a, que les canaux d'extrusion qui les ont formées.
Lorsque, au contraire, les deux filières 50 et 51 ont été écartées l'une de l'autre dans le sens de la flèche 55 et qu'il existe par suite entre elles un intervalle 56 de largeur uniforme, comme représenté sur la fig. 18, la matière est, par ailleurs, extrudée à travers cet intervalle 56, en formant un élément linéaire unique, transversal par rapport aux éléments linéaires parallèles extrudés à travers les canaux 53, 53'; dans l'exemple illustré, où ces canaux 53, 53' ont des sections fermées, la jonction entre les éléments linéaires 53a, 53'a, et les éléments linéaires 56a qui sont formés, successivement, a lieu évidemment après la sortie de la matière, encore à l'état pâteux, hors desdits canaux 53 et 53', c'està-dire en dessous des filières 50 et 51 dans l'exemple illustré sur les fig. 18 et 19 ;
à titre de variante, les canaux 53, 53' des filières 50 et 51 peuvent par contre s'ouvrir à l'extérieur de la filière correspondante, c'est-à-dire dans l'intervalle 26 existant entre lesdites filières lorsqu'elles sont écartées l'une de l'autre (fig. 18), lesdits canaux étant fermés par la paroi de l'autre filière lorsqu'elles se touchent (fig. 19); dans ce cas, la jonction entre les éléments linéaires 53a, 53'a et les éléments linéaires 56a a lieu précisément dans l'intervalle 56 entre les deux filières 50, 51.
Dans l'exemple qui vient d'tre décrit, les éléments linéaires 53a, 53'a se trouvent d'un côté ou de l'autre des éléments linéaires 56a, selon qu'ils ont été formés par la filière 50 ou par la filière 51; ils peuvent tre obtenus tous d'un mme côté desdits éléments linéaires 56a en supprimant les canaux d'extrusion de l'autre filière; il est enfin possible d'obtenir une feuille ou une plaque de structure réticulée présentant une épaisseur uniforme, en prévoyant en outre des moyens pour obstruer les sorties des canaux des filières d'extrusion 50, 51, lorsque celles-ci sont écartées l'une de l'autre (fig. 18).
Un mode d'emploi particulier de la machine qui vient d'tre décrite à l'aide des fig. 18 et 19 consiste à maintenir ses deux filières 50 et 51 en permanence à une distance constante l'une de l'autre, de façon à assurer simultanément l'extrusion permanente de la matière par les canaux 53, 53' des deux filières, ainsi que par leur intervalle 56 (fig. 18); le produit ainsi fabriqué consiste en une feuille ou une plaque d'épaisseur uniforme, présentant sur l'une au moins de ses deux faces des saillies continues parallèles analogues à des nervures de renfort; en modifiant périodiquement l'écartement des deux filières, on peut aussi former des saillies continues, transversales par rapport aux précédentes.
Sur les fig. 21 et 23, on a représenté en coupe par un plan perpendiculaire à la direction d'écoulement de la matière à extruder, deux formes de réalisation particulières de la machine dont le fonctionnement a été expliqué précédement à l'aide des fig. 18 et 19 ; la représentation a été limitée dans chaque cas aux deux filières 50 et 51, qui sont montées de façon à pouvoir coulisser l'une par rapport à l'autre dans une direction perpendiculaire à leurs canaux d'extrusion 53, 53', qui est indiquée par la flèche 55 ;
plus précisément la filière 50 présente un évidement intérieur, dans lequel la filière 51 est encastrée de façon à pouvoir tre déplacée alternativement entre deux positions, I'une dans laquelle les deux filières 50, 51 sont en contact par leurs faces voisines de leurs canaux d'extrusion 53, 53' (fig. 21) et l'autre dans laquelle lesdites faces des deux filières 50 et 51 sont écartées l'une de l'autre de façon à ménager entre elles un intervalle 56 (fig. 23); dans la forme d'exécution de la fig. 21, seule la filière intérieure mobile 51 comporte des canaux d'extrusion, ouverts sur la face de ladite filière 51 qui est tournée vers la filière 50 ; il en existe deux espèces 53 et 53', dif- férant par les formes et les dimensions de leurs sections transversales ;
dans la forme de réalisation de la fig. 23, par contre, seule la filière fixe 50 comporte des canaux d'extrusion 53, de section transversale fermée, et tous identiques entre eux.
On va décrire succinctement la réalisation du cadre grillagé de la fig. 22 à l'aide des deux filières de la fig. 21: les deux bordures pleines verticales 58, 58' du cadre de la fig. 22 sont formées par extrusion continue de la matière à travers les évidements 62, 62' de la filière 50 de la fig. 21, qui ne sont jamais obstrués par la filière 51 au cours des déplacements de celle-ci ; les barres verticales 6 sont formées par extrusion de la matière à travers les canaux 53 de la filière 51 la bande médiane 59 est également formée par extrusion de la matière à travers le canal 53' de la filière 51 ;
les barres horizontales 8 reliant entre elles les bordures 58, 58' du cadre et les barres verticales 6, ainsi que la bande médiane 59, sont formées par extrusion de la matière à travers l'intervalle existant entre les deux filières 50 et 51 lorsque la face de la filière 51 sur laquelle s'ouvrent les canaux 53, 53' est amenée à coïncider sensiblement avec le plan dont la trace est figurée par la ligne en traits interrompus 63 sur la fig. 21; des moyens peuvent tre évidemment prévus pour obstruer alors les sorties des canaux d'extrusion 53, 53' de façon à interrompre la formation des barres verticales 6 et de la bande médiane 59 pendant la formation des barres horizontales 8.
La fusion entre les éléments verticaux 58, 58', 59, d'une part, et les éléments horizontaux 8 et 60 ce dernier formant la bordure pleine inférieure du cadre - a lieu dans l'intervalle entre les deux filières 50 et 51, à travers les parties ouvertes des canaux d'extrusion 53, 53'.
Dans le cas de la caissette de conditionnement en matière plastique, à fond grillagé, qui est représentée sur la fig. 24, les côtés pleins 61, 61' sont formés par extrusion continue de la matière à travers des évidements 64, 64' de la filière fixe 50, qui ne sont jamais obstrués par la filière 51; ces évidements 63, 63' permettent également la formation par extrusion continue des bords pleins 58, 58' du fond grillagé de la caissette; les bandes horizontales 8 de ce fond grillagé sont formées par extrusion de la matière à travers l'intervalle 56 existant entre les deux filières 50 et 51 lorsqu'elles occupent les positions respectives illustrées sur la fig. 23 ;
les barres verticales 6 du fond grillagé sont formées par extrusion continue de la matière à travers les canaux de section transversale fermée 53 de la filière 50, les sorties de ces canaux étant maintenues ouvertes en permanence; si bien que la jonction entre les barres verticales 6, d'une part, et les éléments horizontaux du fond de la caissette 8 et 60, d'autre part, est réalisée en dessous des filières 50 et 51, c'està-dire au-delà des sorties des canaux d'extrusion 53.
Dans la variante des fig. 25 et 26, la filière 51 présente des canaux d'extrusion ouverts 53J, 532 sur ses deux faces qui peuvent venir coopérer avec les faces correspondantes de l'évidement intérieur de la filière 50 au cours de ses déplacements dans le sens de la flèche 5 ; on obtient donc une sorte de tube à section rectangulaire, présentant deux côtés opposés pleins 61, 61', extrudés de façon continue à travers les intervalles de largeur constante 64, 64', ainsi que deux autres côtés grillagés, qui sont réalisés de la mme façon que le cadre de la fig. 22, leurs éléments horizontaux 8 étant seulement décalés en hauteur comme visible sur la fig. 26; une plaque 13 à fente en anneau rectangulaire est disposée en dessous des filières 50 et 51 (fig. 26) pour régulariser l'épaisseur du tube extrudé:
en fendant celui-ci suivant l'une de ses artes, on peut obtenir un élément de conditionnement, notamment en matière synthétique souple.
Dans la forme de réalisation illustrée sur les fig. 27 et 28, la filière 50 est seule pourvue de canaux d'extrusion 53 sensiblement parallèles à la direction du mouvement relatif des deux filières 50 et 51 et à la direction d'arrivée de la matière à extruder 2 ; dans la position relative illustrée sur la fig. 27, la matière est extrudée exclusivement par les canaux 53 en formant autant d'éléments linéaires parallèles (verticaux) 6 ; dans la position relative illustrée sur la fig. 28, la matière est extrudée, en outre, par la fente démasquée entre les deux filières 50, 51, en formant un élément linéaire unique (horizontal) 8 ; bien entendu, des moyens appropriés, non représentés, peuvent permettre d'interrompre alors la formation des éléments parallèles 6.
REVENDICATIONS
I. Procédé pour la fabrication continue de pièces profilées telles que feuilles, plaques, tubes, etc., présentant une structure lacunaire, notamment réticulée, caractérisé par le fait qu'il consiste à faire s'écouler de façon continue une matière liquide ou pâteuse suivant une nappe ayant la section de la pièce profilée à fabriquer, à créer dans cette nappe les lacunes nécessaires en empchant l'écoulement de la matière aux endroits correspondants, puis à solidifier aussitôt la nappe lacunaire ainsi formée.