Brevet FR2007313A1 — publié le 19700102

On a déjà proposé d'étirer des feuilles en matière thermoplastique dans la plage des températures les plus favorables pour chaque cas d'espèce, afin d'en améliorer les propriétés physiques et augmenter leur rendement en surface par la fabrication de feuilles de faible épaisseur. Le procédé le plus simple consiste à faire passer les feuilles à travers un système de rouleaux chauffés et refroidis, tournant à des vitesses différentes. La température nécessaire est généralement conférée à la feuille avant l'entrée dans la zone d'étirage, en conduisant la feuille sur des rouleaux métalliques chauffés, sur lesquels la feuille s'enroule au maximum et qui sont actionnés avec une vitesse circonférentielle qui correspond à la vitesse de la feuille. De la même manière, la feuille est conduite, après étirage, sur des rouleaux métalliques ayant une température appropriée, qui sont entraenés avec une vitesse circonférentielle plus élevée suivant le rapport d'étirage désiré ou possible. Les rouleaux de ce deuxième groupe peuvent être chauffés ou refroidis. Dans un dispositif connu on utilise un cylindre fixe chauffé ou une surface métallique cintrée chauffée, disposé dans la zone d'étirage, pour maintenir constante la température de la feuille pendant l'étirage. Ceci a pour conséquence, toutefois, un rétrécissement notable de la largeur de la feuille. On a proposé également, de disposer dans la zone d'étirage, parallèlement l'un à l'autre et à faible distance l'un de l'autre un certain nombre de rouleaux chauffés, de petit diamètre, tournant librement, et qui sont embrassés d'une manière alternante par la feuille. La zone d'étirage est pratiquement subdivisée en plusieurs petites zones d'étirage car en raison de la forte courbure des rouleaux la feuille ne glisse que faiblement sur ceux-ci, si bien que le rétrécissement n'est que faible. Dans ce procédé, le rétrécissement total sur la largeur de la feuille est moindre que dans le procédé mentionné ci-dessus. mais il est encore d'environ 10%. Ce procédé a l'inconvénient d'exiger une dépense considérable pour l'appareillage en raison du nombre plus grand de rouleaux chauffés disposés dans la zone d'étirage. Aucun des systèmes décrits de même qutaucun des autres systèmes connus ne donne satisfaction complète en ce qui concerne un maintien sûr et positif de la feuille sur la surface des rouleaux, car il se produit toujours un glissement plus ou moins important de la feuille sur les rouleaux ou les surfaces de chauffe. Ce glissement s'accompagne automatiquement de la présence d'une couche d'air entre la feuille et la surface de chauffe. Dans le premier procédé mentionné une couche cohérente d'air s'étend sur toute la surface de contact entre la feuille et la surface de chauffe fixe si bien qu'en combinaison avec la longue zone d'étirage cette couche d'air, provoque un rétrécissement très prononcé de la largeur de la feuille. Dans l'arrangement qui utilise un grand nombre de rouleaux la couche d'air entre la feuille et les rouleaux peut également être cohérente, mais en règle générale, elle est subdivisée en de petits nids individuels, du fait que la pression avec laquelle la feuille est pressée contre ces rouleaux est beaucoup plus grande que dans le premier procédé les petits rouleaux d'étirage étant embrassés par la feuille d'une manière serrée. Dans chaque cas il est toutefois impossible de presser la feuille chauffée à la température d'étirage si fortement contre la surface des rouleaux à l'aide d'une simple contrainte de traction et sans qu'elle se rompe pour que la pression soit suffisante à éliminer la couche d'air entre la feuille et la surface de rouleau. A cause de l'action isolante, connue, de l'air, ces inclusions d'air ont pour conséquence une répartition non-unifor- me des températures dans la feuille pendant l'étirage. Les zones plus froides de la feuille sont moins fortement étirées mais comme étirage total est constant, les parties plus chaudes, voisines, de la feuille sont étirées plus fortement de sorte que la répartition non uniforme des températures aboutit à un manque plus accentué d'homogénéité de la feuille étirée, ce qus, à de hauts degrés d'étirage, donne même lieu à la formation de trous. Dans le cas idéal, étirage commence dès que la feuille se détache du rouleau, et cela le long d'un ligne droite sur la circonférence du rouleau. Lorsque les nids d'air, qui avancent automatiquement avec la circonférence de rouleau, viennent A traverser cette ligne du côté de la sortie, la longueur de la zone d'étirage s'étend localement et brusquement jusqu a l'autre extrémité de la bulle d'air, ce qui donne lieu à une tractionirrégulière sur la largeur de la feuille. Il en résulte d'une part, l'inconvénient que le degré d'étirage doit être maintenu inférieur au degré désiré, afin d'éviter la formation de trous, et d'autre part, que les paramètres physiques de la feuille étirée varient dans des limites très larges et indésirables. Dans le cas d'une feuille en polychlorure de vinyle ceci apparatt notamment dans l'allongement transversal à la rupture (mesuré en %) qui, pour des raisons d'application pratique, doit être aussi élevé que possible, c'est-à-dire d'environ 100% et plus. Lorsque l'étirage est effectué selon les deux procédés mentionnés ci-dessus, on trouve statistiquement, en examinant un grand nombre de pièces d'essai que 40 sur 100 de ces pièces ont un allongement transversal à la rupture inférieur à 10. Or la Demanderesse a trouvé qu'on peut sensiblement éviter des rétrécissements sur la largeur de feuille et les inhomogénéiti produites dans l'étirage de feuilles en matière plastique en utilisant pour l'élevage un arrangement comprenant un premier groupe de rouleaux pour le chauffage de la feuille à la température d'étirage, un interstice d'étirage et un deuxième groupe de rouleaux qui peut être chauffé ou refroidi et qui tourne à une vitesse circonférentielle supérieure à celle du premier groupe et en pressant la feuille, du côté admission d'au moins un rouleau de chaque groupe de rouleaux, contre ce rouleau à l'aide d'un rouleau de pression ayant une surface élastique. La surface élastique des rouleaux de pression peut être, par exemple, en caoutchouc naturel ou synthétique ou en silicone. En pressant la feuille contre le rouleau, selon l'invention il se produit un effet d'écrasement et la feuille est pressée contre le rouleau métallique non seulement suivant la ligne de contact ou sur la surface de contact entre les rouleaux élastiques et les rouleaux métalliques, mais sur toute la partie de la circonférence des rouleaux métalliques embrassée par la feuille.La feuille est en outre conduite d'une manière bien définie et se déroule le long d'une ligne droite du rouleau métal ligue du premier groupe de rouleaux pour pénétrer dans 1'inters- tice d'étirage, Aucun des dispositifs connus ne permet d'obtenir une telle pression qui, par exemple, avec un rouleau de 100 mm de diamètre et une feuille en polychlorure de vinyle large de 1 m, qui embrasse la moitié du rouleau fournit une force de pression totale de 1,57 tonne et qui est continuellement éliminée sans application de force par la traction tangentielle usuelle avec laquelle la feuille est enlevée du rouleau. Le procédé et le dispositif conformes à l'invention, qui sont applicables à toutes les feuilles en matière thermoplastique, empêchent non seulement un glissement de la feuille le à travers les rouleaux et son rétrécissement en largeur sur les rouleaux mais ils présentent également l'avantage d'une transmission de chaleur aussi uniforme que possible des rouleaux de chauffe du premier groupe de rouleaux à la feuille, si bien que l'étirage s'effectue de façon. homogène et les paramètres physiques de la feuille étirée ne varient que dans des limites minimum. Dans le cas d'une feuille en polychlorure de vinyle on obtient des valeurs d'allongement transversal à la rupture qui, en moyenne statistique, sont toujours supérieures à 20% et qui, dans 90% des cas mesurés sont supérieures à 80%. La disposition des rouleaux conformément à l'invention, peut être variée, les figures 1 à 3 du dessin en indiquent à titre d'exemples non limitatifs quelques unes des possibilités. Les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte font, bien entendu, partie de l'invention. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, la feuille 1 est conduite, dans la direction de la flèche, à travers le premier groupe de rouleaux comprenant les rouleaux métalliques 2 entraînés, chauffés, ayant des surfaces polies et chromées et le rouleau 3 inséré à force entre les rouleaux 2 et ayant une surface élastique, par exemple caoutchoutée. La feuille est étirée dans l'interstice d'étirage 4 étant ensuite conduite à travers un groupe de rouleaux similaire (5 et 6), les rouleaux 5 étant refroidis et le rouleau 6 produisant une pression élastique. Un autre mode de réalisation est représenté sur la figu-- re 2, les chiffres de référence ayant les mêmes significations que sur la figure 1. Dans cette forme de réalisation, la feuille n1embrasse les rouleaux que dans une faible mesure, la surface de chauffe est, par conséquent, plus petite que dans la figure 1. En revanche la feuille peut être insérée plus facilement pendant le fonctionnement du dispositif du fait qu'après écartement des rouleaux de pression 3 et 6 le trajet de la feuille suit une ligne droite. La figure 3 montre une troisième forme de réalisation et dispositif conforme à l'invention dans laquelle il est prévu un nombre quelconque de rouleaux métalliques 7, chauffés, tournant librement entre les rouleaux entraînés 2 (chauffés) et les rouleaux 5 (refroidis). A chacun des rouleaux 7 est associé un rouleau de pression 8 et la zone d'étirage est subdivisée en zones qui correspondent aux interstices entre les différents rouleaux. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'entre décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Un.procédé d'étirage longitudinal de feuilles en matière plastique utilisant un arrangement de rouleaux danslequel la feuille est conduite à travers un premier groupe-de rouleaux où elle est chauffée à la température d'étirage, après quoi elle esttirée et enlevée par un deuxième groupe de rou-- leaux ayant une vitesse circonférentielle plus élevée, un in-terstice d'étirage étant ménagé entre les groupes de rouleaux, procédé caractérisé en ce que la feuille est pressée, dufiité admission d'au moins un rouleau de chaque groupe de rouleaux, contre ce rouleau moyen d'un rouleau de pression ayant une surface élastique. 2.- Un dispositif pour l'étirage longitudinal de feuilles en matière plastique, constitué par un premier groupe de rouleaux chauffés, un deuxième groupe de rouleaux chauttés- ou refroidis, tournant à une vitesse circonférentielle plus élevée que le premier groupe de rouleaux, et un intersticed'étirage ménagé entre les deux groupes de rouleaux, dispositif caractérisé en ce qu a chaque groupe de rouleaux est associé au moins un rouleau non entraîné ayant une surface en matière élastique qui presse la feuille contre au moins un rouleau-- -du groupe correspondant du côté d'admission de ce rouleau. 3.- Un dispositif suivant la revendication 2, carac- térisé en chaque le rouleau à surface -élastique prend appui deux rouleaux dans chaque groupe de-rouleaux-.