Brevet FR2002449A1 — publié le 19691017

03B24 ! 2002449 La présente invention concerne l'extrusion des filets ou tissus en matière thermoplastique en une seule pièce» Elle a pour but de permettre de produire une bande ou une feuille continue de filet en matière thermoplastique extrudée, 5 dans laquelle une série de fils s1 étend parallèlement aux bords de la bande, une autre série étant disposée transversalement, et de préférence à angle droit, par rapport à la première. Elle a également pour but de présenter un procédé et un appareil permettant de découper un filet tubulaire en matière 10 thermoplastique obtenu en une seule pièce par extrusion, filet dans lequel deux séries de fils sont disposées en travers l'une de l'autre, mais ne s'étendent ni l'une ni l'autre parallèlement à l'axe du tube, le découpage étant effectué le long d'une hélice disposée suivant la direction de l'une des séries de fils, direc-15 tement à la sortie de la tête d'extrusion et dès que la matière thermoplastique a "pris" après l'extrusion, ce procédé et cet appareil permettant également de reprendre le filet à la sortie de la tête d'extrusion sous forme d'une bande ou d'une feuille plane dans laquelle une série de fils s'étend parallèlement aux bords 20 de la bande, l'autre série étant disposée transversalement, et de préférence à angle droit, par rapport à la première. L'invention concerne de préférence la structure de filet que l'on appelle "à «ailles carrées" dans laquelle deux séries de fils se croisent à pratiquement 90° de façon à constituer des ou-25 vertures de maille qui sont rectangulaires, mais qui, lors de l'extrusion, sont délimitées par des fils dont aucun n'est parallèle à la direction d'extrusion. Les termes "900","carrées" et "rectangulaires" s'entendent à environ + 5° étant donné que par la suite le filet peut 30 subir une manipulation donnant des ouvertures de maille de pratiquement 90° • On a déjà réalisé de tels filets, par exemple à l'aide ri '-un appareil tel que celui qui est décrit dans le brevet français n° I.I89.863 et qui utilise des filières circulaires concen-35 triques dans lesquelles sont ménagés des orifices d'extrusion en forme de fentes ou de perçages, la filière intérieure et la filière extérieure tournant en sens inverse l'une de l'autre à des vitesses pratiquement identiques de façon à donner deux séries de fils disposées suivant des hélices de mains opposées et faisant 40 pratiquement 90e l'une par rapport à l'autre en suivant la péri 69 03824 2 2002449 phérie du filet tubulaire. De ce fait, tout point de chaque fil ne se déplace que suivant une direction parallèle à l'axe du tube au fur et à mesure de son extrusion. Si, ainsi que c'est souvent le cas, on désire fendre le 5 filet tubulaire de façon à obtenir une bande ou une feuille plane dans laquelle une série de fils est disposée parallèlement aux bords de la bande, l'autre série étant disposée pratiquement à angle droit par rapport à la première, ce filet doit être coupé ou fendu suivant une hélice située entre deux fils adjacents 10 d'une même série. Ceci implique une rotation du filet autour de son axe et au contact d'un organe de coupe fixe ou de moyens analogues j jusqu'à maintenant ceci ne pouvait se faire qu'en séparant le filet en plusieurs parties à la sortie des filières d'extrusioii c'est-à-dire en formant avec ce filet un rouleau, en coupant 15 celui-ci à intervalles convenables et en l'envoyant à un dispositif permettant de faire avancer le filet tout en le faisant tourner à 1'encontre de l'organe de coupe, de façon à fendre le tube suivant une hélice. On ne pouvait donc obtenir directement une bande ou une feuille continue de filet "à mailles carrées" à la 20 sortie des filières d'extrusion. C'est pourquoi l'invention a pour objet un procédé permettant de produire une bande ou une feuille continue de filet en matière thermoplastique, dans laquelle une série de fils s'étend parallèlement aux bords de la bande, une autre série étant dispo-25 sée transversalement par rapport à la première, à partir d'un filet tubulaire extrudé dans lequel ni l'une ni l'autre des séries de fils n'est parallèle à la direction d'extrusion; selon ce procédé ,on extrude les fils du filet et leurs intersections à l'aide de deux filières circulaires concentriques, 1'une intérieure et 30 l'autre extérieure, tournant l'une par rapport à l'autre, une série d'orifices espacés étant ménagée dans chacune de ces filières suivant une circonférence, on refroidit le filet tubulaire ainsi extrudé et on le reçoit sur un mandrin de section circulaire, on fait tourner le filet, au fur et à mesure de son avance, 35 autour de l'axe de ce mandrin de telle façon que tout fil de l'une des séries suive un trajet hélicoïdal constant au-dessus de la surface du mandrin, on fend le filet-tubulaire à l'aide de moyens de coupe entre deux fils adjacents de cette série et l'on extrait la bande de filet ainsi formée suivant une direction qui 40 est tangentielle par rapport à la surface du mandrin et est in- 69 03824 3 • 2002449 elinée par rapport à l'axe de celui-ci en alignement avec le trajet hélicoïdal considéré. L'invention a également pour objet un procédé permettant de produire une bande ou feuille continue de filet en matiè-5 re thermoplastique extrudé qui est conforme au paragraphe précédent et selon lequel l'une des filières est fixe, les fils qui en sont issus étant amenés à suivre le trajet hélicoïdal considéré au-dessus de la surface du mandrin sous l'effet dè l'extraction orientée suivant une direction inclinée à laquelle est soumise la 10 bande, le filet tubulaire ayant été fendu entre des fils adjacents issus de la filière fixe. Il faut remarquer que, dans le procédé conforme à l'invention, le filet tubulaire avance non plus seulement dans le sens axial, niais également en rotation, par rapport au mandrin, si 15 bien qu'une série de fils suit un trajet hélicoïdal constant de façon à permettre le fendage du tube entre deux'fils adjacents à l'aide d'un organe de coupe fixe dans l'espace lorsque ces fils prennent place sur le mandrin. C'est en effet ce qui arrivait auparavant lorsque le filet tubulaire était fendu suivant une 20 hélice au cours d'une opération distincte effectuée sur des longueurs de produit enroulées, mais la présente invent ion permet d'obtenir directement à la sortie de l'extrudeuse une bande ou une feuille de filet continue, ce qui est particulièrement souhaitable en vue d'un traitement ultérieur "à la chaîne" du filet, par 25 exemple d'une orientation biaxiale de ce filet par étirage de la bande à la fois dans le sens longitudinal et dans le sens transversal. Lorsque la série de fils qui est issue de la filière fixe suit un trajet hélicoïdal donné au-dessus de la surface du 50 mandrin, l'angle sous lequèl se croisent les deux séries de fils est commandé par la vitesse de rotation de l'autre filière, cette dernière tournant dans la même direction que la main de l'hélice suivant laquelle passent les autres fils. On peut ainsi obtenir de façon précise n'importe quel angle voulu, y compris l'angle 35 droit que l'on utilise de préférence, par réglage de la vitesse de la filière tournante. La largeur transversale de la bande ou de la feuille continue découpée à partir du filet tubulaire extrudé se trouve, à l'intérieur de certaines limites pratiques, commandée par l'an-40 gle de l'hélice que les fils issus de la filière fixe sont 69 03824 4 2002449 astreints à épouser au-dessus de la surface du mandrin, la largeur de la bande étant d'autant plus grande que l'angle de l'hélice est élevé. Si on le désire, deux orifices de la filière fixe adja-5 cents peuvent être de plus grandes dimensions que les autres ori-fixes de cette filière de façon à donner des fils plus larges entre lesquels peut être effectuée le fendage et on obtient ainsi un bord plus solide sur chaque coté de la bande. On peut choisir l'espacement des orifices sur chaque 10 filière, ainsi que leur forme et leurs dimensions, en fonction du produit à fabriquer. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention permettant la fabrication de filets "à mailles carrées", c'est-à-dire à 90®, sous forme d'une bande ou d'une feuille continue, 15 l'angle de l'hélice que suivent les fils issus de la filière fixe est de 45° et la filière tournante se déplace à une vitesse double de celle à laquelle tournent chacune en sens inverse l'une de l'autre les deux filières utilisées dans la production classique des filets "à mailles carrées". 20 Ainsi qu'il a été dit plus haut, on fend le filet tubu laire entre deux fils issus de la filière fixe, et de préférence à l'aide de moyens de coupe mobiles, tels qu'une lame ou une scie circulaire. La bande ou la feuille ainsi produite est amenée à par-25 tir de la surface du mandrin autour d'un cylindre disposé à 45* par rapport à l'axe de ce mandrin sur un coté de celui-ci et elle peut de là passer sur une barre fixe disposée à 22* 50' par rapport à l'axe du mandrin et au-dessus du niveau du cylindre, la bande passant de cette barre sur un second cylindre disposé à 50 angle droit par rapport à l'axe du mandrin et au-dessous ou à distance de ce mandrin de telle façon que la bande puisse être reprise suivant la ligne normale de production de la tête d'extrusion. En variante, la bande peut être reprise directement à partir du cylindre à 45*. 35 La filière fixe peut indifféremment être la filière in térieure ou la filière extérieure, mais cependant la construction de la tête d'extrusion, notamment en ce qui concerne les paliers, se trouve grandement simplifiée par rapport à celle des têtes d'extrusion dans lesquelles les filières intérieure et extérieure 40 tournent en sens inverse l'une de l'autre, si c'est la filière 69 03824 5 2002449 extérieure qui est fixe et si seule tourne la filière intérieure. La description des quelques exemples qui vont suivre en regard des dessins annexés est donnée à titre non limitatif et a uniquement pour but de bien faire comprendre comment l'invention 5 peut être mise en pratique. I«a figure 1 représente schématiquement une vue en élévation d'un appareil d'extrusion de filet en une seule pièce conforme à l'invention. Les figures 2 et 3 représentent également schématique-10 ment deux vues en élévation respectivement frontale et de côté d'une variante de l'appareil de la figure 1. Les figures 4 et 5 représentent schématiquement et à plus grande échelle le filet en une seule pièce obtenu. Les figures 6 et 7 représentent schématiquement des va-15 riantes de c^ilet en une seule pièce. Les figures 8, 9 et 10 illustrent schématiquement divers modes de fonctionnement de l'appareil conforme à l'invention en vue d'obtenir des bandes ou des feuilles de filet de largeurs différentes. 20 Dans l'exemple de mise en oeuvre de l'invention illus tré par la figure 1, une tête d'extrusion 1 produit un filet tubulaire en matière thermoplastique et en une seule pièce 2, l'extrusion ayant lieu vers le bas dans un bain d'eau 3. La tête d'extrusion est essentiellement celle décrite dans le brevet français 25 n° I.I89.863 et elle comprend deux filières circulaires coaxiales susceptibles d'être entraînées en rotation l'une par rapport à l'autre autour de leur axe commun; dans ces deux filières sont ménagés suivant leurs zones périphériques adjacentes plusieurs fentes ou conduits d'extrusion pour les fils du filet, les intersec-30 tions de ce filet se trouvant formées d'une façon actuellement bien connue lorsque les fentes dé" chaque filière passent en regard l'une de l'autre. Les figures 1 et 2 montrent la filière extérieure 4 et, en trait interrompu la filière intérieure 5» Le filet tubulaire 2 obtenu comporte deux séries de 35 fils 6 et 7 (figure 4) disposées suivant des hélices orientées en sens inverse et faisant l'une par rapport à l'autre un angle de pratiquement 90°, ainsi que chacune un angle de 4-5° par rapport à l'axe d'extrusion 8. Après être passé dans le bain d'eau 3* le filet tubulai-40 re extrudé 2 est reçu sur un mandrin circulaire 9 sur lequel il 69 03824 6 2002449 passe en se dirigeant vers le bas suivant la direction d'extrusion 8. Cependant, conformément à l'invention, le filet tubulaire 2 est astreint à se déplacer autour du mandrin 9 en même 5 temps qu'il se déplace suivant l'axe de ce mandrin dans la direction de la flèche 8, si bien que les fils 6 suivent tous des trajets hélicoïdaux déterminés dans la direction de la flèche 10 de la figure 4. Dans le présent exemple, l'angle des trajets hélicoïdaux par rapport à l'axe du mandrin est de 45°. 10 Afin de permettre à chacun des fils 6 de suivre son propre trajet hélicoïdal déterminé au-dessus de la surface du mandrin 9 pour une raison qui sera donnée plus loin, la filière à partir de laquelle sont extrudés les fils 6 est fixe, c'est-à-dire qu'elle ne tourne pas et, dans l'exemple illustré par les 15 figures 1 et 2, c'est la filière intérieure 5 qui est fixe, la filière extérieure 4 tournant grâce à un entraînement convenable 11. En pratique il est cependant plus avantageux d'utiliser la disposition inverse et de maintenir fixe la filière extérieure 4 en ne faisant tourner que la filière intérieure 5, étant donné 20 Que cela simplifie grandement le dessin de la tête d'extrusion, particulièrement en ce qui concerne les paliers. Etant donné que les fils 6 issus de la filière fixe 5 suivent chacun un trajet hélicoïdal déterminé propre, l'autre filière, à savoir la filière extérieure 4, doit être animée d'un 25 mouvement de rotation à une vitesse qui l'amène à extruder les fils 7 à 90° par rapport auxfils 6 comme le montre la figure 4. C'est ainsi que l'on entraîne en rotation cette filière extérieure 4 à une vitesse double de celle à laquelle tournent chacune en sens inverse l'une de l'autre les filières utilisées dans un pro-30 cédé d'extrusion classique permettant de produire des filets "à mailles carrées". Le but ici recherché est de produire, directement à la sortie de 1'extrudeuse, une bande ou une feuille continue de filet extrudé dont les fils 6 d'une série de fils sont disposés 35 parallèlement aux bords 12 de la bande, les fils 7 de l'autre série étant disposés transversalement et à angle droit par rapport à la première. A cet effet, on dispose au voisinage de la surface du mandrin 9 un organe de coupe 13 qui est fixe dans l'espace et qui se présente de façon avantageuse sous la forme d'une 40 lame ou d'une scie circulaire entraînée; la zone périphérique de 69 03824 7 2002449 la lame passe à travers une fente qui n'est pas représentée sur les dessins et qui est ménagée dans la surface du mandrin, le plan de la lame étant parallèle au trajet hélicoïdal des fils 6; la figure 4 représente schématiquement cette lamé 13. Etant donné que 5 cette lame est fixe dans l'espace, les fils 6 doivent suivre chacun, parallèlement à la flèche 10 de la figure 4, leur propre trajet hélicoïdal déterminé, de telle façon que la même paire de fils 6 passe toujours de part et d'autre de la lame 13 qui tranche alors les fils transversaux 7 entre les fils de cette paire, 10 transformant ainsi le filet tubulaire en une bande ou une feuille de filet 14 qui, comme le montrent les figures 1 et 2,est alors soumise à une traction à l'aide de moyens d'extraction connus. Une fois que la bande 14 a été obtenue par tranchage à partir du tube 2, on la tire de façon à l'éloigner, comme le mon-15 tre la figure 3* tangentiellement par rapport au mandrin 9 et suivant l'angle de l'hélice, soit 45°, sous lequel sont disposés les fils 6. Cette traction s'obtient à la façon connue à l'aide de deux cylindres d'avance entraînés qui ne sont pas représentés et c'est la traction que ces cylindres appliquent sur la bande 14 qui 20 astreint les fils 6 issus de la filière fixe 5 à suivre leur trajet hélicoïdal autour du mandrin 9« Au démarrage, il faut extraire le filet tubulaire à la main vers le bas et le faire tourner autour du aandrin 9 jusqu'à ce que se produise le tranchage de la bande 14 et qu'en soit établie une traction convenable. 25 La bande 14 est amenée autour d'un cylindre fou 15 dis posé à 45* par rapport à l'axe du mandrin,ou par rapport à l'horizontale, dans le cas où. l'angle de l'hélice est de 45° (voir plus loin), et on peut la tirer directement à partir de ce cylindre comme le montre la figure 1. En variante et comme le montrent les 50 figures 2 et 3* on peut, à partir du cylindre 15, fair^fcasser la bande autour d'une barre fixe 16 disposée, dans le cas présent, à 22*30' par rapport à l'horizontale et en regard du mandrin, puis ërisuite sur un cylindre 17 situé à un niveau inférieur au mandrin et au-dessous de celui-ci de telle façon que la bande soit déli-35 vrée en alignement avec la ligne de sortie normale de la tête d'extrusion. On peut alors retirer la bande du bain à l'aide d'autres cylindres 18 si nécessaire. Si l'on désire réaliser un bord le long des côtés de la bande, on prévoit deux fentes ou conduits adjacents de plus gran-40 des dimensions dans la filière fixe 5 de façon à ce qu'ils extru- 69 03824 8 2002449 dent des fils plus épais comme le montrent les figures 4 et 5, la tête de l'extrudeuse étant déplacée et réglée de manière à ce que les deux fils 6 plus larges passent de part et d'autre de l'organe de coupe 1J. 5 Bien que l'on ait ci-dessus décrit la production d'un ouvrage "à mailles carrées", dans lequel les mailles sont des carrés, ces mailles pourraient être rectangulaires comme le montre la figure 6, ceci s'obtenant en espaçant de façon convenable les fentes^des filières; les mailles pourraient également être ni 10 carrées, ni rectangulaires, mais présenter une forme de parallélogramme comme le montre la figure 7»ceci s'obtenant par réglage de la vitesse de rotation de la filière mobile. La largeur transversale de la bande est commandée, dans certaines limites pratiques, par l'angle de l'hélice que les fils 15 issus de la filière fixe sont astreints à suivre au-dessus de la surface du mandrin 9* cette largeur étant d'autant plus grande que l'angle est élevé. C'est ainsi que, comme le montrent les figures 8, 9 et 10, lorsqu'on utilise des angles d'hélice Ôg ^ , il s ' ensuit que les largeurs de bande sont 20 WX>W2:>W3 . 69 03824 9 2002449 - REVENDICATIONS - 1.- Procédé permettant de produire une bande ou une feuille continue de filet en matière thermoplastique, dans laquelle une série de fils s'étend parallèlement aux bords de la 5 bande, une autre série étant disposée transversalement par rapport à la première, à partir d'un filet tubulaire extrudé dans lequel ni l'une ni l'autre des séries de fils n'est parallèle à la direction d'extrusion, caractérisé par le fait qu'on extrude les fils du filet et leurs intersections à l'aide de deux filières circu-10 laires concentriques, l'une intérieure et l'autre extérieure, tournant l'une par rapport à l'autre, une série d'orifices espacés étant ménagée dans chacune de ces filières suivant une circonférence, on refroidit le filet tubulaire ainsi extrudé, on le reçoit sur un mandrin de section circulaire, on le fait tourner 15 au fur et à mesure de son avance autour de l'axe de ce mandrin de telle façon que tout fil de l'une des séries suive un trajet hélicoïdal déterminé au-dessus de la surface du mandrin, on fend le filet tubulaire à l'aide de moyens de coupe entre deux fils adjacents de cette série et on extrait la bande de filet ainsi formée 20 suivant une direction qui est tangentielle par rapport à la surface du mandrin et est inclinée par rapport à l'axe de celui-ci en alignement avec ledit trajet hélicoïdal. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'une des filières est fixe, les fils qui en sont 25 issus éteint amenés à suivre ledit trajet hélicoïdal au-dessus de la surface du mandrin sous l'effet de l'extraction orientée suivant une direction inclinée à laquelle est soumise la bande, le filet tubulaire ayant été fendu entre des fils adjacents issus de la filière fixe. 50 3.- Appareil permettant de produire une bande ou une feuille continue de filet en matière thermoplastique, dans laquelle une série de fils s'étend parallèlement aux bords de la bande, une autre série étant disposée transversalement par rapport à la première, à partir d'un filet tubulaire extrudé dans 35 lequel ni l'une ni l'autre des séries de fils n'est parallèle à la direction d'extrusion, caractérisé par le fait qu'il comprend une tête d'extrusion comportant des filières circulaires concentriques tournant l'une par rapport à l'autre, une série d'orifices espacés étant ménagée dans chacune de ces filières suivant 69 03824 2002449 une circonférence, un mandrin circulaire disposé suivant le même axe que les filières et au-dessous de celles-ci, des moyens de refroidissement disposés au niveau ou approximativement au niveau de la partie supérieure du mandrin, des moyens pour n'entraîner 5 en rotation que l'une des filières circulaires, l'autre étant fixe, des moyens de coupe disposés au voisinage de la surface du mandrin à une certaine distance au-dessous de sa partie supérieure et des moyens pour tirer vers le bas et pour extraire le filet tu-bulairp ainsi produit de telle façon que chaque fil extrudé par 10 la filière fixe suive un trajet hélicoïdal déterminé au-dessus de la surface du mandrin, une même paire de fils adjacents issus de la filière fixe pouvant donc passer de part et d'autre des moyens de coupe qui tranchent ainsi le filet tubulaire extrudé sous forme d'une bande continue. 15 4.- Appareil selon la revendication ~5, caractérisé par le fait que la bande de filet découpée passe autour d'un dispositif à cylindres placé sur un coté de l'axe du mandrin en faisant un angle droit par rapport au trajet hélicoïdal des fils issus de la filière fixe, de telle façon que la bandé soit éloignée par 20 traction de la surface du mandrin tangentiellement à cette dernière et le long de l'axe du trajet hélicoïdal. 5.- Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que, après être passée autour du dispositif à cylindres, la bande passe autour d'un autre dispositif de renvoi de telle 25 façon que le filet obtenu soit dirigé de manière à passer au- dessous , ou à distance de l'extrémité inférieure du mandrin, puis retourne ensuite sur la ligne originale d'extrusion.