Brevet FR2102103A1 — publié le 19720407

î 2102103 Cette invention concerne un procédé et un appareil pour la fabrication de "bandes où: plaques à grande surface en matière plastique en partant de bandes élémentaires façonnées par filage et assemblées le long de leurs bords, qui sont déposées parallè-5 lement les unes aux autres à l'état chaud et plastique, avec leurs bords en contact, sur un support mobile, pour être assemblées par soudure ou collage. La largeur des bandes se prêtant directement au filage à travers des filières à large fente est très limitée par les 10 problèmes rhéologiques'et- thermiques apparaissant pendant l'extru-sion. Pratiquement, les bandes ou plaques à grande surface fabri-, quees par le procédé précité le sont par le fait que les bandes élémentaires sont enroulées en hélice sur le pourtour extérieur ou intérieur d'un tambour cylindrique, tandis que le tube ainsi 15 obtenu est ensuite fendu longitudinalement. Ce procédé présente un inconvénient en ce sens que les dimensions des plaques pouvant être fabriquées de cette manière.sont prédéterminées, et limitées par le diamètre et la longueur du tambour. De plus, les plaques ne peuvent recevoir qu'une faible épaisseur et ne peuvent en aucun 20 cas présenter des éléments profilés en saillie, parce que ces éléments empêchent de les amener économiquement de la forme cylindrique à la forme plane désirée. Enfin, le procédé 'connu présente un autre inconvénient en ce sens que la mise en oeuvre est très dif-. ficile au .point de.vue thermique, parce que le tambour doit être 25 chauffé dans la zone du dépôt afin quQ.,la .bande élémentaire déposée soit maintenue chaude et soudable jusqu'au dépôt de la bande élémentaire suivante, alors qu'elle doit être refroidie à une faible distance axiale de la zone de soudure. Dans ces conditions, il est difficile de maintenir les températures constantes-ët nécessai-30 res sur tout le pourtour malgré les actions convectives différentes de l'air environnant. le but de l'invention est de créer un procédé du type précité, permettant la fabrication de bandes ou-de plaques dont les dimensions sont indépendantes du diamètre d'un tambour, qui se 35 prête à une mise en oeuvre plus facile au point de vue thermique, et qui permet même de fabriquer des bandes présentant des éléments profilés en saillie. 71 28598 2102103 Selon l'invention, la solution de ce problème réside dans le fait que les bandes élémentaires sont déposées en un mouvement de va-et-vient s'étendant sur toute la largeur de la bande ou pla-* que à fabriquer, et dans cet autre fait que le support avance, par 5 intermittence, d'une largeur de bande élémentaire dans la direction longitudinale de la bande ou plaque après chaque dépôt. Dans ces conditions, il est avantageux que le support ne se déplace que dans un sens, plus précisément dans un.sens transversal par rapport à la direction des bandes élémentaires, tandis que le dispositif de 10 dépôt ne se déplace que dans un autre sens, c'est-à-dire dans le sens.des bandes' élémentaires. Au moment du dépôt d'une bande élémentaire ou de la bande élémentaire précédente, il est possible de façonner sur celle-ci ou de lui superposer un élément profilé qui est alors sensiblement orienté dans une direction parallèle à cel-15 le des bandes éléméntaires; ce qui n'exclue cependant pas qu'un mouvement relatif du dispositif, façonnant le profil déplacé transversalement par rapport aux bandes élémentaires, permette d'obtenir des écarts périodiques ou non périodiques par rapport à la direction parallèle..La mise en place d'un profil peut notamment avoir lieu 20 par application et soudure d'une ou plusieurs bandes profilées distinctes. Les bandes profilées spéciales sont avantageusement façonnées par extrusion en même temps que la bande élémentaire à déposer, et autant que possible dans le mêiiie appareil. 25 Lorsqu'on utilise une.matière thermoplastique, les par ties d'une bande élémentaire déposée, qui doivent être assemblées par roudure avec une bande élémentaire ou une bande profilée à déposer- consécutivement, sont avantageusement chauffées ou maintenues à une certaine température pendant la mise en oeuvre du 30 procédé. Il est bien entendu que cette opération n'est pas nécessai-.' re, pendant le façonnage de matières non-thermoplastiques, qui se solidifient plus tard, indépendamment de la température et pendant le dépôt (par exemple le caoutchouc à vulcaniser ultérieurement). Si on le désire,-et selon la nature de la matière à façonner, on peut 35 imaginer d1autres dispositions pour maintenir ou pour créer la possibilité de soudure d'une bande élémentaire déposée avec une bande suivante. Si on, préfère remplacer la soudure par un collage, on peut par exemple appliquer un adhésif. 71 28598 3 2102103 Selon l'invention, le support sur lequel sont déposées les bandes élémentaires doit être rectiligne dans la direction du dépôt. On supprime de cette manière une opération des procédés connus, qui consiste à refaçonner la bande ou plaque pour la faire 5 passer de la forme incurvée à la forme plane. Cependant, lorsqu'on désire obtenir une bande ou plaque qui ne doit pas être rectiligne dans la direction des bandes élémentaires, et doit au contraire présenter un profil quelconque (vu dans la direction de l'avancement du support), ce support peut lui-même présenter une forme corrès-10 pondant à ce profil. Le support présente de préférence une surface sans fin dans une direction transversale par rapport à celle des bandes élémentaires, c'est-à-dire dans la direction longitudinale des plaques. Cette particularité permet la fabrication de plaques d'une longueur 15 quelconque. Le support peut donc par exemple être conçu sous la forme d'un tapis transporteur. Cependant, il est de préférence formé par le pourtour d'un tambour sur lequel les bandes élémentaires sont déposées parallèlement à l'axe, et qui avance dans le sens périphérique , c1 est-à-dire qui tourne par intermittence. La bande 20 élémentaire est alors déposée en un point du pourtour et retirée du tambour en un autre point après l'assemblage par soudure avec les bandes élémentaires précédente et suivante, c'est-à-dire après la formation d'une bande continue. Lorsqu'il s'agit de façonner des matières thermoplastiques, on prévoit entre les deux points 25 précités du pourtour, et après le maintien initial de la température y une zone de refroidissement dans laquelle la bande est suffisamment refroidie pour pouvoir être retirée du tambour sans risque de'déformation. Toutefois, cette bande doit être encore suffisamment chaude pour présenter la flexibilité permettant de la retirer. 30 Lorsqu'il s'agit de façonner d'autres matières, on peut au besoin prévoir un autre traitement entre les deux points précités du pourtour, par exemple une vulcanisation faisant passer la matière de l'état initial de plasticité à un état de résistance'mécanique et drindéformabilité suffisant pour le traitement complémentaire, 35 permettant notamment de retirer la bande du tambour. L'appareil pour le dépôt des bandes élémentaires est de préférence un bloc d'extrusion. Bien entendu, il peut également 71 28598 4 2102103 se présenter sous une autre forme. Il peut par exemple comprendre un support pour un rouleau de bande en caoutchouc non vulcanisé, et un dispositif pour le dépôt de cette bande sur le support. Dans tous les cas, l'appareil doit Comprendre un dispositif établissant 5 là liaison entre la bande élémentaire à déposer et la bande élémentaire déjà déposée lorsque cette liaison ne résulte pas automatiquement d'un dépôt bord à bord ou d'un dépôt avec chevauchement des bandes. Dans le cas d'vm dépôt par chevauchement, ce dispositif peut par exemple se présenter sous la forme d'un rouleau presseur 10 çxerçant une pression sur la. zone de chevauchement, et assurant éven tuellement une égalisation. Lorsqu'il es-t question dans cette description d'un dépôt "en zig-zag" de la bande élémentaire selon l'invention, ceci si- . gnifie que la bande doit être, déposée aussi bien pendant le mou-15 vement d'aller que pendant le mouvement de retour du dispositif de dépôt, au cours du déplacement relatif en sig-zag du support et de ce dispositif de dépôt. Il ne doit cependant pas être exclu que ce dispositif de dépôt se déplace à vide au cours de l'un des deux mouvements précités. - 20 • Lorsque la bande élémentaire est déposée dans les deux sens du déplacement du dispositif de dépôt, le dispositif favorisant la liaison entre l'a bande élémentaire à déposer et la bande précédemment déposée est avantageusement doublé, c'est-à-dire qu'on prévoit alors respectivement un dispositif pour les deux sens du 25 déplacement, les deux dispositifs suivant la sortie du dispositif de dépôt, c'est-à-dire par exemple la filière du bloc drextrusion. Au besoin, les deux dispositifs en question peuvent être commutés automatiquement au moment de 1"'inversion.du sens de déplacement du dispositif de dépôt. 30 L'invention sera décrite ci-après en détail en regard du dessin annexé, représentant un mode de réalisation avantageux d'un appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, et sur lequel : La figure 1 est une vue schématique en élévation latérale. 35 La figure 2 est- une vue en plan de cet appareil et montre également certains détails complémentaires. La figure 3 est une vue en perspective d'une partie de l'appareil. .-/• COPY \ 71 28598 2102103 Un bloc d'extrusion usuel 1, équipé d'une tête de filière 2 pour la confection d'une bande en matière thermoplastique, par exemple en chlorure de polyvinyle, est agencé de façon qu'il puisse rouler sur des rails 3 orientés perpendiculairement par 5 rapport à la direction de l'extrusion, et posés avec une précision suffisante pour que la filière puisse se déplacer le long d'une ligne droite. Un mécanisme de propulsion non représenté entraîne le bloc d'extrusion à une vitesse adaptée à la vitesse d'extrusion. les points extrêmes de la course du bloc d'extrusion sont 10 de préférence réglables. Il inverse automatiquement le sens de son déplacement en atteignant chacun de ces points extrêmes. Avant d'inverser le sens de ce déplacement, il peut cependant s'immobiliser pendant une certaine'période afin de ménager le temps nécessaire à certaines opérations intervenant pendant l'inversion, notamment 15 pour le mouvement d'avancement du tambour. Ce tambour peut tourner autour de son axe central orienté parallèlement aux rails 3, et il peut reposer à cet effet par exemple sur des rouleaux 5- L'agencement relatif du tambour et du bloc d'extrusion est choisi de façon que la bande 6 sortant de la filière s'applique à plat sur le pour-, 20 tour du tambour, et le long d'un axe parallèle à la fente de la filière après une certaine flexion grâce à un coude approprié de la tête de filière, la fente de la filière doit donc être sensiblement parallèle'à la tangente .au point du pourtour du tambour par lequel passe la ligne de liaison entre le centre de la fente et l'axe 25 du tambour. Deux cylindres presseurs 7, touchant, également tangen-tiellement le tambour, interviennent, pour assurer un dépôt normal de la bande 6 en la guidant pendant la flexion, et en pressant.simultanément la zone de chevauchement 8 de la-bande à déposer 6 sur la bande 6a précédemment déposée, de façon à favoriser l'assemblage 30 par soudure. le sens d'avancement du tambour 4 est indiqué par la flèche 9. Ce mouvement d'avancement a lieu à chaque inversion du déplacement du bloc d'extrusion. Un point d'inversion est indiqué en 10 pour les bandes appliquées sur le tambour de la manière indiquée 35 sur la figure 2. La longueur de course du bloc d'extrusion peut être réglable. Elle détermine la largeur de la bande confectionnée, dont les bords sont rectifiés ultérieurement le long des boucles qui se forment pendant l'inversion du sens. OOPY 71 28598 6 2102103 Au besoin le pourtour du tambour est chauffé par un dispositif approprié, dans la zone qui doit ensuite servir à recevoir u$e nouvelle bande. Ce dispositif est indiqué à titre d'exemple sur la figure 1 sous la forme d'un brûleur à gaz 11. Au-dessus de la 5 zone de dépôt sont disposés des organes de chauffage par rayonnement 12, grâce auxquels la bande déposée reste suffisamment chaude, ou peut être même complémentairement chauffée sur le bord le long duquel doit, avoir lieu l'assemblage par soudure avec la bande suivante. Ces organes.de chauffage par rayonnement peuvent être comman-10 çLés en fonction de la course-du bloc d'extrusion, parce que les diverses parties d'une bande sont exposées à l'action du rayonnement pendant des durées différentes au cours des mouvements "en zig-zag" du bloc d'extrusion par rapport au pourtour du tambour. La figure 3 montre un exemple d'un dispositif pour l'application d'une bande 15 profilée complémentaire 25 sur une bande déposée 6. Ce dispositif comprend une filière, supplémentaire indiquée en 26, destinée à l'extrusion de la bande profilée complémentaire 25, et un sabot de façonnage 27 serrant la bande profilée 25 sur la bande 6 afin d'établir la liaison désirée. Dans l'exemple représenté, ce dispositif 20 comprend également un élément 28 serrant la zone de chevauchement 8, et pratiquant simultanément dans cette zone un évidement 29 sous la forme d'une rainure. Une béquille de contreventement 30 maintient le sabot de façonnage par rapport au bloc d'extrusion indiqué en 31. Grâce à ce moyen, il est possible de fabriquer des 25 plaques présentant un profil quelconque, par exemple un profil en queue d'aronde ou un autre profil de raccordement évidé, tel qu'on désire l'utiliser notamment pour l'isolement dans la technique de la construction. Sur les figures 1 et 2, le nombre de référence 14 dési~ 30 gne d'une façon générale "un dispositif pour le traitement superficiel de la bande appliquée sur le pourtour du tambour. Il peut s'agir de la surface périphérique de cylindres de profilage d'un dispositif pour la superposition d'une bande' complémentaire, pour l'application d'une nappe ou de poils, etc. .etc..'. 35 En 15 est indiqué un écran de protection qui doit s'oppo ser à l'action de la convection exercée sur 1~. section consécutive de refroidissement par l'air chauffé le long du segment périphé- 71 28598 7 2102103 rique précédemment décrit. Cette section de refroidissement peut être par exemple équipée d'un dispositif 16 conçu pour souffler de l'air froid ou pour pulvériser de l'eau froide. Cependant, le refroidissement peut également avoir lieu de 1'intérieur du tambour, 5 à travers la paroi périphérique de celui-ci. En 17 sont indiqués des organes de découpage rotatifs rectifiant les bords de la bande, et coupant celle-ci à la largeur désirée. Le long du cylindre de sortie 18, la bande est finalement -détachée du pourtour du tambour pour être soumise, selon les condi-10 tions imposées, à l'action d'une fraise en bordure 19 et (ou) d'un dispositif de perforation ou de poinçonnage 20, et (ou) d'une scie dite volante 21. En 22 est indiqué un dispositif d'enroulement ou. de bobinage. On voit que l'appareil selon l'invention comprend des 15 dispositifs relativement simples et faciles à-commander. L'autre part, elle permet d'obtenir un produit supérieur à ceux qu'on obtient jusqu'ici en ce qui concerne les propriétés précédemment indiquées. Au moment de l'inversion du mouvement, la production du 20 bloc d'extrusion peut être arrêtée si on le désire, et ce grâce à -des moyens déjà connus à cet effet dans la technique. Il est également possible de façonner tous les matériaux connus déjà indiqués dans la technique pour les procédés de ce type (voir à ce sujet le Brevet délivré en Allemagne sous le ÏT° 1.111.808). Par ailleurs, 25 le procédé selon l'invention convient d'une façon générale à tous . les matériaux présentant à un stade de préparation quelconque une consistance se prêtant à l'extrusion ou pouvant être amenés à cette consistance, et qui se solidifient ensuite' automatiquement ou sous l'action d'opérations complémentaires mises en oeuvre, sur le 30 pourtour extérieur du tambour ou sur un tapis transporteur sans fin lorsque celui-ci est utilisé. A l'opposé de ce que permet l'extrusion directe de larges bandes, il est possible-d'utiliser un bloc d'extrusion de dimensions relativement réduites, et de toute façon simple en ce qui concerne 35 la conception et le fonctionnement. L'1appareil convient donc également aux établissements à capital relativement limité, et offre ainsi des avantages même lorsqu'il s'agit d'obtenir.des largeurs de bandes se prêtant encore directement au filage avec des blocs 71 28598 s 2102.03 d'extrusion et des têtes de filière de grandes dimensions, donc coûteux. Si on le désire, on peut produire des bandes à assembler présentant des épaisseurs différentes, ce qui est même rendu pos-5 sible avec une seule filière, le bloc d'extrusion fonctionnant à cet effet à des vitesses différentes, c'est-à-dire qu'on fait varier le rapport entre la vitesse d'extrusion et la vitesse de dépôt, ce qui peut avoir lieu par la modification de l'une ou simultanément des dexix vitesses. De cette manière, on peut même obtenir 10 çjue certaines bandes présentent une épaisseur plus faible, par exemple lorsque les conditions imposent l'étirage d'une bande faisant partie d'une grande surface. Le procédé selon l'invention peut également servir au couchage d'une autre bande., par exemple d'une bande de tissu. i 71 28598 9 2102,03 -REVENDICATIOUS- 1.- Procédé pour la fabrication de bandes ou de plaques à grande surface en partant de bandes façonnées par filage et assemblées entre elles par leurs bords adjacents, ces bandes étant déposées parallèlement les unes aux autres à l'état chaud et plas- 5 tique, avec leurs bords en contact, sur un support mobile, pour être assemblées par soudure ou collage, caractérisé par le fait que les bandes élémentaires sont déposées en un mouvement de va-et-vient correspondant à la largeur de la bande ou plaque à obtenir, et par cet autre fait que le support avance par intermittence dans la di- 10 rection longitudinale de la bande ou plaque, après chaque dépôt, et au moment de l'inversion du sens, dans une proportion égale à la largeur de chaque bande élémentaire. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le support ne se déplace que transversalement par rap- 15 port à la direction longitudinale des bandes élémentaires, tandis que le dispositif de dépôt ne se déplace que dans la direction longitudinale de ces bandes élémentaires. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait, qu'un élément profilé est façonné ou superposé à 20 chaque bande élémentaire ou à une bande élémentaire précédente au moment du- dépôt. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la superposition d'un élément profilé a lieu par application et soudure d'une ou de plusieurs bandes élémentaires 25 profilées distinctes. 5*- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 â 4, caractérisé par le fait que les parties d'une bande élémentaire déposée 6, qui doit être assemblée par soudure avec une bande élémentaire ou profilée déposée ultérieurement, sont chauf- 50 fées ou maintenues à une certaine tempéralmre. 6.- Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des. revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le support est rectiligne dans la direction longitudinale des bandes élémentaires. 71 28598 10 2102,03 7«- Appareil selon la revendication 6, caractérisé par le fait que 1© support constitue une voie sans fin transversalement par rapport à la direction longitudinale des bandes élémentaires. 8.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé 5 par le fait.que la voie sans fin est formée par le pourtour d'un tambour 4 entraîné en rotation par intermittence. 9.- Appareil pour la mise en oeuvre du procédé.selon . la revendication 4» caractérisé par le fait que le bloc d'extrusion est équipé d'une ou de plusieurs filières complémentaires pour 10 .pouvoir produire une ou plusieurs bandes profilées destinées à être' superposées aux bandes élémentaires. 10.- Appareil-pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bloc d'extrusion comprend de chaque.côté de la filière 2 un cylindre 7 favorisant 15 le dépôt des bandes élémentaires et (ou) serrant les bords des bandes, ces deux cylindres intervenant alternativement pour agir dans Un sens ou dans le sens opposé. 11.- Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon ■ l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait 20 que le dispositif de dépôt, notamment le bloc d'extrusion, est équipé d'autres dispositifs destinés au façonnage de la surface des bandes élémentaires.