Brevet FR2125155A1 — publié le 19720929

L'invention est relative d'une façon générale à'-des perfectionnements aux matériaux plastiques à mailles, et plus particulièrement à un procédé pour réaliser dans un tel matériau des lignes d'affainlissement e long l'un ou de plusieurs trajets prédétermi- nés pour séparer des pièces Se la matière Le procécé suivant ' invention est particulièrement applicable dans le aomaine des matériaux S mailles en mousse tnermoplastique, qui sont formes par un réseau de cordons entrecroisés de matière. Ce type de matériau peut être commodément formé à partir d'une buse circulaire d'extrusion ayant une paire 'éléments tournant en sens inverse, comme il est connu dans la technique Les intersections du réseau sont le plus souvent extrudées en une seule pièce, mais des réseaux de matière tnermoplastique en mousse, dans lesquels les intersections sont reliées par fusion ou par emploi d'adhésif, ont également considérés comme entrant dans le domaine de l'invention. Le but de l'invention est, en conséquence, de proposer un procédé pour Lormer un ou plusieurs trajets de déchirure dans un matériau plastique à mailles, spécialement un matériau à mailles en mousse thermoplastique, le long desquels il soit possible de séparer des pièces de la matière, et de réaliser un tel matériau présentant un ou plusieurs trajets de déchirure. Suivant un premier aspect de l'invention, on propose un procédé pour former une ligne de déchirure dans un matériau plastique à mailles, ledit procédé étant caractérisé en ce que ' 'on choisit une matière destructible thermiquement et en ce que l'on détruit thermiquement une partie de l'épaisseur de la matière le long du trajet de déchirure désiré, de façon à réaliser un trajet affaibli ayant une moindre résistance à la traction que la matière adjacente. Suivant un autre aspect de l'invention, on propose un matériau plastique zà mailles comprenant des rangées de cordons entrecreisés de matière plastique reliés à leurs intersections, caractérise en ce qu'ur partie de l'épaisseur des cordons, le long d'au moins un trajet prédéterminé, est détruit thermiquement, de fanon à affaiblir I- résistance à a déchirure le long à peu près dudit traJet, et à réaliser un trait de déchirure. Un autre out de l'invention est de maliser réaliser un procédé de cet- te nature qui puisse etre mis en oeuvre d'une façon efficace et éconcirique La matière en mousse est en général produite industriellement sous forme d1un réseau continu, et mise ensuite en rouleaux. Dans certaines applications, il est utile de.préparer la longueur, la largeur ou parfois la longueur et la largeur simultanément, au moyen de ligrJes ^ long desquelles des pièces de dimensions prédéterminées puissent être séparées du rouleau. cn rencontre une difficulté considérable quand on tente de déchirer ou de séparer la matière, car la ligne de déchirure a tendance à suivre un cordon de matière, le plus souvent dans une direction indésirable. les procédés classiques pour réaliser des lignes d'affaiblissement se prêtant à la déchirure ne conviennent pas à une matière de cette nature. La matière en mousse ne se prête pas à la coupure ou à l'entaille d'une partie de son épaisseur, principalement à cause de sa compressibilité naturelle. La présente invention fournit un procédé pour former des li- gnes ou trajets, à travers les cordons du réseau constituant la matière, le long desquels la séparation aura lieu par application d'une force extérieure de traction dans une direction tendant à tirer la matière de part et d'autre de la ligne affaiblie. Suivant l'invention, les cordons de mousse plastique sont détruits thermiquement à travers une partie seulement de leur épaisseur le long d'un trajet prédéterminé de séparation désirée. La destruction partielle des cordons par des moyens thermiques est assez limitée pour que la matière en réseau retienne par elle-même dans les conditions normales et ne se sépare pas tant qu'une force extérieure n'est pas appliquée.La séparation d'une pièce de la matière a lieu d'une façon très semblable à la déchirure d'une matière telle que le papier, le long d'une ligne entaillée ou perforée. Il n'est pas nécessaire de choisir le trajet en une position particulière quelconque par rapport à l'intersection des cordons. le trajet de destruction partielle peut passer par les intersections ou entre oilles ; le choix arbitraire d'un trajet est donc possible. Pour les meilleurs résultats, il faut détruire au moins 25 S environ, et de préférence entre 30 J et 9C , de l'épaisseur. La destruction thermique d'un ou plusieurs trajets dans la matière peut être effectuée en plaçant un élément chauffé, tel par exemple qu'un fil, une barre ou un disque, à proximité immé- diate de la matière le long du trajet de séparation désirée. Une section de la matière peut être maintenue stationnaire, tandis qu'un élément chauffé est maintenu près de la matière pendant une durée assez longue pour détruire partiellement une fraction de 11 épaisseur de la matière au voisinage du fil.Si l'on désire travailler sur la matière pendant que celle-ci avance, on peut utiliser un dispositif mécanique appropriés Par exemple, un élément chauffé, convenablement disposé sur un rouleau tournant de façon à se mouvoir auprès de la matière que l'on fait avancer, peut être utilisé pour produire les lignes transversales de destruction partielle. Un ou plusieurs éléments semblablement chauffés peuvent être employés pour produire des lignes longitudinales sur une pièce de matière de mousse thermoplastique en mouvement. La chaleur peut être fournie partout moyen adéquat, par exemple par des organes de chauffage électrique prévus dans les éléments. kn considération de ces buts et d'autres encore, l'invention englobe les diverses étapes, séquences, dispositifs, combinaisons et agencements de pièces décrits ci-après et représentés sur les dessins annexes, qui permettront fe saisir facilement les caractéristiques de l'invention et les avantages qu'elle apporte. En référence aux dessins annexés, donnés à titre dpexemples non limitatifs La figure 1 est une vue en plan schématique, montrant l'un des moyens de mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention La figure 2 est une élévation schématique de l'appareil de la figure 2 La figure 3 est une vue en plan à plus grande échelle de la matière en mousse thermoplastique fabriquée en forme d'un réseau de cordons La figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3; la figure 5 est une vue en plan semblable à celle de la figure 3, mais montrant la matière au cours de sa séparation suivant un trajet déterminé à l'avance La figure 6 est une vue en couw suivant la ligne 6-6 de la figure 2. On se réfèrera d'abord aux figures 1 et 2, qui représentent schématiquement un appareil qui peut être utilisé si l'on désire travailler sur une pièce de matière en mouvement. Une pièce de matière à. mailles 10 en mousse thermoplastique, de longueur indéfinie, se déplace suivant sa longueur dans la direction de la flèche La matière 10 peut être par exemple du polystyrène expansé. Pour soutenir la matière et la maintenir dans un plan à peu près plat, on peut utiliser une série de rouleaux 12, 14, 16, 18,20 et 22. Â titre illustratif, on a représenté sur les figures 1 et 2, comme lignes destinées à la destruction partielle dans la matière 10, à la fois des lignes longitudinales 24 et des lignes transversales 26. Ces lignes sont représentées droites, mais elles peuvent être inversées, suivant tout tracé désiré. Dans certains cas, on peut désirer utiliser une seule ligne longitudinale 24, ou une seule ligne transversale 26, ou une seule de chaque direction. Pour réaliser les lignes longitudinales 24, on peut de manière classique utiliser un ou plusieurs éléments chauffés, tels que disques, fils ou barres disposés auprès de la matière. Dans le cas d'un disque, il est facile dlen monter un ou plusieurs sur un arbre tournant. Quand la matière passe au voisinageces éléments 28, qui sur la figure sont des barres, la chaleur sera dirigée sur elle le long des trajets ou lignes de concentration 24.11 n'est pas désirable que les éléments 28 soient effectivement en contact avec la matière 10, car la chaleur irradiée par les éléments 28 sera de grandeur suffisante pour détruire ou faire fondre une partie de l'épaisseur de la matière. Ra espaçant les éléments chauffés de l'ouvrage, on peut éviter la destruction totale de l'épaisseur. ffi outre, les éléments chauffés ne sont pas soillés par de la matière fondue. Pour réaliser les lignes transversales 26 de destruction partielle, on peut utiliser unappareil tel que celui qui est représenté sur les figures 1 et 2, savoir un arbre tournant 36 sur la périphérie duquel est montée une lame 38 dirigée longitudinalement. La rotation de l'arbre 36 peut être synchronisée avec la vitesse de la matière 10 de telle sorte que la vitesse linéaire de la lame 38 et celle de la matière 10 soient à peu près égales. La lame 38 est chauffée elle aussi par des moyens classiques. Natu- rellement, plusieurs lames peuvent être montées sur l'arbre 36 suivant l'espacement désiré des lignes transversales 26. On voit sur les figures 3, 4 et 5, des représentations à plus grande échelle de la matière 10 ayant une ligne transversale 26 de destruction partielle pour séparation de la matière. Pour simpli- fier, une seule ligne transversale 26 a été représentée. La matière 10 est fabriquée en un réseau de cordons entrecroisés de mousse de matière thermoplastique. Des cordons 40 sont espacés et sont pratiquement parallèles entre eux, et des cordons de croisement 42 sont eux aussi espacés et pratiquement parallèles. les cordons 40 croisent les cordons 42 à des intersections 44.La ligne trans- versale de destruction partielle 26 s'étend à travers le réseau de matière 10, et enacun des cordons 40 et 42 Qol croise cette ligne est partie@ement détruit thermiquement. Comme on le voit mieux sur la figure 4, la destruction est seulement partielle à travers l'épaisseur -les cordons, de sorte que la matière 10 tient par elle ême dans des conditions normales.Le degré de destruction dépendra de divers caramètres tels que la densité de la mousse thermoplasti- que, le type de matière thermoplastique, la dimension des cordons, leur espacement, l'intensité de la chaleur appliquée et la durée de l'application de cnaleur. Sur la figure 5, la matière est représentée en train d'être séparée le long de la ligne ou du trajet 26 par application de forces extérieures F dans la direction indiquée par la flèche. Il doit être entendu qu'au lieu de réaliser les lignes de destruction partielle sur une seule face de la matière, les deux faces peuvent être partiellement détruites par application de ce procédé. EXEMPLE Un matériau en mousse de polystyrène ayant la forme d'un filet ou réseau de cordons entrecroisés, et présentant les propriétés suivantes, est pourvu d'une ligne de destruction partielle suivant l'invention Densité du cordon : 37 grammes par dm3 Densité apparente : 20 grammes par dimension du cordon : légèrement inférieure à 5 mm de diamètre moyen espacement des cordons: 25 mm entre centres d'in tersection dans la direc tion de la machine 12,5 mm entre centres dtwn- tersection dans la direc tion transversale. largeur de la matière : 61 cm. ITne longueur de 6 & de de fil de nickel-chrome, de 0,5 mm de diamètre et ayant une résistance de 3,29 ohms par mètre est tendue suivant @a largeur du matériau. L'écartement entre le fil et la matière était au moins de 0,2 mm. Che tension comprise entre 5 et 6 volts a eté appliquée pendant 0,5 seconde.On a constaté la force maton d'un trajet adéquat de destruction partielle de la matière, il est entendu que les spécialistes de la technique peuvent apporter de nombreuses variantes dans les détails, matières, étapes et agercements de pièces qui ont été décrits et représentés pour expliquer la nature de l'invention, sans toutefois sortir du domaine de celle-ci, tel qu'il résulte des revendications ci-jointes. Par exemple, le procédé de l'invention peut être utilisé pour produire des lignes de déchirure affaiblies dans une grande variété de matières plastiques, spécialement du type polymère, en mousse ou non, telles que polystyrène, polyéthylène, polypropylène et autres, ou même mélanges, mixtures et copolymères de ceux-ci. Il doit aussi être entendu que l'invention est applicable à une matière laminée. Au moins l'une des couches doit être thermiquement destructible, et la ligne de déchirure affaiblie peut être formée dans cette couche par le procédé de l'invention soit avant, soit après le laminage des couches. L'une quelconque des couches laminées ou bien toutes peuvent présenter des lignes de déchirure affaiblies formées en elles par le procédé décrit ; une ou plusieurs des couches peuvent être laissées intactes, ou encore présenter des lignes de déchirure affaiblies formées en elles par quelque autre procédé tel que le fait d'avoir été fendues totalement ou partiellement. Un exemple d'une telle matière laminée peut consister en une couche de-matière à mailles en mousse de polystyrène avec une couche continue de pellicule de polyéthylène soudée sur elle. REVflrnND I CATI ONS 1.- Un procédé pour former une ligne de déchirure dans un matériau plastia-le à mailles, caractérisé par le choix d'une ma tiae e destructible thermiquement et car la destruction thermique d'une partie de la matière le long du trajet de déchirure prévu, de façon a réaliser un traJet affaibli de moindre résistance à la traction que la matière adjacente. 2.- Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau est une matière à mailles en mousse thermoplastique. 3.- Un procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière est du polystytène. 4.- Un procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière est du polyéthylène ou du polypropylène. ). Un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière à mailles est laminée avec une pellicule continue de matière plastique. 6.- Un procédé selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que ladite pellicule est du polyéthylène. 70- Un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la destruction thermique est d'importance suffisante pour permettre une séparation facile le long du trajet de déchirure par application d'une force extérieure, tout en laissant le trajet de déchirure de destruction thermique partielle assez solide pour éviter la séparation intempestive de la matière. 8.- Un procédé selon l'une quelconque des revendications pre cédentes, caractérisé en ce que l'on place un élément chauffé en une relation très rapprochée, mais sans contact, avec ladite matière le long du trajet d'affaiblissement désiré, ledit élément produisant une chaleur suffisante pour détruire ladite matière à travers une partie au moins de son épaisseur, et en ce qu'on laisse ledit élément demeurer en relation très rapprochée avec ladite matière pendant ne durée suillsante pour détruire au moins 23 % de l'épaisseur de la matière le long du trajet. 9.- Un procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une fraction comprise entre 50 > et 90 % de l'épaisseur de la matière le long du trajet est détruite. 10.- Une matière plastique à mailles comprenant des rangées de cordons entrecroisés de matière plastique reliés à leurs intersections, caractérisée en ce qu'une partie de ltépaisseur des cordons de long d'au moins un trajet prédéterminé est détruite thermiquement, de façon à affaiblir la résistance à la déchirure le long à peu près du trajet et à réaliser un trajet de déchirure. 1 Une matière à mailles selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'une fraction comprise entre 30 Fö et 90 /es de l'épaisseur de matière le long du trajet est détruite. 12.- Une matière à mailles selon les revendications 10 ou 11, caractérisée en ce que la matière à mailles est l'une de plusieurs couches formant une matière laminée. 13.- Une matière laminée selon la revendication 12, caractérisée en ce que la matière à mailles est de la mousse de polystyrène, et en ce qu'une pellicule continue de polyéthylène est laminée sur elle.