Brevet FR2132753A1 — publié le 19721124

La présente invention concerne un dispositif pour produire "des profilés thermoplastiques continus tels que des bandes et des plaques présentant des effets de couleur, comprenant une boudineuse équipée d'une filière profilée dans laquelle est disposé un arbre creux rotatif présentant 5 des ouvertures et communiquant avec une boudineuse d'addition ou d'injection. Le but d'un tel dispositif est la production de profilés plastiques à effets de couleur, notamment de matériaux de départ pour la fabrication de montures de lunettes, peignes, parures pour Les coiffures, et-objets en imitation d'ambre et d'autres matériaux pierreux. La première 10 boudineuse introduit la matière thermoplastique, pouvant déjà être teintée, dans la filière. La boudineuse d'injection introduit, à l'intérieur de la filière, une seconde matière thermoplastique d'une autre couleur - appelée ci-après "concentré de couleur" - dans le profilé encore plastique et en cours d'extrusion. 15 La disposition d'un arbre creux rotatif pourvu d'ouvertures dans le canal d'alimentation d'une filière est connue. La seconde matière est "ensemencée" à travers les ouvertures dans la massa plastique en cours d'extrusion. Surtout lors de la production de larges plaques, ce dispositif répartit la matière injectée irrégulièrement dans le sens de la largeur de 20 la plaque. En raison de la vitesse d'extrusion, on constate en effet une avance de la matière injectée au milieu de la plaque, de sorte qu'il s'y forme des taches ou mouchetures plus allongées que sur le bord des plaques. L'obtention d'effets de couleur uniformes sur la largeur des plaques est pratiquement impossible avec ce dispositif. De plus, le concentré de couleur 25 continue à s'écouler pendant trop longtemps des orifices, ne pouvant pas être fermés. Selon un autre procédé connu, on combine dans un dispositif approprié des boudins de matière plastifiée appliqués les uns contre les autres et ayant des couleurs différentes. Ce procédé a l'inconvénient que 30 les composants de couleurs différentes se stratifient.à la façon des cernes du bois, faisant apparaître un aspect de bois après un fraisage oblique, mais ne donnant pas l'apparence d'écaillés ou des taches havane que l'on préfère pour les montures de lunettes et les peignes. On connaît en outre une filière plate dans laquelle un élément 35 d'arrêt commandé par une coulisse à manivelle coupe alternativement, soit complètement soit en partie, l'un de deux courants de matière plastifiée introduits. Cette filière donne au produit extrudé une structure zébrée 72 12266 2 2132753 transversalement au sens de l'extrusion. La grande uniformité des rayures de couleur ainsi obtenues peut être souhaitable pour certaines applications, cet aspect zébré est indésirable pour d'autres applications. On a également tenté d'introduire la matière additionnelle dans 5 la masse plastique au moyen d'une vis de transport ouverte. Ce procédé ne convient pas pour la production de larges plaques parce que le concentré de couleur est déjà enlevé de la vis de transport après un court trajet, par un effet de rinçage. On obtient alors une rayure longitudinale dont les inconvénients sont comparables à ceux de la structure zébrée. 10 la réalisation d'effets colorés sous forme de lignes ondulées pures et sous forme de traînées de couleur relativement grandes est également connue. Ces effets de couleur ne sont pas davantage applicables universellement, surtout si les profilés servent à la fabrication d'articles à la mode. Enfin, on connaît la disposition, dans l'outil déterminant 15 la forme d'un produit sortant d'une boudineuse, d'un arbre creux dans lequel sont ménagées des fentes et qui est en communication avec une boudineuse d'injection. Dans l'outil lui-même sont encastrés de petits tubes s'étendant des plans de rotation des fentes jusque dans le canal d'extrusion du profilé. Ce dispositif permet d'obtenir des effets de couleur sous forme de taches 20 sur un profilé continu. Toutefois, des difficultés thermiques risquent de se produire en raison des trajets relativement longs entre 1'arbre creux et le canal d'extrusion, du fait que la masse principale et la masse injectée ont des températures trop différentes au moment de leur réunion.Enfin, la longueur relativement importante des perçages entraîne un écoulement prolongé 25 de la matière injectée, ce qui a pour conséquence que les taches s'allongent excessivement. Un tel aspect ne correspond pas toujours à la mode, surtout si la matière doit être utilisée pour la fabrication d'articles relativement petits. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif permettant 30 la fabrication.de profilés continus portant des taches de couleur dont la largeur peut être-variée dans une plage importante, qui peuvent être étalées en longueur, mais qui ne se terminent pas par des traînées longues. Les taches doivent être situées autant que possible dans le plan médian du profilé continu, ou alors elles doivent être réparties uniformément dans le 35 sens de l'épaisseur du profilé. Conformément à 1'invention, ce résultat est obtenu par le fait que l'arbre creux rotatif est entouré par un manchon fixe présentant des 72 12265 3 2132753 ouvertures, l'agencement étant tel qu'une ou plusieurs ouvertures de l'arbre creux et du manchon soient situées chaque fois dans le même plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre creux, et que le canal d'extrusion se divise en amont du manchon et redevient un canal d'extrusion unique en aval 5 du manchon. Grâce à un tel dispositif, les mesures nécessaires pour obtenir un effet de couleur désiré peuvent être prévues d'avance avec précision. La distribution de la pression à l'intérieur de l'arbre creux est très uniforme, même dans le cas d'une filière plate, et elle favorise la distri-10 bution uniforme des effets ou taches de couleur dans le sens de la largeur de la plaque. Un avantage particulier provient de la coupure brusque de l'arrivée de la matière injectée, au moment où les ouvertures de l'arbre creux sont fermées, en raison de la rotation de l'arbre, par les parties non perforées du manchon qui l'entoure. 15 L'arbre creux et/ou le manchon sont de préférence interchangeables. Cela permet l'utilisation de manchons et d'arbres creux présentant des ouvertures ayant des grandeurs, des formes et des schémas de disposition différents, si bien que le même dispositif peut être employé pour la production de profilés continus ayant des effets de couleur différents. Dans le 20 cas le plus simple, les ouvertures sont formées par des perçages cylindriques. Il est cependant également possible de produire des effets spéciaux au moyen d'ouvertures sous forme de fentes, pouvant être orientées obliquement, dans le sens de la longueur ou dans le sens transversal. Il est préférable, selon une autre caractéristique de l'invention 25 et dans le but d'améliorer la répartition de la matière injectée, de disposer un corps de refoulement fixe à l'intérieur de l'arbre creux. Un tel corps peut notamment avoir la forme d'un mandrin ou d'une vis fixe. Si la filière présente un canal d'extrusion de grande largeur, un tel corps de refoulement favorise la distribution convenable de la 30 matière sur toute la largeur du canal. Il est préférable de disposer déflecteur d'éjection en aval de l'extrémité du corps de refoulement située à l'opposé de la boudineuse d'injection. Ce déflecteur a pour but, lors d'un changement de la matière injectée, d'assurer l'expulsion rapide et complète de la dernière partie de la matière précédente se trouvant encore dans l'arbre 35 creux. Pour obtenir des effets de couleur spéciaux, un perfectionnement de l'invention prévoit que l'arbre creux peut être entraîné à une vitesse 72 12265 4 2132753 de rotation variable. Cette possibilité de variation de vitesse permet de changer 1'écartement entre tes taches de couleur dans le sens de la longueur da profilé lors de l'extrusion de celui-ci. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'intensité 5 de coloration des taches peut être variée grâce au fait que la boudineuse d'injection servant à l'amenée du concentré de couleur peut être entraînée à une. vitesse de rotation changeant de façon intermittente. Il est ainsi possible, pendant l'extrusion, de produire sur le profilé plat des taches de couleur dont le ton diffère dans le sens de la longueur. 10 Selon une caractéristique particulière du dispositif suivant l'invention, le manchon présente des parties planes dans la zone des ouvertures. Une telle réalisation permet d'agir sur la forme des taches. Selon encore une autre caractéristique, les ouvertures du manchon présentent dans la zone extérieure des parties plus larges. Ces 15 parties plus larges peuvent avoir la forme d'un rétrécissement conique ou d'une cuvette par exemple. Une telle mesure permet également d'agir sur la forme des taches de couleur. Enfin, les ouvertures peuvent être pourvues, de façon en soi connue, de surélévations, par exemple de boutons ou de buses. 20 Les ouvertures du manchon sont de préférence situées dans la zone où les deux parties du canal d'extrusion se réunissent. Lorsque les ouvertures sont ainsi disposées, le concentré de couleur est injecté dans le plan médian du profilé. Selon un autre mode de disposition, éventuellement combiné avec celui décrit ci-dessus, les ouvertures du manchon sont 25 disposées à d'autres endroits, de préférence avec un décalage de 90û, cette disposition étant éventuellement utilisée en combinaison avec des boutons ou des buses auxquels se raccordent les ouvertures. On obtient ainsi une distribution des taches de couleur dans le sens de l'épaisseur du profilé, la hauteur des boutons ou des buses déterminant la position des taches dans 30 la section transversale du profilé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor-tiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe d'un dispositif suivant l'invention, 35 suivant la ligne A-A de la figure 2; - la figure 2 est une coupe du dispositif suivant la ligne B-B de la figure 1; 72 12266 5 2132753 - ; - la figure 3 est une vue en plan partielle d'un arbre creux et d'un manchon; - les figures 5 à 7 sont des coupes partielles de manchons présentant différentes sortes d'ouvertures. 5 i.es tigures 1 et 2 montrent l'extrémité de sortie d'une vis 1 d'une hiudinfe'ise suivie par une filière profilée 2. Dans le canal d'extrusion i de- te-rte dernière est monté un arbre creux rotatif 4 présentant des ouvertures b. in (Jftxlecteur d'éjection 6, tournant avec l'arbre, est disposé à l'intérieur de .el.ii-ci, à l'une de ses extrémités. Un corps de refoulement 13 dirige la 10 matière à injecter vers les ouvertures 5. L'arbre est entraîné par l'intermédiaire d'un accouplement 7 situé à l'extérieur de la filière. A. l'autre extrémité, l'intérieur de l'arbre creux 4 communique avec une boudineuse d5 J.ii je^ tion S. L'arbre creux 4 est entouré avec si peu de jeu par un manchon fixe 9 que la matière ne puisse pas venir se loger entre ces deux éléments. 15 Pendant la rotation de l'arbre 4, la matière à injecter est pressée à travers les ouvertures 5 de l'arbre 4 contre la paroi interne du manchon 9. Dès que les ouvertures 5 s'alignent avec les ouvertures 10 du manchon 9, la matière à injecter est pressée à travers ces ouvertures alignées et introduite dans la matière principale. Le courant de matière principale se divise en deux 20 parties en amont du manchon 9; ces deux courants partiels entourent le manchon et se réunissent dans la zone du manchon 9 où sont situées les ouvertures 10. Le profilé 11 extrudé en continu porte les taches de couleur 12. Selon une variante de réalisation, le manchon 9 présente en outre des ouvertures 10a_,décalées de 90e par rapport aux ouvertures 10 et pourvues 25 chacune d'une buse 14. La figure 3 représente un arbre creux 304 dont les ouvertures sont réalisées sous la forme de fentes 305 orientées sous des inclinaisons différentes. Le manchon 309 présente des fentes obliques 305 analogues. La figure 4 représente une partie d'un manchon 409 présentant 30 une ouverture 410 dont une partie forme un évasement conique 411 vers l'extérieur. La figure 5 représente une ouverture 510 dont la partie extérieure élargie a la forme d'une cuvette 512. La figure 6 représente un manchon présentant un renfoncement à fond plat 613 auquel se raccorde une ouverture 610. 35 La figure 7 représente une ouverture 710 munie d'une buse 714. BAD OBtGïMAt. 72 12266 6 2132753 REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour produire des profilés thermoplastiques continus tels que des bandes et des plaques présentant des effets de couleur, comprenant une boudineuse équipée drune filière profilée dans laquelle est 5 disposé un arbre creux rotatif présentant des ouvertures et communiquant avec une boudineuse d'addition ou d'injection, caractérisé en ce que l'arbre creux rotatif est entouré par un manchon fixe présentant des ouvertures, l'agencement étant tel qu'une ou plusieurs ouvertures de l'arbre creux et du manchon soient situées chaque fois dans le même plan perpendiculaire à 10 l'axe de rotation de l'arbre creux, et que le canal d'extrusion se divise en amont du manchon et redevient un canal d'extrusion unique en aval du manchon. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre creux est interchangeable. 15 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le manchon est interchangeable. 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un corps de refoulement fixe est disposé dans l'arbre creux. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un 20 déflecteur d'éjection est monté en aval de l'extrémité du corps de refoulement située à l'opposé de la boudineuse d'injection. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'arbre creux peut être entraîné à une vitesse de rotation changeant de façon intermittente. 25 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la boudineuse dïnjection peut être entraînée à une vitesse de rotation changeant de façon intermittente. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le manchon présente des parties planes dans la zone 30 des ouvertures. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les ouvertures ont la forme de fentes. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les ouvertures du manchon comprennent des parties 35 élargies. 72 1226 S 7 2132753 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les ouvertures du manchon débouchent dans des boutons ou buses disposés sur la paroi extérieure du manchon et ayant des hauteurs différentes, ces boutons ou buses étant de préférence décalés de 90° par rapport au point de réunion des deux parties du canal d'extrusion.