Brevet FR2117972A1 — publié le 19720728

M207 -1" 2117972 L'invention se rapporte à un dispositif d'étirage bi-axial simultané d'une bande de pellicule en matière thermoplastique comprenant une zone de prétraitement, une zone d'étirage et une zone de post-traitement de la bande et des pinces qui 5 circulent dans des rails de guidage formant un circuit sans fin et qui sont entraînées par des vis transporteuses à pas variable ou constant, les vis adjacentes et dont les axes se coupent mutuellement étant reliées entre elles. On trouve la description d'un dispositif de ce type 10 dans le Brevet Autrichien n° 245.498,, De même, le Brevet 23.367 de la République Démocratique d'Allemagne décrit un dispositif de ce genre. Les vis transporteuses, qui sont creusées de rainures de guidage hélicoïdales assurent un entraînement positif des pinces, ce qui garantit l'entraînement correct de la bande 15 dçâatière thermoplastique. Toutefois, on se heurte à des difficultés dans la zone de transition entre les vis transporteuses dont les axes se coupent c'est-à-dire, en particulier au début et à la fin de la zone d'étirage, dans laquelle les vis transporteuses sont inclinées d'un certain angle par rapport à la 20 direction d'avance de la bande. On a également tenté de se dispenser d'un entraînement positif des pinces et d'entraîner ces dernières par friction ou de les faire entraîner par la bande elle-même dans la zone d'étirage (voir Document de Publication de Brevet Allemand 25 1.504.242, puhlié le 3 juillet 1969). Toutefois, l'expérience a montré que, pour obtenir un travail correct, il est indispensable que les pinces soient entraînées positivement sur toute la longueur du dispositif. Dans le cas contraire, il n'est pas possible d'obtenir une feuille présentant des propriétés uni-30 formes. Le Brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3.44-5«887 a pour objet un dispositif du type cité au début dans lequel on cherche à obtenir un passage progressif des pinces entre deux vis transporteuses successives et inclinées d'un certain angle 35 l'une par rapport à l'autre. Pour que les entraîneurs des pinces soient transférés progressivement d'une vis transporteuse à la suivante, les parties terminales de ces vis forment, à une extrémité une rotule et à l'autre extrémité une boîte de rotule 71 l*U207 "2" 2117972 de sorte qu'elles se raccordent mutuellement par des joints à rotule. Les rainures hélicoïdales de guidage sont prolongées jusqu'aux éléments des articulations à rotule et le pied de la rainure d'une vis se prolonge dans la rotule. On obtient de 5 cette façon que les rainures hélicoïdales de deux vis transporteuses successives se rejoignent sensiblement dans la zone de la bissectrice de l'angle formé par les deux vis transporteuses. Malheureusement, les entraîneurs des pinces sont engagés dans les rainures hélicoïdales dans une position décalée de 90° par 10 rapport au plan axial qui contient la bissectrice. A cet endroit, les rainures hélicoïdales ne se raccordent plus exactement. Le pied des rainures hélictoïdales, qui est prolongé jusque dans la rotule, assure certes l'entraînement de l'entraîneur mais le réglage qu'il est nécessaire d'exécuter pour obtenir 15 ce résultat est très délicat. Il en résulte qu'il se produit inévitablement des chocs et des à-coups sur les pinces dans la zone de la transition. Cette solution exige un usinage très précis des parties terminales des vis pour que les guides des articulations à rotule puissent être parcourus sans point dur par 20 les entraîneurs des pinces. La formation d'une rainure hélicoïdale de guidage de grande profondeur qui est indispensable pour assurer l'entraînement nécessite un usinage considérable des vis transporteuses. Dans cette construction connue, les vis transporteuses sont montées sur des rouleaux qui sont répartis 25 sur leur périphérie. L'accouplement mutuel des vis transporteuses est assuré par des joints de Cardan. L'invention vise à réaliser un prolongement ininterrompu du guide hélicoïdal également dans la zone de transition entre deux vis transporteuses dont les axes se coupent. 30 Ce problème est résolu suivant l'invention par le fait que le raccordement des vis transporteuses est assuré par au moins un ressort hélicoïdal dont les spires terminales se raccordent aux surfaces de guidage des vis transporteuses et dont le diamètre principal correspond au diamètre que les vis trans-35 porteuses présentent au niveau de leurs surfaces de guidage. L'invention assure la régularité et la sécurité du guidage de la bande sur toute la longueur du dispositif. Dans la zone de transition entre deux vis transporteuses adjacentes 71 ^4207 3 2117972 dont les axes se coupent, les pinces sont entraînées par les ressorts iiélicoïdaux d'une façon régulière et uniforme, de sorte qu'elles ne transmettent à la bande aucune sollicitation de choc ni aucune contrainte inattendue. Dans les limites de 5 la longueur des vis transporteuses, les pinces sont entraînées par les surfaces de guidage, chacune par l'intermédiaire d'un entraîneur ou d'un galet d'entraînement. Les ressorts hélicoïdaux prennent ces entraîneurs en charge et entraînent les pinces dans le sens du transport. Les ressorts hélicoïdaux agissent 10 sur les pinces de la même façon que la surface de poussée d'une rainure de guidage. Le ressort hélicoïdal suivant l'invention constitue un prolongement ininterrompu de la surface de guidage de sorte que, dans la zone de transition, on obtient un entraînement 15 positif des pinces par pièces de forme sans qu'il ne se produise d'irrégularités. D'un autre côté, le ressort hélicoïdal possède une souplesse élastique de sorte que, lors de la rotation des vis transporteuses, il se déforme dans la mesure nécessaire. Lors de l'ajustement des vis transporteuses, ou bien 20 lorsqu'on les règle sur un taux d'étirage différent du taux initial, le ressort hélicoïdal accompagne le réglage sans difficulté, de sorte que les éventuelles irrégularités de réglage sont ainsi compensées. Le ressort hélicoïdal est également approprié pour compenser les déformations thermiques que les vis 25 transporteuses peuvent subir au cours du fonctionnement de la machine. Suivant une caractéristique préférée de réalisation de l'invention, dans un dispositif dans lequel la surfaee de guidage de chaque vis transporteuse est constituée par Une rainure, 50 deux ressorts hélicoïdaux sont entrelacés ou vissés l'un à l'intérieur de l'autre de manière que leurs spires soient écartées d'une distance correspondant à la largeur de la rainure et chacune des spires terminales de chacun des deux ressorts étant encastrée dans un évidement du bord de la surface de guidage 55 d'une vis transporteuse. Cette construction assure un guidage enco r e meilleur des pinces dans la zone de transition parce que ces pinces sont maintenues des deux côtés par les deux ressorts hélicoïdaux voisins de la même façon que par les surfaces 71 ^207 ~*~ 2117972 de la rainure de guidage hélicoïdale, de sorte que les pinces ne peuvent pas se déplacer à une vitesse supérieure à la vitesse prescrite. L'utilisation de ressorts hélicoïdaux dans le sens pré-5 vu suivant l'invention permet de ménager un large espacement entre les vis transporteuses adjacentes. Cette particularité est très avantageuse parce qu'elle apporte une possibilité de compensation des déformations thermiques ainsi que des différences de longueur. Ces déformations sont compensées sans inconvénient par 10 les ressorts hélicoïdaux. Entre les surfaces terminales radiales de deux vis transporteuses successives qui son dirigées l'une vers l'autre, il subsiste un espace suffisant pour qu'on puisse y monter un accouplement d'arbre. Il n'est donc pas nécessaire d'usiner ou d'adapter spécialement les extrémités des vis trans-15 porteuses. La description qui va suivre, en référence aux dessins annexés, donnés surtout à titre d'exemple fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces dessins, la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif 20 suivant l'invention; et la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 1 ne représente que les éléments des dispositifs d'entraînement d'une machine d'étirage biaxial simultané 25 qui sont essentiels pour l'invention. Dans les limites de ce dispositif, la bande de matière thermoplastique, qui se déroule d'une bobine d'alimentation représentée, parcourt une zone de prétraitement 1, qui a essentiellement pour fonction de chauffer la bande, une zone d'étirage 2 et une zone de post-traitement 30 3 qui a essentiellement pour fonction de fixer la bande étirée. Finalement, la bande est reçue par un dispositif d'enroulement non représenté sur le dessin. La direction de transport de la bande à travers la machine est indiquée par la flèche 4. La vitesse de défilement de la bande est relativement faible dans 35 la zone de prétraitement 1, elle s'accroît progressivement et continuellement dans la zone 2, l'accroissement étant égal au taux d'étirage longitudinal, et elle possède dans la zone de post-traitement 3 une valeur finale d'autant plus élevée que le , «a-, 2117972 71 i4*»207 taux d'étirage est plus grand, Sur ses deux côtés, la "bande est maintenue par des pinces de serrage qui doivent être guidées suivant un mouvement qui accompagne les variations de vitesse mentionnées plus haut. 5 La partie inférieure de la figure 1 représente sché ma tiquement le chemin de guidage sans fin 5 des pinces 6 et sa partie supérieure montre les dispositifs de transport des pinces 6, lesquelles sont normalement montées pour décrire un circuit sans fin sur un rail de guidage. Dans la zone de prétraitement, 10 les pinces 6 sont étroitement serrées les unes contre les autres. Elles s'éloignent les unes des autres dans la zone d'étirage 2 et, dans la zone de post-traitement 3» elles doivent être transportées à un large écartement. Le transport des pinces est assuré dans chaque zone par des vis transporteuses, dans la 15 zone de prétraitement 1, par une vis transporteuse 7 à pas petit mais constant, dans la zone d'étirage 2 par une vis 8 à pas progressivement croissant et dans la zone de post-traitement 3 par une vis transporteuse 9 dont le pas est constant mais égal au pas de la vis 7 multiplié par le taux d'étirage longitudinal. 20 Une roue de renvoi 10 est prévue à l'extrémité du chemin de guidage. Le retour des pinces 6 est assuré par une autre vis transporteuse 11 à grand pas et par une vis transporteuse 12 à pas progressivement décroissant. Finalement, les pinces sont ramenées au début de la zone de prétraitement 1 par une autre 25 roue de renvoi 13* On voit clairement sur la figure 1 que les diverses vis transporteuses sont disposées de manière que leurs axes se coupent. A cela s'ajoute le fait que tout le dispositif composé des vis transporteuses et des chemins de guidage peut être ré-30 glé par déplacement dans le sens de la largeur de la machine afin que la machine puisse être, d'une part, adaptée aux différentes largeurs de feuilles, d'autre part, réglée sur les différents taux d'étirage. Il est donc nécessaire de prévoir des dispositifs particuliers qui assurent un passage correct des 35 pinces de l'une à l'autre des diverses vis transporteuses, en particulier un entraînement régulier des pinces dans la zone de transition. 71 4 2117972 Les vis transporteuses présentent des surfaces de guidage constituées par des rainures hélicoïdales qui sont représentées schématiquement en partie par des lignes en traits mixtes. Entre deux vis transporteuses successives est agencé un 5 ressort hélicoïdal 14, 15 ou 16 dont les spires d'extrémités sont encastrées dans des évidements des borda pratiqués aux extrémités des rainures des vis transporteuses voisines de ces extrémités. Plus précisément, le ressort hélicoïdal se raccorde à la surface de poussée de la rainure. Le ressort 14 présente 10 un grand pas, qui correspond au pas de la rainure formée à l'extrémité de la vis transporteuse 8 qui possède Tin pas progressivement croissant. Le ressort 15 présente au contraire un pas plus faible, qui est égal au pas de la rainure de la vis transporteuse 7. Le ressort 16 utilisé dans la zone de retour pos-15 sède également un grand pas. Si l'on utilise un ressort hélicoïdal 14, 15 ou 16 dans chaque intervalle entre deux vis transporteuses successives, le ressort considéré se raccorde à la surface de poussée de la rainure de sorte que chaque pince 6 reçoit constamment 20 une force qui s'exerce dans la direction du transport. Suivant une variante de réalisation de l'invention, on peut intercaler dans chaque intervalle entre deux vis transporteuses 8 et 9 deux ressorts hélicoïdaux 14 et 20 qui sont vissés ou entrelacés l'un dans l'autre de manière que leurs spires 25 soient écartées d'une distance qui correspond à la largeur de la rainure. Le ressort 14 se raccorde à la surface de poussée de la rainure et le ressort 20 se raccorde au contraire à la surface de cette rainure qui est au-delà de la première dans le sens du transport. De cette façon, les deux surfaces de guidage 50 de la rainure sont prolongées dans la zone de transition, de sorte que la pince guidée par ces surfaces est entraînée avec une vitesse exactement égale à la vitesse prescrite dans la zone de transition; la pince ne peut pas avancer trop vite ni trop lentement. Ceci est particulièrement avantageux lorsqu'on veut 35 éviter que les pinces ne sautent. Il est particulièrement avantageux d'équiper la zone de transition qui fait suite à la zone d'étirage 2 d'un ressort hélicoïdal à deux filets parce que, dans la zone de post-traite 71 kk207 ^ 2117972 ment 3, il règne initialement une contrainte de traction considérable dans la "bande qu'il s'agit de fixer. Toutefois, en cas de besoin, on peut évidemment équiper les autres zones de transition de ressorts hélicoïdaux à deux filets du même type. 5 Lors de la rotation des vis transporteuses, les res sorts hélicoïdaux se déforment élastiquement dans la mesure nécessaire, de sorte que leurs mouvements garantissent constamment un décalage uniforme des surfaces de guidage. Les ressorts hélicoïdaux assurent une transition souple et élastique entre 10 les vis transporteuses successives. Ces vis transporteuses sont montées dans des rouleaux 17 qui sont appuyés sur leur périphérie extérieure. Comme on l'a indiqué sur la figure 2, on peut prévoir par exemple quatre rouleaux 17 qui sont tourillonnés dans lçfcâti de la machine et 15 répartis sur la circonférence des vis. Les vis sont reliées entre elles par un joint d'arbre 18, par exemple par un arbre articulé ou un joint de Cardan. Les vis transporteuses peuvent être entraînées par des moteurs 19 qui peuvent également être reliés à un mécanisme de changement de vitesse. Les moteurs 19 20 peuvent être utilisés en même temps pour entraîner les roues de renvoi 10 et 13 par l'intermédiaire de liaisons non représentées. 71 kklQl 2117972 - BEVBfflICATIOHB - 1 - Dispositif d'étirage biaxial simultané d'une bande de matière thermoplastique, comprenant une zone de prétraitement, une zone d'étirage et une zone de post-traitement de la 5 bande, et des pinces guidées en un circuit sans fin sur des rails de guidage et entraînées par des vis transporteuses à pas variable ou constant, deux vis transporteuses successives dont les axes se coupent étant reliées entre elles, et ce dispositif étant caractérisé en ce que la liaison des vis transporteuses 10 est assurée par au moins un ressort hélicoïdal dont les spires terminales se raccordent aux surfaces de guidage des vis transporteuses et dont le diamètre principal correspond au diamètre que les vis transporteuses présentent au niveau de leurs surfaces de guidage. 15 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque spire terminale de chacun des ressorts hélicoïdaux est encastrée dans un évidement du bord de la surface de guidage d'une vis transpafceuse. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, dans lequel 20 la surface de guidage de chaque vis transporteuse est constituée par une rainure, ce dispositif étant caractérisé en ce que deux ressorts hélicoïdaux sont entrelacés ou vissés l'un à l'intérieur de l'autre de manière que leurs spires soient écartées d'une distance qui correspond à la largeur de la rainure, et en 25 ce que chacune des spires terminales de chacun des ressorts hélicoïdaux est encastrée dans un évidement du bord de la surface de guidage d'une vis transporteuse.