Brevet FR2217457A1 — publié le 19740906

La pr+ sente invention concerne un procédé permettant en continu d'augmenter la flexibilité d'une bande en voile de matière synthétique comprimée présentant un aspect analogue à celui du papier et à également trait à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. I1 est connu un voile en matière synthétique comprimée à haute résistance à li rupture qui présente un aspect analogue à celui du papier et possède la rigidité de ce dernier. De tels voiles ou feuilles en matière synthétique sont utilisées par exemple pour fabriquer des enveloppes hautement résistantes au déchirement pour papier à lettres. Ce voile en matière synthé- tique connu présente, outre sa résistance à la rupture, l'avantage d'être résistant à l'humidité et à l'eau ainsi que d'être perméable à l'air et de présenter, par suite, sous ce rapport les propriétés de matières textiles. En outre, ce voile en matière synthétique est dans une lare mesure capable de résister au lavage, hydrophobe et non absorbant.Il serait éminemment apte à être utilisé dans des domaines d'application élargis s'il ne présentait pas une rigidité excluant son utilisation dans ces champs d'application élargis. Par conséquent, la présente invention a pour objet, par un procédé spécial, de conferer è un tel voile en matière synthé- tique comprimée un caractère analogue à celui des textiles sans pour autant sacrifier ses propriétés avantaeuses, c'est-à-dire qu'il s'agit par un procédé continu d'accroitre la flexibilité du voile de telle sorte que le voile en matière synthétique présentant la rigidité du papier acquiert le caractère flexible et souple de matières textiles. Cela a pour but de permettre détendre le champ d'application du voile en matière synthétique comprimée au domaine des vêtements, par exemple des vêtements de protection, mais également à ceux des tentes, draps et taies d'oreillers et en partlcalier à celui des tissus à usage technique.En même tens, le procédé suivant l'invention ne doit diminuer en aucune façon les propriétés avantageuses du voile en matière synthétique comme, par exemple, sa résistance au lavage, son caractère hydrognose, sa perméabilité à l'air et sa tendance ne pas absorber des liquides. Enfin, il s'agit pour le procédé suivent 11 invention de pouvoir être réalisé économiquement de telle sorte qu'une fraction sealement du coût de fabrication de la matière synthétique comprimée soit nécessaire pour conférer à la bande de matière ou QU voile le caractère flexible ou souple des matières textiles. i solution apportée à ce problème suivant l'invention en ce qui concerne un procédé continu du type décrit consiste en ce que la zende de matière est guidée, de manière ondulée dans ses directions longitudinale et transversale, entre des rangées d'aiguilles rapproches et pointures qui s'engagent les unes dans les aures à la manière de peignes. lie principe de la présente invention consiste à "ramollir" ou à augmenter la flexibilité de voiles en matière synthétique analogues à du papier d'une manière continue en permettant à la bande de matière d'être repliée dns ses directions longitudinale et transversale, au moyen d'ai- guilles pointues. I1 s'est avéré que la déformation ondulée de la bande par passage sur des aiguilles pointues permet dtobte- nir un assouplissement tel que la bande de matière perd son caractère de rigidité analogue à celui du papier et acquiert la souplesse de matières textiles. Suivit une autre caractéristique avantageuse du procédé suivant l'invention, la bande de matière est guidée à travers les intervalles entre plusieurs cylindres garnies d'aiguilles et disposés par paires les uns à la suite des autres dans la direction de transport de la bande de matière. Si, comme décrit plus loin les aiguilles des cylindres sont disposées de manière à obtenir, sur le coté supérieur ainsi que sur le côté inférieur de la bande, des points de contact constamment variables entre les aiguilles es et la bande de matière dans ses directions longi udinale et transversale, la bande de matière acquiertsur toute son tendue la souplesse désirée. Des cylindres à aiguilles et leur utilisation sont connus dans d'autres domaines techniques courtes par exemple, celui des cardeuses et loup briseurs. Dans ee domaine, ils servent à détruire des fiores et à faire sortir ces dernières d'un assemblage ibreux mais non pas à ramollir des feuilles présentant la rigidité du papier ou analogue. Au lieu de faire tasser la bande de matière par les intervalles séparant des cylindre s on peut également la faire passer entre plusieurs courtes paires de bandes munies d'aiguilles et constituées par des courroies transporteuses parallèles entraînées en synchronisme. Suivant un outre mode de réalisation du procédé de l'inven- tion, 1 sande de atière peut, avant de passer entre les aiguil- les des cylindres ou des courroies, être soumise à un traitement chiai. ne effectué au moyen d'un liquide et r duis-nt la flexioi- lité de la matière synthétique et être guidée entre les aiguill des cylindres ou des courroies pendent quelle se trouve à l'état où sa flexibilité a été réduite par le fluide de traitement. Dns le procédé suivent l'invention, la bande de matière est plecée lâchement sur le aiguilles de la fente entre les cylindres ou entre les courroies sans qu'elle soit soumise à une traction exercée à l'endroit o elle eort de la fente entre les cylindres ou les courroies. Dans le dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, les aiguilles des cylindres ou des courroies sont disposées en rangées, les rangées d'aiguilles d'un cylindre ou d'une courroie qui se succèdent dans les directions circon rentielle et longitudinale étant décalées les unes par rapport aux autres de la demi-distance entre deux aiguilles d'une rangée. En outre, dans le dispositif suivant l'invention, les axes des cylindres formant chaque fois une paire sont décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction de transport de la bande de matière, horizontalement ou verticalement, de 1 à 5 fois la distan- ce et/ou d'une fraction de la distance entre deux aiguilles voisines situées dans la direction de la largeur. lies intervalles entre les cylindre, peuvent alors se situer horizontalement ou verticalement les uns a la suite des autres. La distance entre deux cylindres successifs situes du même côté de ' bande de matière peut en outre représenter un multiple, plus une fraction, de la distance séparant deux aiguilles voisines d'une rangée d'aiguilles placée sur un cylindre. On obtient ainsi un décalage des points où les aiguilles de paires de cylindres successives attaquent la bande de matière, ce qui se traduit par un changement constant des points de repliement de la oande de matière. Dans le meme but, les ranées d'aiguilles de deux cylindres voisins, situe dans la direction péripnérique, sons, suivant une autre caract6ristique de la présente invention, axialement décalées d'un côté de la bande de matière ou chien ces cylindres sont eux-mêmes es écalés axialement les uns par rapport aux autres d'une fraction de la distance entre deux aiguilles de ces rangées d'aiquilles. On permet ainsi, également en direction transversale de la bande de matière, aux aiguilles d'attaquer la bande de matière en des points différents ae sorte ue, en c.s de traitement continu de la bande de matière pr les aiguilles gissant sur celle-ci des deux côtes, c'est-à-dire du côt supérieur et du côté infrieur de la bande de matière, les points d'attaque et, par suite, les zones de repliement de la bande de matière varient. Suivant une autre variante du dispositif de la présente invention, plusieurs cylindres à aiguilles sont associés à un cylindre à aiguilles plus grand, la bande de matière étant guidée entre le grand cylindre à aiguilles et le petit cylindre. La bande de matière peut en outre être guidée par des paires de cylindres susceptibles d'être réglées de manière connue les unes par rapport aux autres de façon à pouvoir faire varier la profondeur d'engagement mutuel des aiguilles d'une paire de cylindres agissent à la manière de peignes. Les cylindres constituant une pire peuvent également être décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction de dtfilement de la bande de matière. Pour le traitement de la bande de matière, il est particulièrement avantageux que les aiguilles ou les pointes des aiguilles soient orientées dans le sens de rotation du cylindre. Dans ce cas, la pointe de aiguilles ne pénètre que légèrement dans la surface de la bande de matière et replie celle-ci de manière à lui donner une allure ondulée entre les cylindres constitutifs d'une paire, en transportant la bande de matière en même temps. En faisant entrer la bande de matière dans l'intervalle entre deux cylindres éguipés d'aiguilles, on permet à la bande de matière de se rétracter pour Erendre la forme ondule décrite. De préférence, les aiguilles ou pointes d'aiguilles prQsen- tent une inclinaison de 1 à 200 par rapport à un plan radial passant par le point de base des iilles. Il est en outre avantageux que la distance séparant deux aiguilles voisines d'une rang d'aiguilles située dans la direction longitudinale ou la direction périphérique des cylindres soit ae 2 à Emm. La distance entre les aiguilles ainsi due la vitesse de transport de 1 bande de matière qui est comprise entre 50 et 300 m/mn ainsi que la position des aiguilles ou des pointes d'aiguilles par rapport au plan radial e--t fonction du type de la Zende de matière à traiter ainsi que de son épaisseur. On peut faire varier dans les liiaites indiquées la position des aiguilles ou des pointes d'aiguilles, la distance entre les aiguilles d'une rangée ainsi que la vitesse de transport. D'autres caractéristiques de la pressente invention sont décrites ci-dessous à l'aide des dessins annexés qui illustrent le procédé suivant l'invention et des formes de réalisation du dispositif destiné à la mise en application du procédé. La fig. 1 représente le passage de la bande de matière à travers l'intervalle entre des cylindres à aiguilles placés par paires les uns à la suite des autres. La fig. 2 represente deux paires de bandes placées les unes à la suite des autres et constituées par des courroies transporteuses parallèles munies d'aiguilles. La fig. 3 représente, à plus grande échelle, le passage d'une partie de bande de matière à travers la fente entre des cylindres munis d'aiguilles. La fig. 4 représente la pointe d'une aiguille en voie d'attaquer la bande de matière. La fig. 5 représente la position d'une aiguille par rapport au plan radial passant par le point de base de l'aiguille. La fig. 6 représente es aiguilles disposées en rangées respectivement dans la direction circonférentielle et dans la direction axiale, la circonférence d'un cylindre et/ou d'un côté de courroie étant déroulée dans le plan du dessin. La fig. 7 représente une autre fournie de réalisation d'une paire de cylindre dans laquelle les axes des deux cylindres ont décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction de transport de la bande de matière. La fig. 8 représente une variante du dispositif dans laquelle une rane de petits cylindres a aiguilles est associée à un grand cylindre & aiguilles. Dans le procéda suivant l'invention, une bande de matière W est amenée à passer par l'intervalle de plusieurs paires de cylindres à ai-ailles I, II, III... VII, VIII disposées horizontalement les unes à la suite des autres.- Chacunes de ces paires de cylindres présente un cylindre 1 et un cylindre complémentaire 2 qui ont leurs axes pacés parallèlement l'un à l'autre. Les axes 3, 4 des cylindres 1, 2- peuvent, comme représenté à la fig. 1, être places verticalement l'un au-dessus de 11 autre en cas de guidage horizontal de la bande ou, comme représenté à la fig. 7, être décalés l'un par rapport à l'autre de la quantité e dans la direction de transport de la bande de matière W.Ce décalage peut présenter une valeur déterminée qui est définie en détail plus loin. Chacun des cylindres 1, 2 qui, lorsque les intervalles 5 entre les cylindres 1, 2 se succèdent horizontalement, peuvent entre, individuellement ou deux à deux, rapprochés ou éloignés l'un de l'autre en direction des flèches 6 (fig. Z porte à sa périphérie des aiguilles 7 qui, comme représenté à la fig. 5, présentent une certaine inclinaison par rapport à un plan radial 8 passant parle point de base de l'aiguille, l'angle Les aiguilles 7 peuvent soit être rectilignes, auquel cas elles présentent l'inclinaison mentionnée plus haut par rapport au plan radial 8, soit être en partie courbées, comme représenté àla fig. 4, auquel cas la base 10 de l'aiguille 7 se trouve dans le plan radial 8 ou approximativement dans ce plan et la tête d'aiguille Il est coudée de façon à s'orienter dans la même direction que les aiguilles rectilignes 7 représentées à lamie;. 5. La tête des aiguilles 7 est pointue de telle manière que la pointe pénètre légèrement, comme indiqué en 12 à la fig. 4, dans la bande de matière synthétique. Par conséquent, les cylindres 1, 2 commandées en synchronisme entraient la bande de matière sans glissement en direction de la flèche 13 (fig. 1 et 3) de sorte que la bande de matière'W se trouve repliée sous forme ondulée, comme représenté clairement à la fig, 3, au niveau de8 aiguilles 7 des deux cylindres 1, 2 qui s'engagent les unes dans les autres à la manière de peignes. Par suite de la position des aiguilles à la périphérie des cylindres 1, 2, la distance entre les aiguilles de deux cylindres 1, 2 s'engageant les unes dans les autres à la manière de peignes diminue dans le sens de rotation jusqu'au niveau du plan commun E passant par les axes 3, 4 des cylindres alors que, dans le sens de défilement de la bande, cette distance s'accroît à nouveau derrière le plan E de sorte que les ondulations de la bande de matière se trouvent lissées. Ainsi, par exemple, la distance entre la pointe de l'aiguille 7a du cylindre 1 et aselle de l'aiguille 7b du cylindre 2 est supérieure à la distance entre l'aiguille 7c et l'aiguille 7d, alors que la distance sotre l'aigwille 7e et l'aiguille 7f croît u nouveau. C'est pourquoi, par exemple, l'ondulation 15 est plus grunde ue l'ondulation 15a cul et à son tour plus faible cue l'oadula- tion 15b. Etant donné quela profondeur jousqu'à laquelle les aiguilles 7 d'un cylindre pénètrent dans l'espace intermédiaire entre les aiguilles de l'-utre cylindre constitutif d'une paire de cylindre croît avec la ciminution de la distance mentionne entre les aiguilles, la hauteur des ondulations de la bande de matière ugmente également à mesure qu'on s'approche du plan commun E des clindres, alors qu'elle diminue au fur et à meure que l'on s'éloigne de ce plan. Cela signifie que la bande de matière subît le repliement le plus prononcé au niveau du plan B. En fonction de la profondeur jusqu'à laquelle les aiguilles 7 s'angagent dans les intervalles entre les aiguilles de l'autre cylindre constitutif de la paire de cylindre, on peut faire varier l'effet du procédé. Afin de faire varier les points où les aiguilles des paires de cylindre I, II, III... VII, VIII attaquent la bande de matière c'est-à-dire pour permettre aux aiguilles des cylindres constitutifs de cette paire d'attaquer la bande de matière en des endroits diffrents dans la direction longitudinale de cette dernière, la distance a (fig.1) entre les paires de cylindres successives est choisie de manière à reprCsenter un multiple de la distance @ (fig. 3) de deux aiguilles successives 7 d'une rangée d'aiguilles placte dans la direction circonferentielle du cylindre.Si, par exemple, la distance entre les pointes des aiguilles d'une range d'aiguilles sitée dans la direction circonférentielle des cylindres est de 4mm, la distance séparant les paires de cylindres III et IV peut être de O̲O + 1 mm. Par suite du decalage de i mm, on permet aux aiguilles de la paire de cylindre IV d'attaquer la bande de matière, dans sa direction longitudinale, à 1 mm derrière le point d'attaque des aiguilles des paires de cylindres III. Si, comme représenté, à la fig. 1, on choisit un plus grand nombre de sire de cplindres, en l'occarrence huit, un peut prévoir, pour une distance entre les aiguilles de 4 mm, une distance de, par exemple, 600 + 0,5 mm entre les paires de cylindres successives.En d'autres termes, la bande de matière subit, sous l'action des iguilles des paires de cylindres I...VIII, un replicment à dec Sntervelles longitudinaux de 0,5 mm. On peut, entièrement ou partiellement, renoncer à prévair la diaposition déerite cidessus, lorsque la bande de matière peut effectuer entre les cplindres un mouvement oseillatoire analogue à l'oseillation d'un câble, permettant ainsi aux siguilles de paires de cyliondres successives d'attaquer des endroite différents de la bande de mtière. Le êe résulkat peut etre obtenu lorsque la bande de tiève présente une Elèche correspondante entre les paires de cylindres. Afin de faire varier les endroits où les pointes des aiguilles Stiaquent la bande de matière, on peut faire varier les distances séparant les xes 3, 4 des cylindres constitutifs de paires successives. Les 'aiguilles prévues sur la péripnérie d'un cylindre 1, 2 sant disposées en rangées 16 dans la direction circonférentielle et en rangées 17 dans l direction axiale, c'est-- --dire en direction transversale de la bande de matière. lia distance séparant deux rangées 16 situées dans la direction longitudinale et dans la direction transversale de la bande de matière est désignée respectivement par k et 1. En outre, par exemple, les aiguilles 17 de la rangée 18 sont, par rapport aux aiguilles 19 de la rangée parallèle suivande 20, déoalées, en direction transversale de la unde de ratière, de la demi-distance entre les aiguilles voisines. I1 en e t de même pour les aiguilles des rangées 16. De préfé- rence, La distance entre des aiguilles voisines en direction transversale ainsi qu'en direction longitudinale de la bande, c'est-à-Bire dans la direction circonférentielle et dans la direction axiale du cylindre, est identique. On obtient ainai, entre deux siguilles d'une rangée une distance égale respectivement aux valeurs 2k et 21 et uni modèle rhorfooîdal pour les ai'guilles prévaes sur la géripéhrie des cylindres, comme représonté schématigbement en pointillé par les aiguilles 21 de la fig. 3. On Sotient donc ainsi une déformation ondulée de la bande de matire dans sa direction transversale ainst que dans sa direction longitudinale, les cylindres 1, 2 de paires de cylindres succes- sives I, II...VII, VIII présentant un décalage en direction axiale. lies cylindres de raires successives peuvent être également décalés les uns par rapport aux autres en direction axiale d'une fraction d'une distance entre aiguilles de sorte que, également dans la direction transversale de la bande de matière, les points d'attaque des aiguilles se trouvent les uns par rapport aux autres à une distance de 0,5 mm par exemple. Comme indiqué à la fig. 1, la bande de matière W peut, avant d'être traitée de la manière décrite mécaniquement par les aiguilles des paires de cylindres I, II,... VII, VIII, être guidée à travers un récipient de traitement 22 dans lequel la bande de matière W est soumise à un traitement chimique préalable pour passer ensuite, à l'état où sa flexibilité a été réduite par le fluide se trouvant dans le récipient de traitement, entre les aiguilles des cylindres. Dans la forme de réalisation de la fig 2, il est prévu, en remplacement des paires de cylindres I, II,... VII, VIII, des paires de bandes successives IX, X constituées par des courtes courroies à aiguilles. Dans ce cas, la bande de matière estssou- mise à un traitement un peu plus long qu'entre les cylindres 1, 2 d'une paire de cylindres. lies cylindres 1 situés d'un côté de la bande de matière W sont entraînés en synchronisme comme les cylindres 2 sItués de l'autre côté de la bande de matière (fig. 1). Les cylindres 1 peuvent alors, le cas échéant, tourner un peu plus lentement que les cylindres 2. Dans la forme de réalisation de la fig. 8, une série de petits cylindres à aiguilles 24 est associée à un plus grand cylindre à aiguilles 23. On obtient ainsi, tout au moins pour le cylindre 23, qui remplace les cylindres 1 situés d'un côté de la bande de matière W dans la forme de réalisation de la fig. 1, une commande plus simple que pour les huit cylindres 1 de la forme de réalisation de cette dernière figure. Pour le reste, les aiguilles des cylindres ou ces derniers eux-mêmes sont décalés les uns par rapport aux autres. R E V E N D I C h D I O N S 1 - Procédé permettant de manière continue d'accroître la flexibilité d'une bande de matière constituée par un voile en matière synthétique comprimée présentant un aspect analogue à celui du papier, caractérisé en ce que la bande de matière est guidée, sous forme ondulée dans ses directions longitudinale et transversale, entre des rangées d'aiguilles pointues et rapprochées qui s'engagent les une dans les autres à la manière de peignes. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bande de matière est guidée à travers les intervalles de plusieurs paires de cylindres à aiguilles disposées les unes derrière les autres dans la direction de transport de la bande de matière et au moyen desquelles cette dernière est déformée sous forme ondulée, en différents endroits de son étendue longitudinale et transversale, dans les intervalles entre les cylindres. 3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bande de matière est guidée à travers plusieurs paires de bandes constituées par de courtes courroies transporteuses parallèles munies d'aiguilles et entraînées en synchronisme. 4 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bande de matière, avant de passer entre les aiguilles des paires de cylindres ou des paires de courroies, est soumise à un traitement chimique effectué au moyen d'un liquide réduisant la flexibilité de la matière synthétique et est amenée, à l'état où laaflexibilité se trouve réduite par le fluide de traitement, entre les aiguilles des.cylindres ou les courroies. 5 - Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bande de matière, en prenant appui lâchement sur les aiguilles dans l'intervalle entre deux cylindres ou entre les courroies, est transportée à travers cet intervalle ou entre ces courroies, sans subir de traction du côté où elle sort de l'intervalle entre les cylindres ou de la paire de courroies. 6 - Dispositif pour la mise en application du procédé suivant l ne des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les aiguil- les des cylindres 1, 2 ou des courroies sont disposées en rangées, les rangées d'aiguilles 18, 20 d'un cylindre ou d'une courroie qui se succèdent dans la direction circonférentielle et dans la direction longitudinale étant décalées les unes par rapport aux autres de la demi-distance entre deux aiguilles 17, ,8 d'une rangée. 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les axes 3, 4 des cylindres constitutifs d'une paire de cylindres I,... VIII sont décalés l'un par rapport à l'autre, dans la direction de transport de la bande de matière, horizontalement ou verticalement, de 1 à 5 fois la distance et/ou d'une fraction de la distance entre deux aiguilles voisines d'une rangée d'aiguilles. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la distance c entre des cylindres successifs 1 situés d'un côté de la bande de matière W représente un multiple, plus une fraction, de la distance, désignée respectivement par 1 et par k, entre deux aiguilles voisines 7 d'une rangée longitudinale ou transversale d'aiguilles sur un cylindre 1, 2. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les rangées d'aiguilles s'étendant en direction périphérique de deux cylindres voisins 7 prévus d'un côté de la bande de matière W ou bien ces cylindres eux-mêmes sont décalés axialement les uns par rapport aux autres d'une fraction de la distance entre deux aiguilles de ces rangées d'aiguilles. 10 - Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 9, Ca- ractérisé en ce que les cylindres 1, 2 constitutifs d'une paire de cylindres I,... VIII sont décalés et réglables l'un par rapport à l'autre en direction horizontale ou verticale. 11 - Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que plusieurs cylindres à aiguilles 24 sont associés à un cylindre à aiguilles plus grand 23 et en ce que la bande de matière W est guidée entre le grand cylindre à aiguilles et chacun des petits cylindres à aiguilles. 12 - Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que les aiguilles 7 ou les pointes d'aiguilles sont orientées dans le sens de rotation des cylindres 1, 2. 13 - Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les aiguilles ou les pointes des aiguilles forment un angle de 1 à 00 avec un plan radial s'étendant par le point de base des aiguilles. 14 - Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 13, caractérisé en ce que la distance séparant deux aiguilles voisines 7 d'une rangée d'aiguilles est de 2 à 6 mm. 15 - Procédé suivant l'une des revendications 6 à 14, caractérisé en ce que la vitesse de transport de la bande de matière est comprise entre 50 et 300 m/mn. 16 - Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 15, caractérisé en ce que les cylindres d'une ou de plusieurs paires de cylindres sont entraînés en synchronisme.