Brevet FR2476535A1 — publié le 19810828

L'invention concerne un procédé de régulation de l'épais- seur de feuilles planes fabriquées dans des installations d' extrusion de feuilles planes ou de feuilles revêtues dans des installations de revêtement par extrusion. On enrouleen bobines après leur fabrication les feuilles tubulaires fabriquées dans des installations d'extrusion- soufflage et les feuilles planes fabriquées dans des instal- lations d'extrusion de feuilles planes afin d'emmagasiner les feuilles et de pouvoir les transporter en vue de leur trans- formation ultérieure. Habituellement, dans la fabrication de feuilles, on ne peut guère éviter qu'il n'apparaisse des points épais et des points minces qui s'additionnent lorsqu'on enroule les feuilles de sorte qu'il peut en résulter des bobines de feuille présentant des bourrelets annulaires. Cela peut rendre difficile ou même empêcher la transformation ul- térieure des feuilles. Dans la fabrication de feuilles souf- flées, il est connu de trier les feuilles tubulaires mises à plat en les renversant avec torsion de la gaine jusqu'à 3600 de sorte que les points épais éventuels de la feuille se dis- tribuent sur la bobine à la façon de l'enroulement d'un câ- ble. Toutefois, une telle distribution des points épais de la feuille n'est pas possible dans la fabrication de feuilles planes dans des installations d'extrusion de feuilles planes comme celles qui sont connues par exemple par les publica- tions DE-OS 1 479 979 et 2 232 459 de sorte que même des points épais peu importants forment, lors de-l'enroulement des feuilles planes, des bourrelets prononcés. Ces bourrelets nuisent beaucoup à la planéité et à la qualité de la bande à nouveau déroulée. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir un pro- cédé de régulation de l'épaisseur de feuilles planes ou de feuilles revêtues qui évite assez complètement les points épais et les points minces pour que l'on puisse enrouler les feuilles planes en bobines cylindriques. Selon l'invention, dans un procédé de l'espèce définie plus haut, ce problème est résolu par le fait que l'on mesure, sur la largeur de la feuille, les épaisseurs de la feuille plane extrudée par une filière plate ou revêtue à l'aide de celle-ci, que l'on subdivise la feuille plane, sur sa largeur, en segments d'égale longueur, que l'on affecte à ces segments des segments de correction de la filière plate par lesquels ils ont été extrudés et qui sont refroidis lorsque la mesure du segment de feuille correspondant indique un-point épais et chauffés lorsque la mesure du segment de feuille corres- pondant indique un point mince, et que d'après les mesures, on détermine les distributions moyennes d'épaisseur sur les différents segments de feuille et que les valeurs des distri- butions moyennes d'épaisseur constituent une mesure de l'ordre de correction destiné aux organes de réglage final des diffé- rents segments de correction-de la filière plate qui sont adjoints aux segments respectifs de feuille. Par le procédé selon l'invention, conformément aux points épais et minces mesurés, il s'effectue soit un chauffage soit un refroidisse- ment soit simultanément un chauffage et un refroidissement des segments de correction correspondants de la filière plate de sorte qu'en modifiant convenablement la viscosité de la matière extrudée, on élimine les points épais et les points minces et on obtient sur la largeur de la feuille un profil d'épaisseur pratiquement uniforme. Le procédé de régulation selon l'invention peut être défini par un algorithme qui permet avantageusement l'utili- sation de microprocesseurs et de microordinateurs. Un mode d'exécution est caractérisé par le fait que l'on rapporte la grandeur des ordres de correction au segment de feuille présentant le maximum ou le minimum d'épaisseur en ce sens que le segment de réglage de température qui lui corres- pond ne reçoit aucun ordre de correction, que les ordres de correction des autres segments de réglage de température sont formés chaque fois par l'écart entre la distribution moyenne d'épaisseur des segments de feuille correspondants et la valeur extrême de référence de la distribution moyenne d' épaisseur et qu'en vertu des ordres de correction il s'effec- tue, conformément à l'écart, un refroidissement des segments de réglage de température lorsque la valeur extrême de réfé- rence est un maximum d'épaisseur ou un chauffage des segments de réglage de température lorsque la valeur extrême de réfé- rence est un minimum d'épaisseur. Ainsi, selon ce mode d'exé- cution du procédé de l'invention, il s'effectue soit un chauf- fage soit un refroidissement des segments de réglage de tem- pérature de la filière plate. Selon un mode d'exécution avantageux, conformément aux dÉtributions moyennes d'épaisseur mesurées et déterminées pour les différents segments de feuille, il peut s'effectuer par petites étapes une élévation et/ou un abaissement de la température des segments de correction de la filière plate. Grâce à cette influence exercée par étapes sur les segments de correction, les écarts de température qui se produisent en pratique peuvent être représentés par un déplacement per- manent, positif ou négatif, des organes de réglage final. Selon l'invention, une installation d'extrusion de feuilles plates ou une installation de revêtement par extru- sion pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisée par le fait que dans les parois de la filière plate qui délimitent la fente de filière sont disposées des chambres de réglage de température dont le nombre correspond à celui des segments de correction et à travers lesquelles on peut faire passer un agent de refroidissement ou de chauf- fage. Comme agent de réglage de température des différents segments de la filière plate, on peut utiliser l'air, l'huile, l'eau ou la vapeur. Pour chauffer par segments la filière plate, on peut aus- si insérer directement des cartouches chauffantes dans les chambres de réglage de température. Pour assurer un nettoyage simple et une bonne accessibilité de la filière plate, celle- ci peut être conçue pour pouvoir être divisée par le milieu. On explique plus précisément ci-après des exemples d'exé- cution de l'invention à propos des dessins sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale schématique d'une installation d'extrusion de feuilles planes; la figure 2 une coupe d'une-filière plate avec représen- tation schématique des dispositifs de réglage qui influencent les chambres de réglage de température de la filière plate; la figure 3 une représentation quantitative de la corres- pondance entre les différents segments de feuille et les segments de réglage de température de la filière plate; la figure 4 une représentation correspondant à la figure 3, dans le cas o les segments de correction de la filière plate sont uniquement chauffés et la figure 5 une représentation correspondant à la figure 3, dans le cas o les segments de réglage de température cor- respondants de la filière plate sont uniquement refroidis. La matière synthétique est fondue par l'extrudeuse 1 disposée sur un bâti 1' et envoyée, en passant par les parties de raccordement 2, à la filière plate 3 qui, par le canal d' amenée 4, le canal distributeur 4' et la fente de filière 5, -donne à la matière fondue la forme d'une feuille plane (ou d'un revêtement) 6. La feuille plane 6 est refroidie par le premier cylindre de refroidissement 7 et après avoir passé par le deuxième cylindre de refroidissement 8, elle est guidée par des rouleaux directeurs 9 et, après avoir passé par le dis- positif de mesure d'épaisseur 10 fonctionnant en va-et-vient sur la largeur de la bande 6, elle arrive à l'enroulement 11 comportant les postes d'enroulement 11', 11". On peut aussi faire passersur le cylindre de refroidissement 7 une bande de matière à revêtir de telle sorte que l'on obtient un revê- tement extrudé. Pour des raisons de nettoyage, on propose de donner à la filière plate 3 une forme divisée comprenant les moitiés de corps 3', 3". Dans la région de la fente de filière 5 sont prévues des séries parallèles de perforations de réglage de température 12',12" opposées de part et d'autre de la fente et qui, en modifiant les températures de paroi dans ces ré- gions, influencent le courant de matière fondue et donc 1' épaisseur partielle de la bande de feuille plane 6. L'agent de réglage de température - de préférence l'air- est amené au moyen des tubes 13', 13" et évacué par les perforations de sortie 14', 14", avantageusement capté et aspiré. L'air de réglage de température est introduit depuis les blocs de distributeur et de corps de réglage de température 15', 15" qui sont alimentés, au moyen des tuyauteries 16', 16", par un systèned'alimentation en air comprimé, non représenté. Le signal de mesure du dispositif de mesure d'épaisseur à va-et-vient 10 est transmis par la ligne 21 au micropro- cesseur 19 (unité centrale de traitement) o il est traité. Au moyen de la ligne 22, on peut raccorder un traceur d'épais- seur 23 qui représente sous forme de graphique le profil d' épaisseur de la feuille plane ou du revêtement extrudé 24. Conformément au nombre des segments de correction de tempéra- ture XK, on forme, d'après la variation d'épaisseur 24, des segments de mesure xF et on forme les valeurs moyennes par- tielles s'. Sur la ligne supérieure de la figure 3, 6' indi- que la largeur totale de la bande de feuille ou du revêtement 6. Sur la ligne inférieure de la figure 3, 3" indique la lar- geur de fente de la filière 3 qui, en général, à cause du resserrement de la matière fondue, est supérieure à la largeur 6' de la feuille. Par conversion au moyen du microprocesseur 19, on amène ces largeurs différentes à coïncider de sorte que l'on peut faire correspondre directement les tolérances d'épaisseur mesurées aux segments de correction. Comme éléments de correction, on peut utiliser des vis de réglage actionnées par moteur à réducteur, des corps de dilatation réglés par la température et - de façon particuliè- rement avantageuse - des secteurs de réglage de température, grâce à un chauffage et/ou à un refroidissement car on peut ainsi donner des espacements particulièrement étroits aux éléments de correction. Après la mise en service de l'installationd'extrusion et une fois que l'équilibre thermique est atteint, on forme, d' après le premier profil de tolérance d'épaisseur et les va- leurs moyennes partielles s', dans le programme opératoire 19' du microprocesseur 19, conformément au diagramme s'x, des positions positives et négatives des segments de correction. Des valeurs positives de 7"X visent à indiquer des points épais et des valeurs négatives de s" x des points minces. Dans le cas de valeurspositives (point épais), le refrodisse- ment des segments est mis en action, par commande de volume quasiconstante, au moyen des électrovalves (17'), 17"; dans le cas de valeurs négatives (points minces, le chauffage des segments est mis en action par le fait qu'en plus du distri- buteur rythmeur (17'),17", les éléments chauffants (18'),18" - rythmant parallèlement aux électrovalves 17 - sont mis en action. Quand les valves 17 sont complètement ouvertes, la tension électrique de l'élément chauffant 18 est réglée à un niveau assez élevé pour que la température désirée de chauffa- ge de l'air soit tout juste atteinte. Dans le cas d'un débit volumétrique réduit, par le fonctionnement rythmé de la valve 17, correspondant à un moindre écart d'épaisseur, les éléments chauffants 18 sont aussi branchés moins longtemps de sorte que l'on obtient pratiquement une température constante de l'air et que l'énergie électrique de chauffage fournis s'adapte au courant d'air variable. Ainsi, après les premiers va-et-vient des têtes de mesure 10, le profil de tolérance d'épaisseur constaté, 24/s'x, est représenté, dans le programme opératoire 19', sous la forme de positions analogues des valves et des éléments chauffants, s" de telle sorte que l'écart d'épais- x seur constaté tend immédiatement vers zéro. Avantageusement, conformément au réglage mémorisé s"x des valves et des élé- ments chauffants, on diminue ou on augmente par petites éta- pes les valeurs s"x de sorte que les écarts de température qui se produisent en pratique sont représentés par une position toujours positive ou négative s"x des valves et des éléments chauffants. Bien entendu, au lieu de la disposition coûteuse des val- ves à air 17 et des éléments chauffants 18, dans les blocs de distributeur 15, il est possible, en appliquant le princi- pe du chauffage seulement par segments, d'insérer directement les cartouches chauffantes dans les chambres de réglage de température 12', 12" ou d'appliquer seulement le principe du refroidissement par segments sans utiliser d'éléments chauf- fants. En particulier pour des installations de revêtement, étant donné les hautes températures de fusion nécessaires, on peut appliquer le principe du chauffage pur par segments et dans les installations à feuilles planes, le principe du re- froidissement pur par segments. Le procédé de régulation utilisable avantageusement dans le cas du chauffage par segments est représenté schématique- ment par la figure 4 et pour le refroidissement par segments, par la figure 5. Dans le procédé expliqué à propos de la figure 3, les valeurs s"x représentent la valeur calculée d'après les dis- tributions moyennes d'épaisseur pour chaque ordre de correc- tion et il faut tenir compte des signes "+" ou "-" de ces valeurs qui indiquent s'il s'effectue un chauffage ou un re- froidissement des segments de réglage de température. Dans les procédés expliqués à propos des figures 4 et 5, les valeurs s'x constituent dans chaque cas une mesure du chauffage ou du refroidissement des segments de réglage de température. REVENDICATIONS 1. Procédé de régulation de l'épaisseur de feuilles pla- nes fabriquées dans des installations d'extrusion de feuilles planes ou de feuilles revêtues dans des installations de re- vêtement par extrusion, caractérisé par le fait que l'on me- sure sur la largeur de la feuille les épaisseurs de la feuille extrudée par une filière plate ou revêtue à l'aide de celle- ci, que l'on subdivise la feuille plane, sur sa largeur, en segments d'égale longueur, que l'on affecte à ces segments des segments de correction (xK) de la filière par lesquels ils ont été extrudés et qui sont refroidis lorsque la mesuredu segment de feuille correspondant (xF) indique un point épais et chauffés lorsque la mesure du segment de feuille correspon- dant (xF) indique un point mince, que d'après les mesures, on détermine la distribution moyenne d'épaisseur (s' X) sur les différents segments de feuille (xF) et que les valeurs des distributions moyennes d'épaisseur (s'x) constituent une mesu- re de l'ordre de correction destiné aux organes de réglage final des différents segments de correction (xK) de la filière plate qui sont adjoints aux segments respectifs de feuille (XF). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on rapporte la grandeur des ordres de correction au segment de feuille (xF) présentant le maximum ou le minimum d'épaisseur en ce sens que le segment de réglage de températu- re qui lui correspond ne reçoit aucun ordre de correctionque les ordres de correction des autres segments de réglage de température sont formés chaque fois par l'écart (As x) entre la distribution moyenne d'épaisseur des segments de feuille correspondants et la valeur extrême de référence de-la dis- tribution moyenne d'épaisseur (A Sx = s' x - s'x) et qu'en vertu des ordres de correction il s' effectue, conformément à l'écart, un refroidissement desEegments de réglage de tem- pérature lorsque la valeur extrême de référence est un maxi- mum d'épaisseur ou un chauffage des segments de réglage de température lorsque la valeur extrêmede référence est un mini- mum d'épaisseur. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, carac- térisé par le fait que conformément aux distributions moyennes d'épaisseur (s'x) mesurées et déterminées pour les différents segments de feuille, il s'effectue par petites étapes une élévation et/ou un abaissement de la température des segments de correction (xK) de la filière plate. 4. Installation d'extrusion de feuilles planes ou de re- vêtement par extrusion comportant une filière plate et à la suite de celle-ci, des cylindres de refroidissement, des rou- leaux directeurs et un dispositif d'enroulement de la feuille plane ou de la feuille revêtue, pour la mise en oeuvre du pro- cédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que dans les parois de la filière plate qui délimitent la fente de filière sont disposées des chambres de réglage de température (12',12") dont le nombre correspond à celui des segments de correction (xK) et à travers lesquelles on peut faire passer un agent de refroidissement ou de chauffage. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée par le fait que l'agent de refroidissement ou de chauffage est formé d'air, d'huile, d'eau ou de vapeur. 6. Installation selon la revendication 4, caractérisée par le fait que dans les chambres de réglage de température (12',12") peuvent être insérées des cartouches chauffantes. 7. Installation selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée par le fait que la filière plate peut être divi- sée par le milieu.