Brevet FR2485433A1 — publié le 19811231

L'invention concerne un procédé de commande de l'épais- seur des feuilles tubulaires fabriquées dans une installation d'extrusion-soufflage, comportant une bague de filière divi- sée en secteurs de réglage de température d'égale longueur circonférentielle munis d'organes de réglage final, un dispo- sitif de calibrage de feuilles, un dispositif de réception des feuilles et un dispositif emmagasinant la feuille. Après avoir fabriqué des feuilles tubulaires dans des installations d'extrusion-soufflage, on les enroule en bobi- nes pour pouvoir emmagasiner les feuilles et les transporter en vue de leur transformation ultérieure. Habituellement, dans la fabrication des feuilles, on ne peut guère éviter qu' il n'apparaisse dans les feuilles des points épais et des points minces qui s'additionnent lors de l'enroulement de la bande de feuille de sorte que l'on peut obtenir des bobines de feuille présentant des bourrelets annulaires. Par suite, la transformation ultérieure des feuilles peut être rendue difficile ou même impossible. Dans la fabrication de feuilles soufflées, il est connu de retirer avec renversement les feuilles tubulaires mises à plat, en tordant la gaine jusqu'à 3600 de sorte que les points épais éventuels de la feuille se distribuent uniformément sur la bobine à la façon de l'en- roulement d'un câble. Toutefois, dans certaines machines de transformation, ces points épais placés en hélice peuvent avoir des inconvénients parce qu'ils peuvent causer un dépla- cement latéral correspondant de la feuille. Dans ses brevets précédemment déposés sous les numéros 24511 et 80 25823, la demanderesseadécrit des procédés de régulation de l'épaisseur des feuilles selon lesquelles on peut, sans renversement à la réception, fabriquer des feuilles tubulaires dont les tolérances d'épaisseur se situent dans une marge si étroite que même sans renversement, on peut en- rouler les feuilles en bobines cylindriques. D'autre part, pour certains produits, on a besoin de ban- des de feuille présentant sur leur section une ou plusieurs régions plus épaisses. On a besoin de feuilles de ce genre, par exemple, lorsqu'il s'agit de fabriquer des produits pré- sentant des régions qui sont exposées à une plus grande charge ou à une plus grande usure. Des produits typiques de ce genre sont par exemple des sacs portatifs à trous de préhension dont il faut renforcer la région de préhension, ou des capots rétrécissables qu'il faut également renforcer par des points épais sur les arêtes verticales des piles enveloppées dépo- sées sur des palettes, arêtes qui sont exposées à des efforts de choc particuliers. Pour fabriquer des bandes de feuille présentant des ré- gions plus épaisses, il est connu d'élargir par meulage aux points épais voulus la fente de sortie de largeur initiale- ment uniforme d'une tête de soufflage de feuilles, grâce à un travail coûteux par tâtonnement. A part les difficultés de fa- brication d'une tête de soufflage de feuilles présentant une fente de filière dont la largeur correspond au profil d'épais- seur désiré des feuilles, l'utilisation d'une tête de souffla- ge de feuilles dont la fente de filière présente des largeurs différentes sur sa circonférence aboutit à un autre inconvé- nient, à savoir que la caractéristique de solidification des régions de feuille extrudées par les régions larges s'étend vers le haut de sorte qu'il devient nécessaire d'utiliser des ventilateurs de refroidissement supplémentaires en regard des zones épaisses correspondantes de la feuille. Il est ex- trêmement coûteux d'adapter la tête de soufflage de feuilles et en outre, cette adaptation n'est valable que pour un granu- lé déterminé de matière synthétique, un débit d'extrusion dé- terminé et pour les conditions de refroidissements par air correspondant à l'adaptation. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir un pro- cédé de commande de l'épaisseur des feuilles tubulaires fabri- quées dans une installation d'extrusion-soufflage qui permette de fabriquer des feuilles présentant un profil d'épaisseur quelconque, extrudées par une tête de soufflage de feuilles munie d'une bague de filière qui présente sur sa circonférence la même largeur de fente de sortie. Selon l'invention, dans un procédé de l'espèce définie plus haut, ce problème est résolu par le fait qu'en partant des épaisseurs de feuille mesurées sur la circonférence de la feuille tubulaire, conformément au nombre des secteurs de ré- glage de température, on forme des secteurs de feuille ayant une aire de section égale, qu'on les fait correspondre aux secteurs de réglage de température de la bague de filière par laquelle ils ont été extrudés et que conformément au profil d'épaisseur désiré, pour engendrer des points épais, on re- froidit les secteurs de réglage de température qui leur cor- respondent dans la bague de filière et/ou que pour engendrer des points minces, on chauffe les secteurs de réglage de tem- pérature qui leur correspondent, dans la mesure correspondant à l'épaisseur désirée. Dans le procédé selon l'invention, on modifie le procédé de régulation de l'épaisseur des feuilles connu par les brevets antérieurs précités, pour obtenir des feuilles comportant des zones épaisses, donc présentant un profil d'épaisseur non uniforme prédéterminé, de sorte que les principes exposés dans les textes cités pouvant s'appli- quer aussi, après adaptation appropriée, au procédé selon l'invention. Le procédé selon l'invention peut être défini par un al- gorithme de sorte qu'en pratique, il est simple à mettre en oeuvre par utilisation de microprocesseurs et de microordina- teurs. Par les régions de la bague de filière auxquelles sont adjointes des secteurs de réglage assurant un refroidissement, on extrude de futurs points épais de la feuille étant donné que la matière synthétique extrudée refroidie présente une plus grande viscosité et que lorsqu'on souffle la gaine ex- trudée, cette matière s'allonge moins en direction circonfé- rentielle que les régions plus chaudes de moindre viscosité. Selon l'invention, pour obtenir des points épais ou min- ces, on peut refroidir ou chauffer les secteurs de réglage de température correspondants ou encore les refroidir et les chauffer simultanément. Si un point épais apparaît trop mince, on peut refroidir plus fortement le secteur de réglage de température correspondant. Inversement, si un point épais ap- parait trop épais, on peut réduire le refroidissement du sec- teur de réglage de température correspondant. Si par contre un point mince est trop épais, on peut chauffer le secteur de ré- glage de température correspondant. Si un point mince est trop mince, il faut au contraire réduire le chauffage. Toutefois, il faut se rappeler que les points épais et minces s'influencent mutuellement de sorte que le refroidisse- ment d'une région engendre un point épais et de part et d'au- tre de cette région, des points minces. Par suite, on peut ob- tenir des points épais et des points minces uniquement en re- froidissant ou en chauffant des secteurs de réglage de tempé- rature. Seulement par refroidissement de secteurs, on peut obtenir de petites différences d'épaisseur. Par chauffage de secteurs, on peut obtenir de plus grandes différences d'épais- seur. Toutefois, on peut obtenir les plus grandes différences d'épaisseur si l'on chauffe et si l'on refroidit en même temps les secteurs de réglage respectifs. Les feuilles fabriquées selon l'invention, présentant les régions de points épais, peuvent être enroulées de façon usuelle. Toutefois, étant don- né qu'on n'obtiendrait pas de bobines cylindriques, il est plus avantageux de déposer les feuilles en zigzag dans un conteneur. Pour commander selon l'invention le profil d'épaisseur de la feuille tubulaire, on refroidit ou on chauffe, ou on refroidit et on chauffe simultanément, les secteurs de régla- ge de température, conformément au profil d'épaisseur désiré. Afin que le microordinateur utiliséde préférence puisse cal- culer de façon simple, conformément au profil d'épaisseur désiré, la configuration des ordres de réglage des organes de réglage final adjoints aux secteurs de réglage de tempéra- ture, il est avantageux d'opérer tout d'abord une régulation à tolérance nulle, donc d'extruder une feuille ayant un pro- fil d'épaisseur uniforme. C'est pourquoi, avantageusement, avant d'engendrer le profil d'épaisseur désiré, on fait correspondre des secteurs de feuille d'égale longueur circonférentielle ayant une aire de section égale aux secteurs de réglage de température de la bague de filière par laquelle ils ont été extrudés, ainsi qu' il est décrit dans le précédent brevet n0 80 24511. Avant de régler les segments de réglage de température aux températures correspondant au profil d'épaisseur désiré, on peut aussi, comme décrit dans le précédent brevet no 25823 établir le profil initial à tolérance uniforme d' épaisseur en formant des secteurs de feuille d'égale longueur circonférentielle et déterminer d'après les mesures les dis- tributions moyennes d'épaisseur sur les différents secteurs de feuille, les valeurs des distributions moyennes d'épais- seur constituant une mesure de l'ordre de correction destiné aux organes de réglage final des secteurs de réglage de tem- pérature adjoints aux différents secteurs de feuille. Un mode d'exécution de l'invention est caractérisé par le fait que pour régler l'épaisseur de la feuille aussi bien par les points épais que par les points minces, conformément au profil d'épaisseurqu'ilprésente, on considère la médiane de chacun d'eux comme extrudée en position correcte relative- ment aux secteurs de réglage de température correspondants et que lorsque la longueur circonférentielle des secteurs de feuille ayant une aire de section égale s'écarte de la distri- bution de longueur circonférentielle prescrite par le profil d'épaisseur de feuille désirée, on refroidit ou on chauffe en conséquence les secteurs de réglage de température de la bague de filière qui correspondent aux secteurs de feuille ayant des aires de section égale, déterminés d'après la mesure sur la circonférence de la feuille. Il faut ici tenir compte du fait que par les tronçons de la bague de filière correspondant aux secteurs de réglage de température, on extrude des quan- tités à peu près égales de sorte que les secteurs de feuille ayant une aire de section égale et que l'on fait correspondre dans une position correcte aux différents secteurs de réglage de température présentent de plus petites longueurs circonfé- rentielles à mesure que l'épaisseur de la feuille augmente. Par suite, la longueur circonférentielle des secteurs de feuil- le ayant une aire de section égale est en même temps une me- sure de l'épaisseur de la feuille considérée. Etant donné que lorsqu'on applique le procédé selon l'in- vention les points épais de la feuille ont une plus basse tem- pérature que les points minces, la feuille se refroidit à peu près uniformément sur sa circonférence, même lorsqu'un refroi- dissement uniforme s'effectue sur la circonférence de la feuille. Il s'ensuit que sans dispositifs de refroidissement supplémentaires, il s'établit une ligne de solidification si- tuée à peu près à la même hauteur. On peut, de façon avantageuse, adapter la vitesse de re- trait de la bande de feuille tubulaire à l'épaisseur moyenne de la feuille dont il s'agit. Des exemples d'exécution de l'invention sont expliqués plus précisément ci-après à propos des dessins sur lesquels: - la figure 1 est une élévation latérale schématique d' une installation d'extrusion-soufflage munie de dispositifs de détection des tolérances d'épaisseur de la feuille - la figure 2 est une représentation schématique de la combinaison entre le dispositif de mesure d'épaisseur, un microprocesseur et les organes de réglage final servant au réglage des secteurs de réglage de température; la figure 3 est une coupe schématique de la tête de soufflage de feuilles, des chambres de réglage de températu- re et des organes de réglage final; - la figure 4 est un diagramme schématique montrant la combinaison de la mesure d'épaisseur avec un microprocesseur et le transfert en position correcte des secteurs de feuille aux secteurs de réglage de température; - la figure 5 est un diagramme simplifié correspondant à la figure 4, montrant le profil d'épaisseur transformé - la figure 6 est un diagramme correspondant à la figure 5, dans le cas o l'on applique le principe du refroidisse- ment par secteurs seulement; - la figure 7 est un diagramme correspondant à la figure , dans le cas o l'on applique le principe du chauffage par secteurs seulement et - la figure 8 est un diagramme correspondant à la figure , dans le cas o l'on applique le principe du chauffage et du refroidissement par secteurs. Dans l'installation représentée par la figure 1, l'extru- deuse 1 amène la matière fondue, en passant par le raccorde- ment 2, à la tête de soufflage 3 qui forme le col 5' de la feuille et refroidit la feuille tubulaire extrudée au moyen de la bague de refroidissement 4. A la suite du dispositif de calibrage de feuille 7 dont la hauteur est adaptée à celle de la ligne de solidification 6 est disposé l'appareil de mesure d'épaisseur 14. Le capteur de l'appareil de mesure d'épaisseur 14 est guidé sur la glissière annulaire 15 et tourne de - 3600 autour de la feuille tubulaire 5 selon la flèche -16. Au des- sus du dispositif de mesure, la feuille tubulaire est mise à plat au moyen des plaques de mise à plat 8, tirée par la paire de rouleaux 9, amenée par les rouleaux directeurs 11 à l'en- rouleur 12 et bobinée. Par la ligne de mesure 17 présentant la boucle de câble 17', le signal de mesure est transmis à l'appareil de mesure 18 muni du traceur d'épaisseur 19 qui trace un diagramme. Par le câble 20, le signal de mesure est aussi amené au microordi- nateur 21 qui, après avoir converti les secteurs de mesure, règle par l'intermédiaire des lignes de réglage 22 les orga- nes de réglage final 23', 23" adjoints aux différents sec- teurs de réglage de température. Pour éviter une déformation mécanique de la fente de fi- lière 3"', on applique, pour obtenir un profil d'épaisseur désiré dans la feuille extrudée, le principe du réglage de température par secteurs au moyen des perforations de réglage de température 25 disposées parallèlement et étroitement rap- prochées. La matière fondue amenée par le raccordement 2 est distribuée par le canal 3' et passe, dans le canal annulaire étroit 3", le long des perforations de réglage de température et sa viscosité est modifiée par refroidissement ou chauffage de sorte que dans le processus d'étirage qui suit, on obtient dans le col 5' de la feuille le profil d'épaisseur voulu. Comme agent de réglage de température, on peut utiliser de l'air comprimé amené par le tuyau de pression 23. Le régla- ge de l'amenée d'air comprimé s'effectue au moyen de l'élec- trovalve à fonctionnement rythmé 23', selon l'ordre de refroi- dissement dont il s'agit. Par le tuyau 24, l'air comprimé est amené à la perforation 25 et il est évacué par la sortie 24'. Si un ordre de chauffage a lieu, l'élément chauffant 23" est mis en action avec un rythme parallèle à celui de l'électro- valve 23' de sorte que l'on obtient une température constante de l'air de chauffage tandis que l'apport d'énergie de chauf- fage s'effectue par réglage du débit volumétrique. On peut introduire le profil d'épaisseur désiré, par un programme correspondant, dans le microordinateur qui calcule alors la configuration de température correspondante pour les segments de réglage de température et agit en conséquence sur les organes de réglage final 23', 23" adjoints aux différents segments de réglage de température. Conformément à l'enseignement du brevet précité n0 24t8433 24511 on considère les zones centrales des secteurs de me- sure de point épais et de points minces xF comme étant dans une position correcte relativement au secteur de réglage de température correspondant xK.On convertit la largeur des sec- teurs de mesure ou de feuille xF de telle sorte que ceux-ci sont représentés,aux points minces xFl en tant que secteurs de mesure à position correcte xFl et aux points épais xF2 en tant que secteurs de mesure à position correcte xF21comme on peutle voir par le diagramme de la moitié inférieure de la figure 4. Pour simplifier la représentation, on a représenté sur les figures 4 à 8 les conditions qui règnent autour d'un point épais x3 tandis que x1 et x2 désignent les centres des points minces voisins. On a indiqué par "n" le nombre des points épais ou minces. Il n'est pas nécessaire que ceux-ci soient distribués uniformément mais en pratique ils présentent une distribution symétrique comme celle qui résulte par exemple des longueurs d'arête inégales d'une feuille rétrécissable pour emballages sur palettes. Aussitôt que l'installation a été réglée à une tolérance d'épaisseur égale, on peut commencer à régler le profil d'é- paisseur désiré. Le profil d'épaisseur voulu, présentant le point épais représenté à titre d'exemple, d'épaisseur s2 et de largeur b2, est calculé par le microordinateur d'après les largeurs de feuille prescrites b1 et b2. La conversion donne lieu, pour les points minces, à de plus petites largeurs b1 et pour les points épais, à de plus grandes largeurs b2. Entre les points épais et minces, en vue d'une transition uniforme de résistance, on prévoit des régions intermédiaires de largeur b2. Les régions de transition b' sont converties par le microordinateur de façon correspondante, en partant du profil d'épaisseur prescrit. La diminution et l'augmenta- tion graduelles d'épaisseur sont prescrites par l'échelonne- ment d'épaisseur s' s2$ sy"ri., ainsi qu'on le voit par le diagramme du haut de la figure 4. D'après le profil d'épaisseur voulu bl, sl, b2 et s2, on calcule une nouvelle épaisseur moyenne de feuille sm en tant que grandeur de calcul pure qui sert de ligne de référence à l'algorithme de régulation (chauffage et refroidissement, fi- gure 8) ou pour la conversion des largeurs de secteur de me- sure XF. Puis, au profil de position de valves constaté dans le microprocesseur après la régulation initiale de tolérance zéro, on superpose en position correcte le profil d'épaisseur converti sl, bl, s2, b2. Alors que lors de la régulation de tolérance zéro, on chauffe les secteurs de réglage de température lorsque des points épais sont constatés et on les refroidit en cas de points minces, pour régler le profil d'épaisseur désiré on inverse les ordres de réglage de température de sorte que 1' on refroidit là o l'on désire des points épais et que l'on chauffe là o l'on désire des points minces. La mesure sx donne l'ordre de chauffage et/ou de refroidissement et seu- lement dans le cas du refroidissement par secteurs, la ligne de référence est l'épaisseur sl, comme on le voit par la figure 6. Si un chauffage par secteurs est seul prévu, la ligne de référence est l'épaisseur s2 comme on le voit par la figure 7. Dans le cas du chauffage et du refroidissement par secteurs, on obtient la ligne de référence sm indiquée par la figure 8 pour la ligne de référence. S'il se produit des opérations de correction, on ajoute ou on retranche les différences correspondantes dans la mémoi- re de travail de l'unité centrale. REVENDICATIONS 1. Procédé de commande de l'épaisseur des feuilles tubu- laires fabriquées dans une installation d'extrusion-soufflage, comportant une bague de filière divisée en secteurs de régla- ge de température d'égale longueur circonférentielle munis d'organes de réglage final, un dispositif de calibrage de feuilles, un dispositif de réception des feuilles, procédé caractérisé par le fait qu'en partant des épaisseurs de feuil- le mesurées sur la circonférence de la feuille tubulaire, conformément au nombre des secteurs de réglage de température, on forme des secteurs de feuille ayant une aire de section égale, qu'on les fait correspondre aux secteurs de réglage de température de la bague de filière par laquelle ils ont été extrudés et que conformément au profil d'épaisseur désiré, pour engendrer des points épais, on refroidit les secteurs de réglage de température qui leur correspondent dans la bague de filière et/ou que pour engendrer des points minces, on chauffe les secteurs de réglage de température qui leur- cor- respondent, dans la mesure correspondant à l'épaisseur désirée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par-le fait qu'avant d'engendrer le profil d'épaisseur désiré, on fait correspondre des secteurs de feuille d'égale longueur circonférentielle, ayant une aire de section égale,.aux sec- teurs de réglage de température de la bague de filière par lesquels ils ont été extrudés. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'avant d'engendrer le profil d'épaisseur désiré, on forme des secteurs de feuille d'égale longueur circonféren- tielle et on détermine d'après les mesures les distributions moyennes d'épaisseur sur les différents secteurs de feuille et que les valeurs des distributions moyennes d'épaisseur constituent une mesure de l'ordre de correction des organes de réglage final des secteurs de réglage de température qui sont adjoints aux différents secteurs de feuille. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, carac- térisé par le fait que pour régler l'épaisseur de la feuille aussi bien par les points épais que par les points minces, conformément au profil d'épaisseurqu'ilprésente, on considère la médiane de chacun d'eux comme extrudée en position correcte relativement aux secteurs de réglage de température correspon- dants et que lorsque la longueur circonférentielle des sec- teurs de feuille ayant une aire de section égale s'écarte de la distribution de longueur circonférentielle prescrite par le profil d'épaisseur de feuille désirée, on refroidit ou on chauffe en conséquence les secteurs de réglage de température de la bague de filière qui correspondent aux secteurs de feuille ayant des aires de section égale, déterminés d'après la mesure sur la circonférence de la feuille. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on déduit des écarts déterminés précédemment les différences déterminées par des mesures suivantes entre la distribution moyenne d'épaisseur des différents secteurs de feuille et l'épaisseur de feuille prescrite, ou qu'on les ajoute auxdits écarts et que les valeurs ainsi formées cons- tituent une nouvelle mesure de l'ordre de correction.