Brevet FR2504851A1 — publié le 19821105

L'invention est relative à une filière d'extrusion d'un filet ou grillage en matière thermo-plastique, constitué par l'entrecroisement et la tangence de brins élémentaires filiformes. Les filières de ce type actuellement existants realisent l'extrusion de deux nappes superposées de brins sensiblement parallèles au moyen de deux ensembles d'orifices d'extrusion. Chaque ensemble d'orifices est animé latéralement d'un mouvement alternatif de translation, le mouvement d'un ensemble étant en opposition de phase par rapport à l'autre. Les brins de chaque nappe décrivent en quelque sorte des sinusoldes, s'entrecroisent et sont soudés au niveau de leur croisement. Il existe également des filières constituées de deux matrices d'extrusion concentriques, munies respectivement d'orifices d'extrusion et animées d'un mouvement de rotation de sens oppose . Dans ce cas, les deux matrices extrudent deux nappes de brins, respectivement cylindriques qui s'entrecroisent. Pour de telles filières, les soudures des brins des deux nappes sont réalisées au niveau de leur entrecroisement. Un des buts de la présente invention est de proposer une filière d'extrusion, pour laquelle la soudure des brins se réalise principalement, non pas au niveau du croisement des brins, mais dans des zones ou ils se tangentent mutuellement. Un autre but de la présente invention est de proposer une filière, qui permet avantageusement d'adjoindre un ou plusieurs brins rectilignes au grillage ou filet extrudé. Un autre but de la présente invention est de proposer une filière qui permet d'associer au grillage, lors de son extrusion une bande de renforcement indépendante, liée au grillage par entrelacement dans ses mailles. D'autres buts et avantages de la présente invention appa raieront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif, et qui n'a pas pour but de la limiter. La filière d'extrusion d'un filet ou grillage en matière thermo-plastique, constitue par l'entrecroisement et la tangence de brins élémentaires filiformes, est caractérisée par le fait qu'elle comprend une pluralité de têtes juxtaposées respectivement mobiles en rotation par rapport à un axe sensiblement parallèle à la direction générale d'extrusion, respectivement munies à leur périphérie d'orifices d'extrusion des brins élémentaires, équidistants de l'axe de rotation, que la distance entre deux têtes successives est sensiblement égale ou légèrement supérieure à la somme des distances de l'un quelconque de leurs orifices d'extrusion respectifs à leur axe de rotation respectif, et que des moyens de commande cycliques entraient les têtes en rotation de manière à ce que, durant le cycle, les brins extrudés d'une tête viennent tangenter les brins extrudés d'une tête adjacente sensiblement dans le plan de leur axe de rotation, en provoquant leur soudure. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description ci-dessous, ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 représente de manière schématique et non limitative une filière selon l'invention, vue de face, en coupe partielle par le plan repéré en B dans la figure 2. La figure 2 est une vue de dessus de la filière de la figure 1, en coupe partielle par le plan repéré en A, les têtes d'extrusion ayant été tournées de 90 degrés par rapport à leur position dans la figure 1. La figure 3 schématise non limitativement, à titre d'illustration, un grillage obtenu à partir de la filière représentée dans les figures 1 et 2. Les figures 4 et 6 schématisent respectivement en vue de face, et en coupe partielle, deux variantes de la filière représentée en figures 1 et 2. Les figures 5 et 7 sont respectivement des vues de côté des filières représentées en figures 4 et 6, respectivement en coupe par les plans repérés en C et D. La figure 8 schématise à titre d'illustration, non limitativement, un grillage obtenu à partir des filières représentées dans les figures 4 et 5. Dans la figure 1, on a schématisé une filière 1 Cette filière comprend une pluralité de têtes d'extrusion. Dans les figures, quatre tètes 2 à 5, ont été représentées. Ce nombre n'est pas limitatif, et tout autre nombre supérieur ou inférieur convient. Chaque tête, 2 à 5 est mobile autour d'un axe de rotation, respectivement 6 à 9, et ces axes sont sensiblement parallèles entre eux. De préférence, ils sont coplanaires. Cependant, d'autres dispositions pourraient être adoptées. En particulier, ils pourraient être repartis at > (sommeisd'un polygone ou d'une ligne brisée. Chaque tête est munie d'orifices d'extrusion. Les têtes 2 à 5 représentées dans les figures, présentent respectivement deux orifices d'extrusion, 10 et 11 pour la tête 2, 12 et 13 pour la tête 3, 14 et 15 pour la tête 15, et 16 et 17 pour la tête 5. Ce nombre n'est pas limitatif, et tout autre nombre supérieur ou inférieur convient. Pour une tête d'extrusion, les orifices sont équidistants de son axe de rotation. Par ailleurs, de préférence, pour l'ensemble des têtes, les orifices sont situés dans un même plan perpendiculaire à leur axe de rotation. La distance entre les axes de rotation des deux têtes adjacentes est sensiblement égale, ou légèrement supérieure, compte tenu de l'épaisseur des brins extrudés, à la somme des distances de l'un quelconque de leur orifice d'extrusion à leur axe de rotation. Pour les différentes têtes, la disposition angulaire des orifices d'extrusion autour de l'axe de rotation est ou bien sensiblement identique ou inverse et symétrique. Cette disposition dépend du sens de rotation des differentes têtes, ce qui apparaîtra ultérieurement. Dans le cas des têtes 2 à 5, présentant deux orifices d'extrusion, ces orifices sont diamétralement opposes. Tel que cela ressort de la figure 2, pour la tête 2, de préférence, les têtes sont constituées d'un arbre principal 18, sensiblement cylindrique de révolution et d'axe 6. Cet arbre est guidé, dans son mouvement de rotation, par exemple par un corps de filière 19. De préférence, l'arbre 18 est monté sur le corps 19 au moyen de roulements 20 et de garnitures d'étanchéité 21. L'arbre 18 se prolonge par deux branches 23 et 23 aux extre- mités desquelles sont situés les orifices d'extrusion 10 et 11. Naturellement, le nombre de branches dépend du nombre d'orifices d'extrusion de la tête. Par ailleurs, ces branches pourraient être remplacées par un disque muni à sa périphérie des orifices d'extrusion. Les orifices d'extrusion 10 et 11, pour la tête 2, sont les extrémités de canaux d'extrusion 24 et 25, qui convergent vers l'axe 6 de la tête ou ils débouchent dans le canal principal 26 de l'arbre 18. De préférence, dans la partie médiane de l'arbre, le canal 26 se divise en deux sous canaux 27 et 28, orientés dans des directions diamétralement opposées par rapport à l'axe 6, qui traverse de part en part l'arbre 18, et dont l'un au moins débouche dans une cavité 29. Tel que cela est visible dans la figure 1, la cavité 29 couvre la périphérie de l'arbre 18, au niveau des sous canaux 27 et 28 sur plus de 180 degrés, de manière à ce que l'un au moins de ces sous canaux débouche dans la cavité, quelle que soit#la position angulaire de la tête. La cavité 29 est alimentée en matière thermo-plastique en fusion, par exemple par un conduit principal 30, qui se divise en con duits secondaires 31 et en sous-conduits 32 pour l'alimentation de chacune des têtes par les cavités telles que la cavité 29. Naturellement, tout autre mode d'alimentation de matières en fusion, qui assure l'alimentation des différents orifices d'extrusion, convient. Selon l'invention, les têtes d'extrusion sont respectivement animées d'un mouvement de rotation cyclique. Le mouvement angulaire des différentes têtes est de préférence synchrone. Le sens de rotation des deux têtes adjacentes peut cependant être le même, ou inverse. Les positions angulaires respectives des têtes, et la disposition des orifices d'extrusion de chaque tête, lorsque leur nombre est supérieur à 2, est déterminé de manière à ce qu'à intervalles réguliers, des brins extrudés de deux têtes adjacentes viennent se tangenter dans le plan des axes de rotation de ces têtes, sensiblement immédiatement après leur extrusion, et de ce fait se soudent mutuellement. Dans le cas des figures 1 et 2, ou les orifices d'extrusion de chaque tête sont diamétralement opposés, les positions angulaires relatives de départ des têtes sont déterminées de manière à ce que l'ensemble des orifices d'extrusion soit situé dans le plan des axes de rotation sensiblement simultanément, tel que cela est schématisé en figure 2. De ce fait, quel que soit le sens de rotation des différentes têtes, les orifices d'extrusion de chaque tête présenteront une autre position simultanée commune schématisée en figure 1. Le mouvement des têtes peut être un mouvement rotatif continu. Dans ce cas, chaque tête extrude des hélices continues, chaque hélice étant soudée localement, à intervalles réguliers, à une ou deux hélices, extrudées par la ou les deux têtes adjacentes. Le mouvement des deux têtes adjacentes peut avoir le même sens ou être inverse. Avantageusement, la synchronisation des mouvements est assurée par un train d'engrenages identiques en prise deux deux, et , solidaires respectivement des arbres des têtes, 33 pour la tête 2, 34 pour la tête 3, 35 pour la tête 4 et 36 pour la tête 5. L'un de ces engrenages est entraîné en mouvement par tout moyen approprié à la portée de l'Homme de l'Art. Selon une autre variante, le mouvement de rotation des têtes est alternatif. Dans le cas des figures 1 et 2, où chaque tête présente deux orifices d'extrusion, ce mouvement alternatif présente de préférence comme position d'équilibre la position des têtes représentees en figure 1, et une amplitude angulaire de 90 degrés, de part et d'autre de cette position d'équilibre. Ces positions extrêmes correspondent donc aux positions des têtes représentées en figure 2. Comme dans le cas du mouvement de rotation continu, le sens de rotation de deux têtes adjacentes peut être le même ou inverse. Les moyens de commande de rotation des têtes, peuvent être sensiblement identiques, et par exemple constitués par les engrenages 33 à 36. De préférence, après l'extrusion, le filet ou le grillage ainsi obtenu est laminé de manière à aplatir la structure qu'il présente et à lui donner la configuration de deux nappes de brins superpo sées. Le laminage peut être combine à un étirage. A titre d'illustration, la figure 3 schématise un grillage obtenu à partir de la filière des figures 1 et 2, par un mouvement de rotation continu des têtes. Schématiquement, les brins 37 à 44 sont respectivement obtenus à partir des orifices d'extrusion 10 à 17. Les soudures des brins de deux têtes adjacentes, correspondant à la position des têtes schématisées en figure 2, ont été repérées en 45. Par ailleurs, en 46, les deux brins extrudes d'une même tête s'entrecroisent. Cet entrecroisement correspondant à la position des têtes schématisées en figure 1. Il faut remarquer que la superposition est obtenue par le laminage, et que, à ce niveau, les deux brins se soudent au moins superficiellement. Un mouvement alternatif des têtes ne se répercuterait qu'au niveau des entrecroisements 46 dont une partie serait inversée. Tel que cela est représenté en figure 3, de préférence, le grillage présente à chacune de ses extrémités un brin longiligne, 47 et 48. Ces brins sont extrudés par les orifices d'extrusion 49 et 50 d'axe parallèle à l'axe des têtes. ils sont situés à chaque extrémité de la rangée de têtes d'extrusion. La distance de l'axe des orifices 49 et 50 à l'axe de rotation de la tête qui leur est adjacente est sensiblement égale à la distance de l'un quelconque des orifices d'extrusion de cette tête à son axe de rotation. Ainsi, les brins extrudés par les têtes ex trêmes viennent se souder à intervalles réguliers aux brins longilignes extrudés par les orifices 49 et 50. Les figures 4 à 7 sont des variantes de la filée qui vient d'être décrite, qui permettent de réaliser le grillage reprisent! en figure 8. Ce grillage est sensiblement identique à celui de la figure 3, mis à part le fait qu'un ruban de renfort 51 est entrelacé entre les mailles. La position de ce ruban qui a été représenté n'est pas limitative, et par exemple le ruban pourrait être dans la position schématisée en 52. Les figures 4 et 5 sont relatives à une filière permettant d'obtenir le grillage de la figure 8, avec un mouvement de rotation continue des têtes. La filière comprend alors une bouche d'alimentation située entre deux têtes adjacentes.Cette bouche a été représentée en 53 pour le ruban 51, et schématisée en 54 pour le ruban 52. La bouche présente une forme allongée, et sa plus grande dimension est située perpendiculairement au plan défini par les axes de rotation des deux têtes adjacentes. Cette plus grande dimension est de l'ordre de la distance séparant les deux orifices d'extrusion de chacune des têtes adjacentes. Sa largeur est légèrement supérieure à la largeur du ruban 51. Au travers de cette bouche est réalisé le défilement continu du ruban 51. La vitesse de défilement est en correspondance avec la vitesse d'extrusion du grillage. Au niveau de la bouche 53, parallèlement à son mouvement de défilement, le ruban 51 est animé d'un mouvement alternatif orienté paral lèlement a la plus grande dimension de la bouche 53. Ce mouvement a été schématisé par la double flèche 54. Les deux positions extrêmes de ce mouvement correspondent à la position du ruban 51 au niveau de chacune des extrémités de la bouche 53. La position centrale du ruban en cours de ce mouvement est sensiblement située dans le plan des axes de rotation des deux têtes adjacentes. Le mouvement alternatif du ruban est cyclique, et sa période est sensiblement égale à la période du mouvement de rotation des têtes. La position centrale du ruban dans la bouche 53 correspond a la position des têtes schématisées dans la figure 4. Les deux positions extrêmes 56 et 57 correspondent à la position des têtes schématisées dans la figure 2. Ainsi, au cours de l'extrusion du grillage ou du filet, du fait de la synchronisation du mouvement du ruban avec celui des têtes, le ruban 51 s'entrelace dans les mailles, et les brins extrudés des deux têtes adjacentes, c'est-à-dire des têtes 3 et 4 dans le cas du ruban 51 se soudent alternativement au-dessus et en-dessous du ruban tel que cela est visible dans la figure 8. De préférence, les deux têtes entre lesquelles est située la bouche sont animées d'un mouvement de rotation orienté en sens inverse. Par ailleurs, de la même manière, plusieurs bouches pourraient être adaptées à la filière. Les figures 6 et 7 illustrent une autre variante, dans laquelle les têtes sont animées d'un mouvement alternatif de rotation, d' approximativement 90 degrés d'amplitude, autour d'une position d'equilibre schématisée dans la figure 6. L'entrelacement du ruban 51 dans les mailles du grillage est semblable à celui représenté en figure 8, mises à part les différences dans la structure du grillage lui-même mentionnees plus haut. Le ruban 51 défile au travers d'une bouche 58, située sensiblement dans le plan des axes de rotation des deux têtes adjacentes à la bouche. Comme dans le cas précédent, la vitesse de défilement du ruban est déterminée en fonction de la vitesse d'extrusion du grillage. Le sens de rotation du mouvement alternatif de rotation des deux têtes adjacentes 3 et 4 à la bouche 58 est de préférence inverse. Ainsi, les deux positions extrêmes du mouvement alternatif des têtes adjacentes viendront respectivement et alternativement faire tangenter leurs brins tantôt au-dessus tantôt en-dessous du ruban. La soudure aura donc lieu tantôt en-dessous, tantôt au-dessus de celui-ci. Cependant, il faut remarquer que de préférence la soudure s'effectue dans le plan défini par les axes de rotation des deux têtes. Pour ce faire, les moyens de défilement et de guidage du ruban autorisent celui-ci à être repoussé légèrement par les têtes, de manière à ce que la soudure de leurs brins s'effectue effectivement dans le plan défini par leur axe de rotation. Naturellement, la bouche 58 pourrait être placée entre deux autres têtes ou plusieurs bouches telles que la bouche 58 pourrait être disposées entre des têtes adjacentes. L'Homme de l'Art déterminera les moyens de défilement et de guidage les plus appropriés pour les rubans 51 dans le cas des figures 4 à 7. Ainsi, la présente invention propose une filière pour la réalisation d'un grillage en matière thermo-plastique, constitué par l'entrecroisement et la tangence de brins. Ce grillage est par exemple en polypropylène ou en polyéthylène. Par ailleurs, la bande 51 est d'un type connu, par exemple pour ses qualités de résistance à la traction, et de fibrilisation lorsqu'elle se rompt. Cette bande pourrait être également métallique. Les avantages de la présente filière sont nombreux. Elle autorise en effet une vitesse d'extrusion élevee, nécessite un faible coût ou plus généralement une faible énergie pour l'entraînement des têtes. Par ailleurs, ces têtes sont indépendantes les unes des autres, peuvent être démontées et entretenues, éventuellement interchangées indépendamment l'une de l'autre. Naturellement, la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif, et l'on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. En particulier, la distance des orifices d'extrusion à leur axe de rotation pourrait être différente d'une tête à l'autre, de manière à obtenir transversalement une structure hétérogène du grillage. En outre, deux ensembles de têtes ou plus, tels que ceux qui ont été décrits pourraient être combinés à d'autres filières d'extrusion. Par exemple deux ensembles pourraient être placés de part et d'autre d'une filière d'un ruban, les brins des deux têtes adjacentes à cette filière venant tangenter le ruban cycliquement et se souder à lui. On obtiendrait ainsi un grillage constitue d'une âme centrale et de deux parties ajourées de part et d'autre de celle-ci. D'autres combinaisons sont également possibles. REVENDICATIONS 1. Filière d'extrusion de filet ou grillage en matière thermo-plastique constitué par l'entrecroisement et la tangence de brins élémentaires filiformes, caractérisée par le fait qu'elle comprend une pluralité de têtes juxtaposées (2 a 5), respectivement mobiles en rotation par rapport a un axe sensiblement parallèle à la direction générale d'extrusion, respectivement munies d'orifices d'extrusion (10 a 17) des brins élémentaires, équidistants de l'axe de rotation, que la distance entre deux têtes successives est sensiblement égale ou légèrement supérieure a la somme des distances de l'un quelconque de leurs orifices d'extrusion respectifs a leur axe de rotation respectif, et que des moyens de commande cycliques entraînent les têtes en rotation de manière a ce que durant le cycle, les brins extrudés d'une tête viennent tangenter les brins extrudés d'une tête adjacente sensiblement dans le plan de leur axe de rotation, en provoquant leur soudure mutuelle. 2. Filière selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les têtes (2 à 5) sont sensiblement identiques. 3. Filière selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que les axes de rotation (6 à 9) des têtes sont coplanaires. 4. Filière selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisée par le fait que le mouvement de rotation des têtes (2 a 5) est continu, et que le sens de rotation des deux têtes adjacentes est le même ou inverse. 5. Filière selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisée par le fait que le mouvement de rotation des têtes (2 à 5) est alternatif, chaque position extrême correspondant pour deux têtes juxtaposées a l'alignement entre les axes de rotation (6 a 9) des têtes d'un orifice d'extrusion de chacune d'entre elles dans le plan défini par les axes de rotation (6 à 9). 6. Filière selon la revendication 3, caractérisée par le fait que deux orifices d'extrusion fixes sont disposes de part et d'autre des têtes de rotation (2 à 5), sensiblement dans le plan défini par leur axe de rotation respectif, vers l'extérieur, a une distance des axes de rotation (6 à 9) des têtes qui leur sont adjacentes, sensiblement égale ou légèrement supérieure a la distance respective de l'un quelconque des orifices d'extrusion de ces têtes a leur axe de rotation respectif, les brins extrudés par ces têtes venant tangenter cycliquement les brins extrudés par les orifices d'extrusior fixes, en provoquant leur soudure mutuelle. 7. Filière selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisée par le fait que les brins entrecroisés (37 à 44) et tangentes sont aplatis par deux rouleaux de laminage. 8. Filière selon la revendication 2, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins un ensemble de deux têtes adjacentes une bouche orientée sensiblement perpendiculairement au plan défini par les axes de rotation des deux têtes, d'alimentation continue d'un ruban de renfort, défilant en continu, et que des moyens animent le ruban au niveau de l'ouverture de la bouche d'un mouvement alternatif dirigé paral lèlement à son orientation, synchronisé avec le mouvement de rotation des têtes, les positions extrêmes du ruban correspondant sensiblement a la tangence entre les axes de rotation de deux brins respectivement extrudés de chacune des têtes adjacentes, ce qui réalise l'entrelacement longiligne du ruban dans les mailles constituées par l'entrecroisement et la tangence des brins. 9. Filière selon la revendication 5, caractérisée par le fait qu'elle comprend, au moins entre un ensemble de deux têtes adjacentes une bouche d'alimentation d'un ruban de renforcement défilant en continu, et que les positions extrêmes du mouvement de rotation alternatif des têtes réalisent la tangence et la soudure des brins respectivement et alternativement au-dessus et en-dessous du ruban. 10. Filière selon l'une quelconque des revendications pre- cédentes, caractérisée par le fait que les têtes présentent respectivement un arbre prolongé par au moins deux branches, les conduits d'extrusion, dont les extrémités sont constituées par les orifices d'extrusion, parcourant chacune des branches et débouchant dans un conduit situé dans la partie centrale de l'arbre.