Brevet FR2509221A1 — publié le 19830114

La présente invention concerne un procédé et un appareillage destinés à obtenir directement, en extrudant des matières plastiques, une plaque percée de trous, sanspro- voquer aucun enlèvement de déchets Le procédé et l'ap- pareillage en question sont utilisés particulièrement dans le domaine du façonnage des matières plastiques dé- formables et extensibles qui, partant de la phase d'ex- trusion en continu du matériau sous forme de plaque, don- nent lieu à la réalisation d'un produit semi-fini, carac- térisé par la présence de trous différemment disposés, façonnés et dimensionnés. Actuellement, en vue d'obtenir ces produits se- mi-finis, on prévoit, selon la technique la plus commune, que la plaque en provenance de la phase d'extrusion en continu, soit refroidie et ensuite acheminée sous des ma- chines à poinçonner qui marquent d'un poinçon le matériau créant des trous aux endroits désignés Toutefois cette technique de production présente des inconvénients qui ont une influence négative tant sur le coût du produit que sur sa qualité En effet, à cause du poinçonnage à froid, il y a inévitablement la formation d'une grande quantité de déchets surtout quand la largeur des trous occupe une surface plus étendue que les portions pleines délimi- tant les mêmes trous, comme c'est le cas des treillis et similaires. Il faut en outre remarquer que le poinçonnage provoque, à des endroits préfixés, l'interruption ou le coupage des fibres qui composent la structure de la ma- tière plastique Evidemment, à cause de ce coupage, la structure du produit fini devient inévitablement plus faible; de ce fait le produit fini, lors de son emploi, ne peut être soumis qu'à des contraintes de tension li- -2- mitées, alors qu'il serait souhaitable que le produit fi- ni fut en mesure de supporter des contraintes très fortes tant en phase d'assemblage qu'en phase d'utilisation. Le but principal de la présente invention est de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus en met- tant à la disposition du fabricant un procédé et un ap- pareillage pour obtenir directement, en extrudant des matières plastiques, une plaque percée de trous, ces pro cédé et appareillage permettant de réaliser des structu- res de plaques différemment percées et de résistance éle- vée sans toutefois provoquer aucun enlèvement de déchets. Ce but et d'autres encore qui ressortiront plus clairement de la description qui suit, sont atteints, se- lon la présente invention, par un procédé destiné à bbte- nir directement d'une tête d 'extrudeuse, en extrudant des matières plastiques, une plaque percée de trous, carac- térisé en ce qu'il consiste à soumettre la matière semi- fluide sortant de la tête d'extrudeuse à des tensions de détente selon au moins deux directions perpendiculaires l'une à l'autre, à effectuer dans cette matière soumise à détente une pluralité de trous causant, à des endroits préfixés de la matière extrudée, un éloignement continu des fibres lesquelles, se rejoignant ensuite par effet de la plasticité de la matière, déterminent dans cette plaque une pluralité de trous de formes différentes. Avantageusement et selon une autre caractéris- tique de l'invention, l'appareillage permettant de mettre en oeuvre le procédé mentionné ci-dessus est caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison avec une tête d'ex- trudeuse de laquelle la matière sort sans interruption, une pluralité de dispositifs perforateurs pourvus de mouvement alternatif depuis une position dans laquelle -3- ils n'interfèrent pas avec la matière extrudée, jusqu'à une position dans laquelle ils interceptent ladite matiè- re, et des moyens qui, agissant en même temps que les dispositifs perforateurs opèrent une détente de la ma- tière plastique extrudée, au moins selon deux directions perpendiculaires l'une à l'autre. D'autres caractéristiques et avantages de la pré sente invention ressortiront plus clairement de la des- cription détaillée d'une forme d'exécution préférée mais non exclusive d'un procédé et d'un appareillage destinés à obtenir directement, en extrudant des matières plasti- ques, une plaque percée de trous, donnée ci-après à ti- tre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudi- nale d'un appareillage pour obtenir une plaque percée de trous sans aucun enlèvement de déchets; la figure 2 est une variante de construction de l'appa- reillage de la figure 1; la figure 3 montre à plus grande échelle l'orientation prise par les fibres en matière plastique extensible sou- mises au procédé de percement en objet; les figures 4 à 7 montrent schématiquement des plaques percées obtenues par le procédé-en question. En se référant auxdites figures, le procédé pour obtenir directement, en extrudant des matières plastiques, une plaque percée de trous selon la présente invention comporte l'emploi d'une tête d'extrudeuse indiquée globa- lement en 1. , La tête d'extrudeuse peut être réalisée en for- me plate pour obtenir des plaques planes; toutefois, se- lon une forme de réalisation préférée, elle est formée -4- d'un corps sensiblement cylindrique 2 à l'intérieur du- quel est ménagée une canalisation annulaire coaxiale 3 débouchant dans un orifice de diffusion annulaire 4. La matière plastique à extruder qui, pendant cette phase, est à l'état de produit semi-fluide, passe à travers la canalisation 3 et l'orifice 4 selon des techniques connues en soi Cette matière, à la sortie de l'orifice 4, est destinée à prendre la forme d'une pla- que tubulaire. Selon la présente invention, le procédé consis- te à soumettre la matière plastique 5, qui sort de la tê- te d'extrudeuse 1, à des tensions qui permettent sa dé- tente selon au moins deux directions perpendiculaires l'u- ne à l'autre Pendant cette phase de détente le procédé en question prévoit qu'une pluralité de perforations soit ménagée à des endroits préfixés de la matière extru- dée et déployée. Etant donné que pendant cette phase la matière n'est pas encore solidifiée mais est à l'état semi-fluide ou pâteux, les perforations indiquées ci-dessus causent un éloignement continu des fibres qui dure jusqu'à quand les moyens qui ont provoqué les perforations ont été en- levés Quand ces-moyens sont retirés, par effet de la plasticité de la matière, il y a le rejoignement desdites fibres selon une conformation arrondie, ce qui permet d'obtenir une plaque tubulaire extrudée pourvue de trous de différentes formes. A titre d'exemple on-a-illustré sur la figure 3 le développement d'écoulement des fibres plastiques 6 quand on désire obtenir sur la plaque extrudée 7 dés trous ronds 8. En se référant particulièrement à la figure 1, -5- l'appareillage qui permet d'obtenir la plaque tubulaire percée de trous 7 comporte, selon ladite forme préférée d'exécution, une pluralité de dispositifs perforateurs 9 disposés en couronne sur un anneau de support 10 mon- té coaxial à la tête d'extrudeuse 1 avec possibilité de mouvement alternatif le long du bord périmétral exté- rieur Il de la même tête. En outre, selon une autre caractéristique de la présente invention, l'anneau de support 10 est monté à rotation sur la tête d'extrudeuse 1 de sorte que, quand il est mis en mouvement par des moyens convenables non représentés étant déjà connus par l'homme de métier, on peut causer sa rotation autour de la tête 1, cela permet- tant de réaliser des perforations 8 à damier, ou en tout cas décalées, tel qu'illustré sur la figure 7. Pour obtenir les tensions de détente demandées par le procédé décrit cidessus, l'appareillage selon la présente invention prévoit un mandrin de calibrage 12 disposé coaxial à la tête d'extrudeuse 1 en aval de cette dernière par rapport à la direction d'écoulement de la matière plastique extrudéei Le mandrin de calibrage 12 a des dimensions transversales sensiblement plus grandes que les dimensions correspondantes de la tête d'extrudeu- se 1. Si la tête d'extrudeuse est réalisée en forme plate, il faudra prévoir des moyens de saisie qui, en saisissant la matière extrudée au moins le long de deux de ses côtés en opposition, se déplaceront selon des sens opposés de manière à effectuer une détente de la même matière pendant que les dispositifs perforateurs, dont la disposition sera sensiblement linéaire, effec- tueront une série de perforations. 250922 X -6 - i La plaque 7 extrudée sous forme tubulaire à travers l'orifice de diffusion tubulaire 4, est enfi- lée sur le mandrin de calibrage 12 qui, grâce à ses dimensions transversales, opère la détente de la ma- tière plastique semi-fluide ou pâteuse De cette fa- çon la plaque tubulaire 7 prend d'abord (portion 7 a) une forme toroldale avant d'atteindre sa forme définiti- ve au niveau de produit semi-fini, ce qui se vérifie sur la portion 7 b quand elle est enfilée sur le mandrin de calibrage 12 et effleurée par un fluide caloporteur 14. En commandant, par des moyens conventionnels et déjà connus, la descente de l'anneau de support 10 le long du bord périmétral extérieur 11 de la tête d'extru- deuse 1, selon la direction de la flèche A de la figure 1, les dispositifs perforateurs 9 disposés en couronne viennent se trouver respectivement en condition d'inter- férence et de non interférence avec la plaque 7 de matiè- re plastique extrudée. En modifiant le laps de temps existant entre une série de perforations et la suivante on peut obtenir des plaques percées 7 ayant des perforations 8 plus ou moins rapprochées,-tel qu'illustré par les exemples des figures 4 et 5 o les intervalles entre une série de perfo- rations et la suivante sont respectivement courts et longs. Au contraire, en variant le temps pendant lequel les dispositifs perforateurs 9 sont maintenus en posi- tion d'interférence avec la plaque 7 de matière plastique extrudée, on peut obtenir des perforations différemment façonnées En particulier, si les dispositifs perfo- rateurs 9 restent en interférence sur la plaque 7 pendant un temps relativement long, on a des perforations à déve- loppement allongé, telles que des boucles, comme illustré -7- clairement sur la figure 6. On se réfère à la figure 2, sur laquelle on a représenté une variante d'exécution de l'appareillage se- lon la présente invention Dans ce cas la tête d'extru- deuse 1 diffère de celle, précédemment décrite, étant don- né que la canalisation annulaire 3 débouche dans un orifi- ce de diffusion annulaire 4 qui, au lieu d 'être disposé en correspondance du bord périmétral Il de la même tete, reste coaxial à la canalisation 3 tout en ayant une dispo- sition diamétrale de plus grandes dimensions par rapport à la disposition diamétrale correspondante de ladite ca- nalisation 3 En outre, tel qu'il ressort clairement de l'exemple schématisé sur la figure 2, les dispositifs perforateurs 9, bien qu'ils gardent une disposition en couronne et qu'ils soient pourvus d'un mouvement alterna- tif selon la direction de la flèche B, sont montés de ma- nière que leur axe est toujours perpendiculaire à la pla- que 7 sur la portion 7 a o elle prend une conformation toroldale. Il faut toutefois remarquer que tant la disposi- tion en couronne que l'inclinaison des dispositifs per- forateurs 9 par rapport à la plaque 7 de matière extrudée n'ont pas un caractère limitatif ou engageant Les dispo- sitifs perforateurs 9 peuvent en effet prendre n'impor- te quelle disposition et inclinaison par rapport à la pla- que 7, à l'extérieur ou à l'intérieur de celle-ci, à la condition qu'elles soient limitées à la portion 7 a en pha- se de détente. Comme déjà dit, la plaque percée 7 obtenue par le procédé et l'appareillage décrits ci-dessus n'est pas un produit fini mais un produit semi-fini qui sera ensui- te utilisé pour obtenir d'autres types de produits, tels -8 - que treillis, enceintes, filtres et similaires Le produit semi-fini ainsi obtenu devra ensuite être soumis à d'au- tre procédés déjà connus d'étirage longitudinal et/ou transversal en vue de créer une chaîne d'articles complè- tement différenciés les uns des autres. Puisque le produit obtenu par le procédé et l'appareillage décrits ci-dessus ne comporte aucun enlève- ment de déchets, étant donné que les trous sont obtenus par simple déformation du développement des fibres de la matière plastique, il faut remarquer que pendant les ulté- rieures phases de façonnage, les caractéristiques de résis- tance de la structure du produit subissent une ultérieure élévation par rapport aux caractéristiques correspondantes des produits obtenus par les procédés traditionnels Cela permet de réaliser une série d'applications très intéres- santes et efficaces surtout dans le domaine des enceintes. Il faut remarquer en outre que le produit obte- nu peut être soumis à-des tensions élevées dans toutes les directions, ce qui facilite énormément la mise en oeu- vre de tout type d'article tiré du produit semi-fini obte- nu par le procédé en question. Le dispositif support ( 10) peut être mis en monuement par des moyens connus aui causent sa rotation, en continu ou en discontinu, autour de la tête extrudeuse ( 1). Evidemment de nombreuses modifications et variantes peuvent être apportées tant au procédé qu'à l'apoareillaae se- lon la présente invention sans que l'on sorte pour autant du cadre de celle-ci. REVEND ICAT IONS 1) Procédé destiné à obtenir directement d'une tête d'extrudeuse ( 1), en extrudant des matières plastiques, une plaque percée de trous, caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre la matière semi-fluide sortant de la tête d'extru- deuse la revendications 1 et destiné à obtenir directement, en extru- dant des matières plastiques, une plaque percée de trous, ca- ractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison avec une tête d'extrudeuse ( 1) de laquelle la matière sort sans interruption, une pluralité de dispositifs perforateurs ( 9) pourvus de mou- vement alternatif depuis une position dans laquelle ils n'in- terfèrent pas avec la matière extrudée, jusqu'à une position dans laquelle ils interceptent ladite matière et des moyens ( 10) qui,agissant en même temps que les dispositifs perfora- teurs ( 9), opèrent une détente de la matière plastique extru- dée, au moins selon deux directions perpendiculaires l'une à l'autre. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens ( 10) destinés à opérer la détente de la matière plastique extrudée comportent un mandrin ( 12) de cali- brage sur lequel la matière, extrudée sous forme tubulaire d'une tête d'extrudeuse cylindrique ( 1), est enfilée, ce man- drin ( 12) de calibrage étant disposé coaxialement à la tête d'extrudeuse ( 1), en aval de cette dernière, et ayant des di- mensions transversales plus grandes que les dimensions corres- pondantes de la tête d'extrudeuse. 4) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits dispositifs perforateurs ( 9) sont disposés à proximité de la tête d'extrudeuse ( 1) selon n'importe quelle inclinaison par rapport à la matière extrudée en phase de dé- tente. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdits dispositifs perforateurs ( 9) sont disposés en couronne sur un anneau de support ( 10) monté sur le bord périmétral de la tête d'extrudeuse cylin- drique. 6) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit anneau de support ( 10) des dispositifs perfora- teurs ( 9) est monté à rotation sur la tête d'extrudeuse ( 1) et est mis en mouvement par des moyens convenables connus en soi, qui causent sa rotation, en continu ou en discontinu, autour de la tête d'extrudeuse.