Brevet FR2646124A1 — publié le 19901026

La présente invention concerne un procécé, ainsi qu'un dispositif en vue de la mise en oeuvre de ce procédé, et permettant le façonnage et le travail en continu de matériaux sous forme de nappe ou films en matière thermoplastique On connait de nombreux procédés permettant la realisation de nappes continues enroulées sur bobine, et constituées d'une matière thermoplastique de structures lacunaires. dans les procédés generalement utilises la matière thermoplastique est extrudée depuis une filière tandis que des dispositifs mécaniques ou pneumatiques sont actionnes en face de cette filière de façon. à interrompre par zones et momentanément le flux de matière thermoplastique extrudée en provoquant ainsi des perforations reparties sur la surface de la nappe. Généralement le tube extrudé par la filière annulaire est ensuite fendu selon une génératrice ce qui permet la réalisation d'une bande continue de structure lacunaire formant ainsi une grille, grillage ou filet. De tels produits ont des cpplications multiples notamment pour constituer des barrières, c ôtures, nappes d?avertis sement et de repérage de canalisations enfouies dans le sol, ou encore conditionnement de produits Il est cependant parfois nécessaire de transformer, après sa production, la matière lacunaire ou grillage thermoplastique réalisé pour lui donner une forme, ou des dimensions répondant à un usage particulier ou plus spécifique. On peut ainsi souhaiter conformer la nappe continue selon une densité de matière allégée, notamment dans un but d'économie ou en vue dtune efficacité améliorée, tout comme il peut être nécessaire de pratiquer dans cette- nappe ies ouvertures additionnelles par sectionnement de certaines zones de façon à aboutir à des produits plus élaborés et répondant à des spécifications particulières. L'invention vise à permettre le façonnage de filets ou grilles en matière plastique afin de transformer ltétat physique de la grille initiale et de la conduire jusqu'à un état final, après déformation, sectionnement, aptes à remplir un emploi ou une application plus particulière et pour lesquels les modifications du produit initial apparaissent nécessaires ou souhaitables. Dans le cadre de la présente invention on utilise les caractéristiques thermoplastiques du matériau pour l'amener à un état physique qui lui permettra de subir les modifications programmees. A cet effet l'invention concerne en premier lieu un procédé pour le façonnage en continu de -feuilles ou films en matière thermoplastique et comportant la succession des opérations suivantes. - le film de matière thermoplasbique est déroulé en continu depuis une bobine de stockage et il est conduit par des rouleaux de guidage à circuler dans une enceinte munie de moyens de chauffage, pendant une durée et à une température telle que le film est amené à la sortie de l'enceinte, par ramollissement thermique, à un état plastiquement déformable, - et le film est conduit en cet état à passer sur des rouleaux d'appel et de travail où il subit des opérations entraînant des déformations physiques l'amenant à ltétat final désiré. Selon une première forme de réalisation le film est constitué d'une grille plastique de structure lacunaire à mailles carrées ou en losanges. Plus spécialement et selon une forme de mise en oeuvre de réalisation de l'invention, la nappe de matière thermoplas- tique est appelée, à la sortie de enceinte chauffante, par des rouleaux entraînant cette nappe à une vitesse de défilement supérieure à la vitesse des rouleaux amont, en entraînant une traction sur la nappe ramollie provoquant elle-même Itétirement et l'allongement de la nappe. On préfèrera une vitesse des rouleaux d'appel comprise entre 1,5 et 5 fois la vitesse des rouleaux amont. Et plus spécialement l'étirement de la nappe à l'état de ramollissement thermique, est conduit de façon à provoquer une réorientation moléculaire des longues chaînes poiymérisées constituant la matière thermoplastique1 en provoquant ainsi l'alignement de ces channes moléculaires dans le mêne sens et parallèlement à l'étirement de la nappe en provoquant ainsi un renforcement de cette dernière. Selon une autre forme de réalisation les opérations auxquelles est soumise la nappe ramollie au sortir de l'enceinte chauffante, provoque une déformation de la. nappe par création d'inégalités de relief sur cette -dernière. On peut notamment prévoir que ces inégalités de relief provoquent une inscription en creux ou en relief à la surface de la nappe. Selon une caractéristique les opérations auxquelles est soumise la nappe ramollie provoquent des perforations dans la nappe créant des points ou lignes de faiblesse, constituant des amorces de ruptures dans fes liens ou cordons constituant les mailles de la nappe lacunaire. L'invention concerne également un dispositif en vue de la mise en oeuvre du procédé, et ce dispositif comporte une bobine de stockage de la nappe thermoplastique, une pluralité de rouleaux de guidage, une enceinte chauffante et des moyens pour guider la nappe primaire pendant un temps approprié au sein de cette enceinte, où la nappe primaire subit un ramollissement thermique, des rouleaux d'appel pour entraîner et éventuellement étirer la nappe primaire au sortir de ltencein e chauffante. Et selon l'invention le disposi.ti# comporte également des rouleaux de travail de la nappe, rouleaux comportant ces moyens de chauffage répartis convenablement. Ou on peut prévoir que les rouleaux chauffants sont disposés de façon à assurer un effet de réchauffement intense mais ponctuel par exemple pour provoquer au niveau approprié des effets d'élévation thermique ponctuels entrainant une rupture des liens situes face aux points de chauffage Et l'invention concerne également les produits ainsi obtenus. Notamment l'invention concerne une nappe de structure lacunaire, formant grille ou filet, dont les éléments filiformes, constituant les côtés des mailles, ont subi un étirement, provoquant la réorientation des molécules polymères constituant la matière avec un renforcement de ces élément s. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec quelques formes de réalisation particulières présentées à titre d'exemples. La figure 1 représente une vue d'un schéma de réalisation d'une première forme de l'invention. La figure 2 et la figure 3 représentent deux détails montrant des rouleaux chauffants susceptibles de permettre le travail de la nappe au sortir de l'enceinte chauffante. En considérant l'ensemble des figures on voit que la nappe 1 constituée d'un film ou grillage extrudé en matière thermoplastique et enroulé sur la bobine de stockage la. Cette nappe 1 est guidée et entraînée sur les cylindres 2 G une vitesse donnée W. La nappe - passe ensuite dans une enceinte de chauffage~ 3 les moyens de chauffage peuvent "etre ce toute nature convenable et etre constitués d'un milieu fluide (liquide -ou gazeux) amenés à une température appropriée ; les moyens de chauffage peuvent également agir par rayonnement (tube à rayons infrarouges). Le temps de passage et la température du milieu dans enceinte de chauffage sont calculés de façon à permettre à la nappe au sortir de cette enceinte, d'être amenés 2 un état de ramollissement thermique correspondant à un état plastiquement déformable. A cet effet la nappe 1 passe sur un, ou éventuellement plusieurs rouleaux de renvoi 4 disposés au sein de l'enceinte de chauffage 3. Au sortir de l'enceinte la nappe primaire 1 passe sur les rouleaux d'appel 5 lesquels sont entrainés à une vitesse Vt supérieure 2 V ; le rapport entre V' et V pouvant être compris entre 1,5 et 5 ou eventuellement plus en fonction des besoins. On comprend que la traction exercée sur la nappe primaire par les rouleaux d'appel 5, entraînée à une vitesse supérieure à la vitesse des rouleaux 2, provoque une traction et un étirement sur la nappe 1. A cet effet les cylindres 2 et 5 sont entraînés par des motos variateurs permettant de modifier à volonté les vitesses d'entrée et de sortie du produit. L'étirement permet de diminuer la densité de matière au sein de la grille par conséquent d1acoroître, pour un même poids de matière, la surface, c'est-a-dire en fait la longueur de la nappe utilisable. De plus l'étirement provoque une orientation des molécules polymères de la matière plastique avec un alignement parallèle des longues chaînes des polymères qui étaient dispersées de façon quelconque lors des opérations d'extrusion initiales. L'orientation moléculaire procure à la nappe finale une résistance accrue à la traction. Selon une variante ou parallèlement à l'étirement précédent, la nappe primaire 1 peut être amenée à subir d'autres opérations notamment par passage sur le tambour 6 ; ce dernier peut comporter sur sa surface des gravures ou des peignes crantés montés sur un support lui-même chauffé par des résistances électriques internes aux rouleaux. De sorte que la matière plastiquement déformable, au sortir de l'enceinte chauffante, se trouve aisément travaillée par le cylindre 6 pour provoquer des déformations locales ou formations de relief au niveau des impressrons 16,i7 (figure 3). REYENDICATIONS 1 - Dispositif en vue du façonnage en continu d'une nappe en matière thermoplastique et notamment d'une grille plastique de structure lacunaire à maille carrée ou en losange, le dispositif étant du type comportant une bobine de stockage (la) de la nappe constituée de la grille (i) thermoplastique, une pluralité de rouleaux de guidage (2), une enceinte chauffante (3) et des moyens pour guider la nappe (i) pendant un temps approprié au sein de cette enceinte où elle subit un ramolissement thermique, des rouleaux d'appel (5) pour entraîner et événtuellement étirer la nappe primaire au sortir de l'enceinte chauffante, et le dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte également des rouleaux (10) de travail de la nappe, un des rouleaux au moins comportant des moyens de chauffage propres à assurer un effet de réchauffement intense mais ponctuel pour provoquer au niveau approprié un effet d'élévation thermique ponctuel entraînant une déformation physique de la nappe l'amenant à l'état final désiré. 2 - Dispositif selon la revendication 1 ci-dessus, caractérisé en ce que les moyens de chauffage ponctuels sont prévus pour provoquer des zones ou lignes de faiblesse dans la nappe notamment des amorces de ruptures dans les liens ou cordons constituant les mailles de la grille lacunaire. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 cidessus, caractérisé en ce qu'il comporte un tambour (6) comportant sur sa surface des gravures ou des peignes crantés montés sur un support lui-même chauffé par des résistances électriques internes aux rouleaux. 4 - Dispositif selon la revendication 3 ci-dessus, caractérisé en ce que les gravures ou peignes crantés montés sur ledit tambour et pourvus de résistances électriques sont aptes a provoquer dans la grille des déformations locales ou formations de reliefs ou impressions (16, 17). 5 - Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4 cidessus, caractérisé en ce que lesdites gravures ou peignes crantés montés sur le tambour (6) et chauffés par des résistances électriques sont aptes a provoquer par un effet d'élévation thermique ponctuel une rupture des liens situés face au point de chauffage. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, et en vue de la réalisation de grilles de structure lacunaires pour le repérage de canalisations, caractérisé en ce que lesdites gravures ou peignes crantés montés sur le tambour (6) et chauffés par des résistances électriques sont aptes à provoquer par un effet d'élévation thermique pontuel des perforations dans la nappe créant des points ou lignes de faiblesse constituant des amorces de rupture dans les liens ou cordons constituant les mailles de la nappe lacunaire. 7 - Dispostif selon l'une des revendications 3 ou 4 ci-dessus, caractérisé en ce que lesdites gravures ou peignes crantés. sont aptes a provoquer une inscription en creux ou en relief à la surface de la nappe. 8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 ci-dessus, caractérisé en ce que les rouleaux d'appel (5) sont prévus pour étirer la nappe au sortir de l'enceinte chauffante, la vitesse de rotation des rouleaux d'appel étant supérieure à la vitesse de déroulement de la bobine de stockage, en provoquant ainsi l'alignement des chaînes moléculaires parallèlement à l'étirement de la nappe et un renforcement de cette dernière. g - Grille de structure lacunaire applicable notamment pour le repérage de canalisations enfouies dans le sol, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par la mise en oeuvre du dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 ci-dessus et caractérisée en ce qu'elle comporte des inégalités de relief et notamment des amorces de ruptures dans les liens ou cordons constituant les mailles de la nappe de la grille lacunaire, ces amorces de ruptures ayant été obtenues par passage sur un tambour comportant des gravures ou peignes crantés pourvus de moyens de chauffage et notamment de résistances électriques. 10 - Grille de structure lacunaire selon la revendication 9 et caractérisée en ce que les amorces de rupture sont constituées de perforations créant des lignes de faiblesse dans les liens ou cordons constituant les mailles de la nappe lacunaires.