Brevet FR2703294A1 — publié le 19941007

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA REALISATION PAR EXTRUSION D'ELEMENTS LONGILIGNES A STRUCTURE LACUNAIRE, ET ELEMENTS AINSI OBTENUS La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour sa mise en oeuvre, permettant la fabrication par extrusion d'éléments longilignes, sous forme de feuille ou de gaine cylindrique, en matériau synthétique notamment thermoplastique. L'invention est plus particulièrement applicable, à la réalisation d'éléments cylindriques, sous forme de gaine ou de manchon, et destinés à la protection de la partie aérienne à partir du sol, de végétaux, tels que arbustes par exemple. Les végétaux en général, et plus particulièrement au début de leur croissance, sont particulièrement sensibles aux agressions extérieures, qu'elles soient naturelles ou faisant intervenir l'homme. Les agressions naturelles incluent les prédateurs, et les forces naturelles d'origine métérologique telles que le vent, la pluie ou autre. Les plans ou végétaux sont soumis également à des agressions provenant de l'intervention humaine, à savoir, par exemple les machines de coupe (faucheuse ou tondeuse) susceptibles d'évoluer à proximité; également les zones végétales, telles que par exemple pelouse ou prairie, dans lesquelles sont disposés les végétaux, sont soumises à des traitements particuliers, d'arrosage ou d'épendage de produits spécifiques qui peuvent se révéler nocifs, voire fatales pour les végétaux. I1 importe également de permettre la croissance de tels végétaux, tout en assurant leur protection. Ces contraintes sont contradictoires. On connait des dispositifs visant à assurer la protection de la partie aérienne des végétaux, et notamment la partie proche du sol. A titre d'exemple, pour un jeune arbuste qui présente une hauteur de 20 à 40 centimètres. Un premier type de dispositif connu est constitué d'un grillage métallique à maille très large (de quelques centimètres à 10 centimères) et refermé sur lui-même de manière à constituer un cylindre entourant le végétal à protéger. Ce dispositif est relativement onéreux d'une part et n'assure aucune protection contre le vent, la pluie et les projections de produits destinés à ltenvironnement végétal entourant l'arbuste à protéger. On a proposé également de disposer sur le sol, centré sur l'arbuste à protéger, une feuille en matériau plastique plein. Cette feuille est plutôt destinée à empêcher la croissance d'herbe nuisible dans un certain périmètre autour de l'arbuste. I1 n'assure aucune protection de la partie aérienne de ce dernier. Dans ce contexte, l'invention propose un moyen permettant de protéger la partie aérienne de végétaux, par exemple du type arbuste, de l'ensemble des agressions auxquelles peuvent soumis ces derniers, sans gêner la croissance desdits arbustes et ce, à des coûts de réalisation et de mise en place compatibles avec les contraintes économiques. A cette fin, selon l'invention, il est proposé un procédé de réalisation par extrusion, d'éléments longilignes dans lequel un matériau synthétique thermoplastique est introduit à l'état visqueux ou plastique, dans une tête d'extrusion pourvue d'une fente d'extrusion associée à des moyens d'obturation déplaçables aptes à interrompre localement et de façon intermittente le flux de matériaux visqueux, caractérisé en ce que l'on commande lesdits moyens d'obturation de manière à créer en continu, dans le sens longitudinal dudit élément, au moins une partie sensiblement pleine suivie d'une partie sensiblement lacunaire. De préférence, la partie pleine est réalisée par l'ouverture totale de la fente d'extrusion, tandis que la partie lacunaire est réalisée par un mouvement alternatif oscillant des moyens d'obturation, à une fréquence donnée et une amplitude donnée entre une position d'ouverture et une position de fermeture de la fente d'extrusion. Plus particulièrement, le passage d'une partie lacunaire à une partie pleine est réalisée par déplacement continu en translation des moyens d'obturation oscillant depuis la position où ces derniers obturent alternativement la fente d'extrusion et une position d'ouverture totale de la fente. Avantageusement, le déplacement en continu en translation suit une variation linéaire. Avantageusement, le mouvement oscillant des moyens d'obturation est maintenu quelle que soit la position en translation de ce dernier, l'amplitude et la fréquence oscillatoire restant constantes. L'invention concerne également un dispositif pour la réalisation par extrusion d'éléments longilignes en matériau synthétique thermoplastique, comportant une tête d'extrusion dans laquelle est introduite un flux dudit matériau à l'état visqueux ou plastique, ladite tête étant pourvue d'une fente d'extrusion associée à des moyens d'obturation déplaçables aptes à interrompre localement et de façon intermittente ledit flux, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande desdits moyens d'obturation, de façon à créer en continu dans le sens longitudinal dudit élément une partie sensiblement pleine et une partie sensiblement lacunaire. Le dispositif, avantageusement, comporte des moyens aptes à animer d'un mouvement oscillant, à une fréquence donnée et une amplitude donnée, les moyens d'obturation.. Selon une forme préférée de réalisation, la tête d'extrusion comporte une fente d'extrusion annulaire, permettant la réalisation d'un élément cylindrique formant gaine ou manchon, comprenant une succession de parties pleines et de parties lacunaires. L'invention porte également sur une gaine de protection de la partie aérienne de végétaux, de forme cylindrique, et caractérisée en ce qu'elle comporte dans le sens longitudinal, une première partie pleine et une seconde partie ajourée ou lacunaire. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit, montrant un exemple illustratif mais non limitatif de l'invention, se rapportant aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un schéma du dispositif de l'invention pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention; - la figure 2 est une vue de détail à une échelle agrandie de l'amont réalisé par le dispositif de la figure 1; et - la figure 3 est un schéma représentant l'élément longiligne de l'invention associé à la partie aérienne d'un arbuste. La figure 1 montre une tête de filière ou tête d'extrusion 1, pourvue de conduits intérieurs, à savoir un conduit 2 d'amenée de matériaux synthétiques thermoplastiques, à l'état fondu, visqueux ou plastique, le conduit 2 étant relié à un conduit en forme de couronne conique, et portant la référence 3, jusqu'à une fente d'extrusion 4, disposée en partie inférieure de la tête d'extrusion 1. La fente d'extrusion 4 est délimitée par la partie inférieure de la tête 1 et un couvercle 5 faisant face à ladite partie inférieure 1A. Au travers de la fente d'extrusion 4, de forme annulaire, est susceptible de s'échapper la matière à l'état fondu ou plastique. Au niveau de la fente d'extrusion 4, est prévu un obturateur, sous forme d'une pièce annulaire 6 comportant des crans ou des dents, formant une sorte de peigne annulaire. L'obturateur 6 sera appelé ci-après peigne. Le peigne 6 est susceptible d'être déplacé par rapport à la fente d'extrusion 4, entre une position apte à permettre l'ouverture totale de la fente de l'extrusion, libérant ainsi cette dernière sur la totalité de sa surface de forme annulaire, et une position de fermeture (au moins partielle) de ladite fente d'extrusion annulaire, interrompant alors le flux de matériau au travers de la fente d'extrusion 4, au niveau des dents dudit peigne. Le peigne est animé d'un mouvement oscillant. On réalise ainsi, selon la forme de réalisation montrée sur la figure 1, une gaine ou manchon en matériau thermoplastique, à structure lacunaire ou ajourée. Le mouvement alternatif du peigne est de préférence réalisé à une fréquence constante et l'amplitude du mouvement alternatif du peigne est telle que ce dernier se déplace dans une position de totale ouverture de la fente 4 ou une fermeture partielle de cette dernière, au moins au niveau des dents du peigne. A titre d'exemple, l'amplitude est de 1 à 2 mm. La gaine ou manchon cylindrique ainsi réalisée comporte une structure lacunaire ou ajourée présentant une succession de trous, sensiblement identiques, et répartis selon une fréquence et une dimension correspondant à la dimension des espaces entre les dents du peigne. Les ponts de matière entre les trous correspondent aux espaces entre les dents du peigne, où la matière peut s'écouler librement au travers de la fente d'extrusion 4. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 1, le peigne 6 est animé d'un mouvement alternatif de translation, suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal d'écoulement du matériau, et à l'axe longitudinal de la gaine ou manchon ainsi réalise. L'axe est matérialisé par la droite z. Le peigne 6 est associé à des barres longitudinales, dont deux sont représentées sur la figure 1, sous les références 7 et 8. Les barres longitudinales 7 et 8 sont fixées à leur extrémité inférieure au peigne 6, et à leur extrémité supérieure, débouchant de la tête d'extrusion 1, à une tige 10 d'un piston 11 permettant le déplacement en translation de l'ensemble formé par la tige 10, le plateau 9, les barres 7 et 8 et le peigne 6. Les tiges 7 et 8 traversent la tête 1 par l'intermédiaire de trous traversant 12 et 13 respectivement. Le vérin 11 est associé à des moyens d'entraînement, tel qu'un servo mécanisme (ou servo-vérin) portant la référence générale 14, et de type connu en soi. L'homme de l'art pourra se référer aux brevets français nO 76/12 758, 89/01 287 et 91/04 367, par exemple, pour plus amples informations sur les éléments connus de la structure de tête d'extrusion. Le dispositif comporte également des moyens de commande du servo-vérin 14, en vue d'animer un mouvement alternatif le peigne 6. Les moyens de commande comportent un générateur d'impulsion 16 à une fréquence donnée et de préférence constante, par exemple de l'ordre de ....... Hz. Le générateur d'impulsion 16 délivre un signal qui est appliqué à un sélecteur apte à commander le déplacement en translation du peigne 6 comme il sera décrit ultérieurement. La sortie du sélecteur est appliquée à un générateur 19 de signaux de commande appliqué au servo-vérin 14. Des moyens de réglage 18 de l'amplitude d'oscillation sont prévus et euxmêmes reliés au générateur de signaux 19. Un capteur de position 20 est associé au servo-vérin 14 et est destiné à déterminer la position de l'ensemble d'obturation, et notamment du peigne 6. Le capteur de position 20 est relié, par une liaison 21, au sélecteur 17. L'exemple ci-après se réfère à la réalisation d'une gaine ou manchon cylindrique 15, comportant une succession, dans la direction longitudinale I de la gaine 15, de parties respectivement lacunaire 15A et pleine 15B. Chaque partie pleine est suivie d'une partie lacunaire et vice-versà. Afin de réaliser la partie lacunaire ou ajourée 15A, le flux de matière thermoplastique à l'état visqueux ou plastique, s'écoulant au travers de la fente d'extrusion 4, est interrompu- localement et de manière cyclique et momentanée, par le peigne 6 animé d'un mouvement oscillant alternatif, à une fréquence donnée et de préférence constante, délivrée par le générateur d'impulsion 16. L'amplitude du mouvement alternatif du peigne 6 est réglée par les moyens de réglage 18 et telle que le peigne oscille entre une position où la fente d'extrusion 4 est totalement ouverte, et une position où celle-ci est fermée localement au niveau des dents du peigne 6. La figure 2 montre schématiquement, à une échelle agrandie, la gaine ou manchon 15. La partie 15A lacunaire comporte ainsi des brins de matière longitudinaux 22 (parallèles à l'axe longitudinal I de la gaine 15) et des brins de matière transversaux 23. Les brins longitudinaux 22 correspondent aux espaces entre les dents du peigne 6, lesdites ouvertures pouvant être de largeur différente sur la périphérie annulaire de ce dernier. Les brins longitudinaux peuvent ainsi présenter des largeurs différentes, dans le sens de la circonférence de la gaine 15. Les brins de matière transversaux 23 correspondent à la position du peigne 6 pour laquelle ce dernier est en position d'ouverture totale de la fente d'extrusion 4, au travers de laquelle s'écoule alors, de manière momentanée, la matière pour former le brin transversal de forme annulaire correspondant. Le générateur d'impulsion 16 délivre ses impulsions au sélecteur 17 qui place le dispositif dans un premier état de fonctionnement correspondant à la réalisation de la partie ajourée 15A. Le capteur de position 20 engendre des signaux susceptibles de permettre de vérifier à tout moment la position du peigne 6 et donc de vérifier si l'amplitude de ce dernier correspond bien à l'amplitude réglée par le bloc 18. Le sélecteur 17 comporte des moyens connus en euxmêmes tels qu'une horloge, permettant de déterminer le moment où il convient d'interrompre la réalisation de la bande ajourée afin de réaliser une bande pleine 15B. La détermination de cette durée est réalisée en fonction de la vitesse d'avancement de la gaine sortant de la tête d'extrusion et de la longueur désirée de la partie ajourée 15A. A cet instant, le sélecteur 17 place le dispositif dans un second état de fonctionnement correspondant au passage entre la partie ajourée 15A et la partie pleine 15B. Dans ce second état de fonctionnement, le sélecteur 17 commande le générateur de signaux 19 de manière à déplacer, en translation, selon un mouvement continu de préférence, le peigne 6. A noter que, selon une forme préférée de réalisation, le peigne 6 est toujours animé d'un mouvement oscillant, même pendant ce mouvement de translation continu. On a représenté dans le bloc 17, correspondant au sélecteur, les variations de la position moyenne P du peigne, abstraction faite du moment oscillant permanent, en fonction du temps. La position Po correspond au premier état de fonctionnement, c'est-à-dire à une position telle que décrite ci-dessus et pour laquelle le peigne 6 permet la réalisation de la partie lacunaire 15A de la gaine. Le sélecteur 17, commandé par l'horloge interne, provoque le déplacement en translation continu du peigne 6, toujours animé du mouvement oscillant, depuis la position Po jusqu'à une position 22. Le passage de la position Po à P2 est réalisé par une rampe P1 symbolisant la variation de la position en fonction du temps et qui suit dans l'exemple donné une loi linéaire. La position P2 correspond à la position du peigne, toujours oscillant, pour laquelle ce dernier permet la réalisation de la partie pleine 15s de la gaine 15. En la position P2 pour laquelle on réalise la partie pleine 15s, le dispositif se trouve dans un troisième état de fonctionnement, le temps nécessaire à la réalisation de la partie pleine 15s. Une fois la longueur, dans le sens de défilement de la gaine, de la partie pleine 15B réalisée, le sélecteur 17, commandé par son horloge interne, commande le générateur de signaux 19 de manière à faire passer le système dans un quatrième état où la position moyenne du peigne passe de la position P2 (bande pleine) à une position P4 correspondant à la réalisation d'une bande ajourée. Le passage entre P2 et P4 est effectué par translation continue, de préférence selon une loi linéaire, par variation de la position P3 qui passe de P2 à P4. Il est fait référence ci-dessus à la notion de position moyenne du peigne, mesurée dans la direction de l'axe z. La notion de position moyenne fait référence à la position du peigne centrée, et autour de laquelle le peigne oscille à une fréquence donnée et à une amplitude donnée, l'amplitude et la fréquence étant constantes. Ainsi, lors du passage du premier état (bande ajourée) au troisième état de fonctionnement (bande pleine), le peigne 6 est progressivement déplacé en translation, vers le haut dans l'exemple des figures, toujours animé dun mouvement oscillatoire, jusqu'à la position P2 pour laquelle le peigne libère totalement l'ouverture de la fente d'extrusion 4. En d'autres termes, en cette position P2 de réalisation de la bande pleine, le niveau inférieur de l'amplitude du mouvement oscillatoire est disposé à un niveau supérieur ou égal à la partie supérieure de la fente d'extrusion 4. Ainsi, même en position minimale lors du mouvement oscillant du peigne, ce dernier n'obture en aucun cas la fente d'extrusion 4, ce qui permet la réalisation de la bande pleine 15s. Inversement, lorsque le peigne est dans le premier ou le quatrième état tel qu'indiqué dans les figures, pour la réalisation de la bande ajourée, le peigne 6 oscille de -manière à ce qu'il obture et libère, de manière cyclique, la fente d'extrusion 4 pour permettre la réalisation de la bande ajourée 15A. I1 est à noter que ladite période transitoire permet d'assurer une transition en continu entre la partie ajourée et la partie pleine, de manière optimale, sans discontinuité de matière ou rupture, ou surépaisseur au niveau de la zone de transition entre une partie ajourée et une partie pleine contigues. La figure 3 montre de façon schématique une gaine réalisée selon l'invention et comportant une partie pleine et une partie ajourée, la partie pleine étant disposée à la base d'arbuste 30, à proximité du sol, tandis que la partie ajourée est disposée en partie supérieure. La partie pleine permet d'assurer la protection totale de l'arbuste contre les produits chimiques qui ne sont pas destinés à l'arbuste mais à la zone dans laquelle celui-ci est planté. La partie ajourée permet d'assurer la protection de la partie aérienne de l'arbuste contre les prédateurs et le vent. A noter que la partie ajourée assure la protection de l'arbuste sans gêner la croissance de ce dernier, et notamment le passage de la lumière et de l'aération nécessaire à ce dernier. La gaine de l'invention est susceptible d'être réalisée en tout type de matériau susceptible d'être extrudé. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté mais englobe toute variante telle que mentionnée dans les revendications ci-après. REVENDICATIOttS 1 - Procédé de réalisation par extrusion d'éléments longilignes dans lequel un matériau synthétique thermoplastique est introduit à l'état visqueux ou plastique dans une tête d'extrusion pourvue d'une fente d'extrusion associée à des moyens d'obturation déplaçables, aptes à interrompre localement et de façon intermittente le flux de matériaux visqueux, caractérisé en ce que l'on commande les moyens d'obturation de manière à créer en continu, dans le sens longitudinal dudit élément, une partie sensIblement pleine et une partie sensiblement lacunaire, toutes deux contigues. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie pleine est réalisée par l'ouverture totale de la fente d'extrusion, et la partie lacunaire par un mouvement oscillatoire des moyens d'obturation à une fréquence donnée et une amplitude donnée entre une position d'ouverture et une position de fermeture. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le passage d'une partie lacunaire à une partie pleine est réalisé par déplacement en translation des moyens d'obturation de manière continue, depuis une position de réalisation de la partie lacunaire vers une position libérant totalement la fente d'extrusion (réalisation partie pleine). 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le déplacement continu en translation est une loi linéaire en fonction du temps. 5 - procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le mouvement oscillatoire des moyens d'obturation est effectué à fréquence et amplitude constantes. 6 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mouvement oscillatoire du moyen d'obturation est poursuivi lors du déplacement en translation continue de ce dernier. 7 - Dispositif pour la réalisation par extrusion d'éléments longilignes en matériau synthétique thermoplastique, comprenant une tête d'extrusion dans laquelle on introduit à l'état visqueux ou plastique ledit matériau, ladite tête étant pourvue d'une fente d'extrusion associée à des moyens d'obturation déplaçables et aptes à interrompre localement de façon intermittente le flux de matériau visqueux, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande des moyens d'obturation, de manière à créer en continu dans le sens longitudinal dudit élément une partie sensiblement pleine et une partie sensiblement lacunaire. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant de déplacer les moyens d'obturation entre une position d'ouverture totale et une position d'ouverture/fermeture cyclique de la fente d'extrusion. 9 - Gaine de protection de la partie aérienne de végétaux, de forme cylindrique, caractérisée en ce qu'elle est réalisée à l'aide du procédé selon lune des revendications 1 à 5. 10 - Gaine de protection de la partie aérienne de végétaux, de forme cylindrique, caractérisée en ce qu'elle comporte dans le sens longitudinal, une première partie pleine et une seconde partie ajourée.