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"Procédé et appareil perfectionnés de production d'une pellicule plat. de matière thermoplastique,,*
La présente invention a trait à un procédé et à un appareil perfectionnée de production d'une pellicule tubu- laire aplatie, d'une matière thermoplastique polymère organique synthétique normalement solide, dont la nature est telle qu'elle puits* fondre à une température inférieure à la température à laquelle elle subit la décomposition chimique, pour former un liquide Visqueux dont la viscosité est telle que la matière puis-
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se tire extrudé* par une filière annulaire pour former un tuba,
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et qui n'a pas de point de funion net, mais paons graduellement dans un intervalle notable de température de l'état oe= solide 1\011/1 '6tl1t d'un liquide visqueux, sans changement brusque de la consistance, lorsqu'on augmente progressivement la températu- rue Voici des exemples de telles matières palpra,py,3aa, poly- éthylène, polystyrène et chlorure de polyvinyle; ce* matières seront appelées oi-dessuus et dans les revendications annexées "matière,o thermoplastique de l'espèce décrite".
Il a été proposé de produire une pellicule tubu-
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laire aplatie de matière thermoplastique de 111iol décrite en extrudant la matière fondue tous fora de tube et, alors que la &.t.ùre se trouve encore À l'état amolli à la suite de l'extra s3aa,, de forcer une bulle en appliquant la pre'lion d'un fluide à l'intérieur du tube en un endroit où la matière extrudée est engagée entre deux paire$ de cylindre* de placage espacés dans la direction du mouvement du tube et servant à tirer le tube loin du point d'extrusion à des vitesses linéaires différentes.
La paire de cylindres la plus éloignée du point d'extrusion fait avancer la matière à une vitesse linéaire plus grande que celle à laquelle lafait avancer la paire de cylindres le plue proche du point d'extrusion et, grâce à cet agencement, la ma- tière formant la bulle est étirée latéralement et longitudinale ment.
Toutefois, la mise en oeuvre de ces propositions connues donne nécessairement lieu à la déformation de la matiè- re avant la formation de la bulle et un débuts principaux de la présente invention consiste à proposer un procédé et un appareil de formation d'une pellicule tubulaire aplatie d'une matière thermoplastique de l'espèce décrite par la méthode à bulle, mais qui évite la déformation notable du tube extrudé, jusque
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ceu'il puisse être simultanément étiré latéralement et longitud1nakement
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Selon l'invention on propos* 14 procédé da ', , duotion d une pellicule tubulaire aplatie d'une matière ther- ,,t moplastique dé 1 espèce décrite, par les opérations constant /.
à xtrudiJÉ1 1* matière) alors qu'elle est chaude, par une fUif1.? te annulaire, tout) forât d'un tube continu, à maintenir la fors* tubulaire d<t)tube <et à l'arancer Mcialetent une première bzz tusse linéaire prédéterminée autour d'un dispositif on priée d'éfcanoaeaeat avec la paroi intérieure du tube et vers un dis*' positif de chauffage agencé pour chauffer le tube Jusqu'à une température d'amollissement qui permette l'orientation des Molé- cules de la matières à maintenir l'intérieur du tubes entre la filière et le dispositif d'étanchement, sensiblement à la pros,* $ion Atmosphérique et à provoquer le refroidissement et le dur-
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oiasement du tube avant sa venue en prise avec le dispositif d'éternellement* à admettre ,
un Bas à une pression supérieure A la' pression atmosphérique, par le dispositif à'etanchmaent, dans la partie du tube N'étendant entre les dispositifs d'étanche- ment et de chauffage) et & tirer le tube longitudinaleatent loin du dispositif de chauffage à une seconde vitesse linéaire, plua grande que la première vitesse linéaire, 4 l'aide de Cylindre$ de pinçage espacée du dispositif de chauffage et agencée pour aplatir la matière tubulaire, le déplacement du tube à ladite
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seconde vitesse linéaire et la pressions supérieure à la près"* sion atmosphérique établie dans la partie aa:
cl,ia par la cha leur, du tube sortant du dispositif de chauffage, agissant simultanément de manière à provoquer un étirement longitudinal. et latéral de la matière amollie par le dispositif de chauffage, pour réduire l'épaisseur des parois du tube à une valeur voulue d'épaisseur de paroi et pour augmenter le diamètre du tube avant son aplatissement En outre, selon l'invention, on propose le procédé de production d'une pellicule tubulaire aplatie d'une matière
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thermoplastique de l'espèce décrite, par les opérations oonsis"
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tant à extrade? la ...1;
161.'8 t ..10" qu'elle 0" chaude, par uia filière annulaire tous fera$ alun <ube COl7.t... déplacer 1 tube longitudinalement à uneby<mitr< vïteae" linéaire prédite.* * miné* et à créer* à l'intérieur du tube deux conta dont la pre stère s'étend depuis le point dfixtrueïon et dont la seoo4d* est créée à la 8u1e de la première sotte, ...a1hten ta roî,xe tubulaire du tube d4un la région 4e.dite.
sonea, k admettre un gaz à une pression supérieure à la pression atmosphérique dans ladite seconde zone tout en gardant la première zone à une près** lion eenaiblement atmosphérique à effectuer le roAïdistes4ut du tube avant la création de ladite seconde Ion., à chauffer le tube, juste avant que ce dernier ne quitte la seconde sone, à une température d'amollissement qui permette l'orientation des polécules de la matière, et, tout en aplatissant le tube , à effectuer sa traction longitudinale à une $*coude vitesse li-
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néaire prédéterminée, supérieure à ladite première vitenze 11- néaire, tout en emprisonnant le gaz admis dans le tube,
pour effectuer simultanément l'étirement latéral et longitudinal de la partie chauffée du tube..
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De plus, selon l'invention, on propose un appalp reil destiné à produire une pellicule tubulaire aplatie d'une matière thermoplastique de l'espèce décrite, comprenant un ap- pareil d'extrusion ayant une filière peu? laquelle un tube de la.
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dite matière peut tire continuant extrudé. un organe 4'6taaoh..
%ont espacé de la filière et agencé de manière à venir en priée #vee les parois intérieures du tube pour établir un joint étanc à l'air avec ces dernières et pour permettre de barder la partie du tube comprise entre la filière et ledit corps à une pros- %ion sensiblement atmosphérique, un dispositif de refroidisse* ment situé entre la filière et l'organe d'étanchement et agence
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pour effectuer le refroidissement et le dureïeeçjneut du tube avant sa venue en prise avec l'organe d'étanchement,
un dispo-
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aitît de chauffabe espace de l'organe d'étanchement et servant
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à chauffer le tube refroidi et durci à une température d'amol- lissement qui permette l'orientation des molécules de la matière des éléments de support mobiles, façonnés pour épouser la péri- phérie du tube et destinée à venir en prise avec le tube entre ledit organe d'étanchement et ledit dispositif.de chauffage et à déplacer le tube vers le dispositif de chauffage, un moyen servant à introduire un gaz à une pression supérieure à la pression atmosphérique, par ledit organe d'étanchement, dans la partir du tube située entre ledit organe et le dispositif de chauffage,
et des cylindres de pinçae espacés du fx dispositif de chauffage et servant à aplatir le tube de manière à y em- prisonner le gaz introduit par ledit moyen nommé en dernier lieu et aussi à déplacer le tube longitudinalement loin du dis- positif de chauffage à une vitesse linéaire plus grande que cel- le à laquelle le tube est déplacé par lesdits éléments de sup- port, par suite de quoi le tube amolli sortant du dispositif de chauffage est simultanément étiré longitudinalement et latérale-' ment pour réduire l'épaisseur des parois du tube à une valeur voulue d'épaisseur de paroi et pour augmenter le diamètre du tube avant son aplatissement.
Pour que l'invention puisse être clairement compris se$une de ses réalisations va maintenant être décrite à titre d'exemple en se référant aux dessins schématiques annexés.
La figure 1 représente schématiquement un appareil selon l'invention.
La figure 2 est une section suivant la ligne II-II de la figure 1.
Il est maintenant fait référencé aux dessina; la matière thermoplastique, par exemple un polypropylèae , est ex- trudée, d'une manière connue, par un appareil d'extrusion 1 et une filière 2 qui façonne ) la matière en un tube 3 qui est;
tiré autour d'un pot de refroidissement 4 de construction connue, pot qui maintient la forme tubulaire tout en provoquant le durqui maintient la forme tubulaire tout en provoquent le dur cissement de la matière thermoplastique, la traction étant ef-
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facture par des éléments de support mobiles comprenant un car- tain nombre de courroies longitudinalement mobiles 5 qui sont parallèles à la paroi externe du tube et qui viennent en con- tact avec cette dernière.
Les courroies,qui sont ide préférence deux, sont uniformément espacées autour de la paroi du tube. sont agencées pour venir en prise avec cette dernière après son durcissement et sont façonnées de manière à épouser la périphé- rie du tube, comme le représente la figure 2* Les courroies sont faires d'une matière élastique, telle que le caoutchouc souple, et, du fait qu'elles épousent la périphérie du tubs, elles servent à maintenir ia forme tabulairdu tube. Suivant une variante, si on le désire, les éléments de support mobiles peuvent comprendre une série de roues dont lea périphéries viennent en prise avec la paroi externe du tube et épousent cette dernière.
Après que le tube quitte les courroies 5, il passe par un dispositif de chauffage tubulaire 6, agencé pour chauffer le tube à une température d'amollissement qui permet- te l'orientation des molécules de la matière thermoplastique de manière qu'elle puisse être étirée latéralement et longitudi- nalement. En un endroit situé au-delà du diapositive chauffage 6, une paire de cylindres de pinçage coopérants 7 viennent en prise avec le tube et aplatissent ce dernier*
Un saut de préférence, l'air, à une pression su- périeure à la pression atmosphérique, est introduite dans le tu- be 3 par un tuyau 8 qui passe par la filière 2,
le pot de re- froidissement 4 et un organe d'étanchement 9 dont l'utilité se- ra indiquée plus bas. Le gas comprimé fourni par une source telle qu'une pompe P, pénètre dans le tuba 3 en un endroit si- tué légèrement en amont de celui où le tube vient en prise avec les courroies 5,et l'obturation du passage de l'air par les cy- lindres de pinças. 7 tend à augmenter la pression du gas entre le dispositif de chauffage 6 et les cylindres de pinçage,.
de
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manière que le gaz comprimé situé dans cette région agisse sur le tube amolli par la chaleur pour effectuer son étirement laté" ral et pour former ce qu'on appelle un bulle 10, comme le mon- tre la figure 1, Les cylindres de pinçage 7 sont agencés pour déplacer le tube, latéralement étire, à une vitesse linéaire qui est supérieure à celle 4 laquelle le tube 3 est déplacé par les courroies 5; par conséquent, le$ cylindres de pinçage ten- dent à effectuer l'étirement longitudinal de la matière formant le tube. L'étirement simultané longitudinal et latéral du tube provoque une orientation biaxiale des molécules de la matière pour former la bulle 10.
On trouve que, si les cylindres 7 et les courroies 5 se déplacent à des vitesses linéaires dont le rapport va jus- qu'à ?il% il est possible de produire, par l'orientation, une bulle 10 dont la paroi a une épaisseur de l'ordre de 1/25ème à 1/50ème de l'épaisseur de la paroi du tube 3 avant l'orienta. ,1 tion. Ainsi, on comprend que le tube qui est aplati par les cy- lindres de pinçage 7 a un diamètre bien plus grand que celui .
du tube 3 avant l'orientation et constitue un tube aplati formé d'une pellicule mince @@@ de matière thermoplastique* Comme le montre la figura 1, l'organe d'étanche- ment 9 comporte deux éléments tronconiques 11, destinés à ve- nir en prise avec la paroi interne du tube 3 et axialement es- pacés entre eux.
Les cotés des éléments 11 divergent dans le sens du mouvement du tube 3, si bien qu'il y a un minimum de frottement entre le tube 3 et les éléments 11 tout en permet- tant aux éléments 11 d'établir un joint étanche'avec la paroi du tube, de manière que la section ou zone 12 du tube et la bulle 10 contiennent un gaz 1 une pression supérieure à la près- sion atmosphérique,
alors que la section ou zone 13 du tube 3 reste à une pression sensiblement atmosphérique et que le gaz sous pression ne peut pénétrer dans la zone 13 et provoquer la
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' déformation du tube en dérangeant l'extrusion de la matière fondue dans la région de la filière 2. Dans la réalisationpré- férée de l'invention, deux élément il sont utiliséscomme il est décrit plus haut; toutefcis, si on le désire, un certain nombre d'éléments 11, plus $rand que deux, peugent être utilités et, dans certaine cas$ un seul élément 11 peut suffire.
A la lumière de la description qui précède, il est entendu que les élément? 11 créent, à l'intérieur du tube
3 en mouvement longitudinal,deux zones 12, 13 dont la première zone, 13, *$étend depuis le point d'extrusion du tube 3 et la seconde zone, 12, est créée à la suit* de la première zone.
Le joint étanche formé par les éléments 11 Avec la paroi intérieure du tube 3 assure que la première zone 13 soit gardée à une pres- sion sensiblement atmosphérique, de manière que le dispositif de refroidissement 4 provoque le durcissement de la matière thermoplastique extrudée avant que la matière ne vienne en con- tact avec le gaz à la pression supérieure à la pression armos- phérique. Ainsi, il est possible d'introduire le gaz sous pres- sion dans la zone 12 sans déformer le tube 3 et assurer que la. bulle 10 se forme sous une pression réglée, latéralement et lonitudinalement ,
car ce n'est que lorsque le tube 3 quitte le dispositif de chauffage que le tube est amolli dans une mesure $urticante pour permettre l'orientation des molécules de la matière thermoplastique et, en ce moment, le tube est simultané- ment soumis à des forces d'étirement latérales et longitudinales.
Comme le montrent les dessins, le tube 3 est ex- trudé et est déplacé dans un sens ascendant; toutefois, il est entendu que, si on le désire, le tube peut être extradé et dé- placé dans un sens descendant.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.