"Procédé de fabrication de treillis tridimensionnels continus en matériau thermoplastique et dispositifs de mise en oeuvre".
La présente invention concerne un procédé
de fabrication d'un treillis tridimensionnel continu à
partir d'une feuille de matériau thermoplastique. Elle
concerne aussi les produits obtenus par ce procédé, ainsi que les dispositifs de mise en oeuvre.
Il est connu de fabriquer des treillis tridimensionnels à partir de plaques métalliques. Un des
procédés connus consiste à pratiquer une série d'entailles longitudinales dans la feuille métallique, puis à étirer transversalement après chaque série d'entailles, le matériau ainsi obtenu ayant la forme d'un grillage
dont les mailles sont plus ou moins rectangulaires suivant la longueur des entailles et le taux d'étirage.
On cherche depuis longtemps à remplacer
ces treillis métalliques par des treillis à base de matière plastique.
On s'est rendu compte que le procédé décrit ci-dessus, utilisé avec des feuilles de matière plastique ne permettait pas d'obtenir des matériaux de qualité comparable à ceux obtenus à partir de plaques métalliques. En effet, le matériau obtenu par ce procédé présente un important phénomène de retrait dès que la température augmente, le rendant ainsi inutilisable dans la majorité des applications.
Le procédé selon l'invention permet d'éviter ces inconvénients. A cet effet, il est caractérisé
en ce qu'il consiste à réaliser des séries d'entailles parallèles, sensiblement sur toute la largeur de la feuille, chaque série d'entailles étant séparée de la série voisine par un espace non entaillé, puis à étirer transversalement ladite feuille avec un taux d'étirage compris entre 1,1 et 3.
Selon un mode préférentiel de réalisation, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que
la feuille étirée est ensuite stabilisée à une température qui n'est pas inférieure au point VICAT du matériau diminué de 40[deg.]C.
On s'est rendu compte en effet de façon surprenante qu'en réalisant simultanément les entailles sur toute la largeur de la feuille, l'étirage transversal, puis la stabilisation de la feuille étirée à une température supérieure au point VICAT du matériau diminuée de 40[deg.]C, on obtenait un treillis tridimensionnel ayant une rigidité et une stabilité thermique très bonne.
<EMI ID=1.1>
plan perpendiculaire au plan de la feuille, ce qui présente de grands avantages dans son utilisation, ainsi
que cela sera décrit plus loin.
D'une façon générale ce procédé est applicable à tous les types de matériaux thermoplastiques
tel que : polychlorure de vinyle, polystyrène, acrylonitrile styrène butadiène, polymêthacrylate de méthyle styrène butadiène, etc...
En ce qui concerne les températures de stabilisation de la feuille étirée, on s'est rendu compte qu'il n'était pas possible de réaliser cette stabilisation à une température inférieure au point VICAT du matériau diminué de 40[deg.]C. En dessous de cette température, on obtient en effet un matériau qui n'est pas stable
dès que la température s'élève et qui a donc tendance à se rétrécir (le point VICAT d'un matériau est défini comme étant sa température de ramollissement selon la méthode décrite dans la norme française NF T 51 021).
La; réalisation des entailles du matériau peut s'effectuer à une température supérieure à la tem:pérature ambiante, mais ne doit jamais être effectuée
à une température supérieure au point VICAT du matériau. On a observé en effet qu'au delà de cette température,
le matériau avait tendance à se ressouder spontanément par points, ce qui conduit ensuite à des défauts du matériau après l'étirage.
Afin que l'étirage du matériau s'effectue dans de bonnes conditions et afin notamment d'éviter les cassures, il est préférable de réaliser celui-ci dans une enceinte où règne une température régulée supérieure au point VICAT du matériau utilisé.
Selon un autre mode préférentiel de réalisation, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que le taux d'étirage transversal est inférieur à 1,6. On a en effet constaté de façon surprenante qu'en dessous du taux d'étirage de 1,6, on obtenait un matériau qui outre les propriétés déjà décrites possédait la particularité d'être légèrement ondulé dans le sens transversal, correspondant au sens d'étirage. Un tel produit, ainsi que cela sera expliqué plus loin, présente des avantages dans un certain nombre d'applications.
Selon une autre caractéristique, le procédé selon l'invention, dans lequel l'étirage est effectué
à l'aide d'une machine d'étirage comportant, deux chemins de, roulements divergents sur lesquels se déplacent des chariots mobiles munis de pinces- est caractérise en ce
<EMI ID=2.1> au point VICAT du matériau. On a en effet constaté qu'en dessous de cette température, les pinces avaient une mauvaise adhérence sur la feuille de matériau thermoplas-
<EMI ID=3.1>
bonne rigidité, le procédé selon l'inventiez est aussi caractérisé en ce que les entailles sont constituées par des séries de traits rectilignes parallèles disposés de telle façon que les entailles de deux sérias- successives
<EMI ID=4.1>
dé ci-dessus ainsi que les outils et machins permettant leur réalisation., L'invention concerne aussi les applicatiens ce ces produits.
D'autres avantages et�applications de l'invention apparaîtront dans la description suivante donnée à titre d'exemple non limitatif, conjointement avec
les figures qui représentent :
- la figure 1, une partie d'une feuille ou d'un film après réalisation des entailles.; <EMI ID=5.1> étirage de la feuille de la figure 1;
- la figure 2b, une vue en coupe selon A-A de la figure 2a;
- la figure 3, un schéma des différentes zones d'une machine d'étirage;
- la figure 4, un exemple de réalisation d'une machine d'entaillage du matériau thermoplastique;
- les figures 5, 6 et 7 des détails de réalisation de la machine de la figure 4;
- la figure 8, un exemple d'application du matériau selon l'invention.
Sur la figure 1, on a représenté une partie d'une feuille 10 après réalisation d'entailles telles que 3, 4 et 5 qui forment des chevrons avec les entailles 6,7 et 8. La distance a est sensiblement égale à 5 mm
<EMI ID=6.1>
est égal à 60[deg.]. Après étirage d'un, taux de 1,3 (le
taux d'étirage étant défini comme étant le rapport (a + b) après étirage / (a + b) avant étirage) , le produit obtenu est celui représenté en vue de dessus sur la figure 2a
<EMI ID=7.1>
ties de feuille thermoplastique 10 telles que 1 et 2 <EMI ID=8.1>
<EMI ID=9.1>
jours sur les figures 2a et 2b. On remarque- sur la figure 2b que la distance c qui sépare deux crêtes successives. qui sont les extrémités des entailles après étirage est
<EMI ID=10.1>
Sur la figure 3, la zone 1 est une zone de préchauffage dans laquelle le matériau à étirer est préchauffe à une température comprise entre 100[deg.]C et
<EMI ID=11.1>
dans 1 Utilisation des filas en feuilles de matériaux
<EMI ID=12.1>
sement dans laquelle la température est comprise entre
60[deg.] C et 90[deg.]C.
Au cours des essais d'.étirage qui ont été réalises, on s'est rendu compte que .les places de la ma-
<EMI ID=13.1> la figure 2b. On a en effet, constaté qu'au dessus de ce taux d'étirage la distance c redevenait sensiblement
<EMI ID=14.1>
qui commence à s'étirer et il existe des risques importants de rupture,
'Pour réaliser des entailles dans le matériau
<EMI ID=15.1>
une machine dont le schéma gênerai est représenté sur la figure 4.
<EMI ID=16.1>
deux supports 31 et 32 maintenus respectivement par des équerres 33 et 34,. Sur ces supports coulissent respecti-
<EMI ID=17.1>
tournant dans des paliers 41 et 42 respectivement soli-
<EMI ID=18.1>
est munie d'un engrenage 40 qui entraîne dans sa rotation..
<EMI ID=19.1>
son extrémité 43 par un moteur non représenté sur la figura. Dans le cas d'un entaillage et un étirage en continu, l'axe 43 est relié par un système de synchronisation <EMI ID=20.1>
position de ces. outils sur les rouleaux tais que 37 et
38 est représentés, sur la figure 5. Deux outils de coupe <EMI ID=21.1>
geur est fonction de la distance a entre deux séries d'entailles. La largeur de l'outil de coupe conditionne la. largeur b des entailles. Il est évident que le nombre d'outils de coupe n'est pas limite. Les figures et représentent un outil de coupe tel que 44 vu dans le sans parallèle à son axe. Sur la figura 6, on a représenté schématiquement deux outils de. coupa respectivement sur les rouleaux 37 et 38 et les positions respectives
<EMI ID=22.1>
tenir le résultat montré sur la figure 1. Chaque. outil de coupe tel que 44 est alésé pour pouvoir s'enfiler sur l'un des rouleaux 37 ou 38 et comporte une rainure 50 permettant l'alignement correct des dents de deux outils
<EMI ID=23.1> La figure 7 représente une vue de dessus d'un outil de soupe- avec la disposition des dents telles <EMI ID=24.1>
<EMI ID=25.1>
qui donne un angle 0%. sur la figure 1 de 60[deg.] .
D'une manière générale on peut faire varier
<EMI ID=26.1>
tout en conservant le même appareil.
<EMI ID=27.1>
ne doit pas être inférieur à 20[deg.] , valeur en dessous de
<EMI ID=28.1>
sur les figures 2a et 2b.
Pour mieux comprendre le procédé selon l'invention, en va maintenant donner un exemple non limitatif de mise en oeuvre de ce procédé. On a pris un film à base de polychlorure de vinyle de point VICAT
<EMI ID=29.1>
d'étirage a été fixe à une valeur de 1,3. Les températures des différentes zones étaient les suivantes :
<EMI ID=30.1>
sine de 68[deg.]C, par circulation de fluide chauffé prévu
<EMI ID=31.1>
le fils étiré a été refroidi avec une lame d'air.
<EMI ID=32.1>
Un exemple d'application important du produit selon l'invention est décrit sur la figure 8. Il
<EMI ID=33.1>
<EMI ID=34.1>
de parpaings ou de briques 60, 61, 62.....assemblés par
<EMI ID=35.1> <EMI ID=36.1>
la cloison ainsi réalisée l'aspect habituel, on enduit le treillis avec du plâtre suivant les techniques d'enduction bien connues dans le bâtiment {projection au
<EMI ID=37.1>
la rigidité et la solidité des cloisons obtenues étant tout à fait comparables à celles des cloisons réalisées
-avec les matériaux traditionnels.
Dans ce type d'applications, la treillis selon l'invention apporte un avantage considérable par rapport aux treillis métalliques. En effet., les plâtres
<EMI ID=38.1>
attaquent le métal. Les matières plastiques utilisées pour la réalisation de l'invention étant asti-corrosives,.'
<EMI ID=39.1>
de vie bien supérieure.
De préférence on choisira: dams ce type
<EMI ID=40.1> - la réalisation de grilles,, de filtre de crépines, etc...
Il est évident que l'homme de l'art pourra
réaliser toutes les variantes possibles du procédé, du
matériel et des applications de l'invention sans pour
autant sortir du cadre de celles-ci.
En particulier , on a décrit un procédé
d'entaillage suivi ('Pu... étirage transversal. Il est
évident que la procède de l'intention est aussi applicable sans adaptation à l'étirage longitudinal du
support après entaillage. Seule change l'orientation
des entailles pour obtenir le même résultat.
<EMI ID=41.1>
tériau thermoplastique,' caractérisé en ce qu'il con-
<EMI ID=42.1>
ladite feuille avec un taux d'étirage compris entre
1,1 et 3.
"Method of manufacturing continuous three-dimensional lattices in thermoplastic material and devices for use".
The present invention relates to a method
manufacturing a continuous three-dimensional lattice
from a sheet of thermoplastic material. She
also concerns the products obtained by this process, as well as the processing devices.
It is known to manufacture three-dimensional lattices from metal plates. One of
known methods consist in making a series of longitudinal notches in the metal sheet, then in stretching transversely after each series of notches, the material thus obtained having the shape of a mesh
the meshes of which are more or less rectangular depending on the length of the notches and the degree of drawing.
We have been looking for a long time to replace
these metal lattices by plastic-based lattices.
It has been realized that the process described above, used with plastic sheets, does not make it possible to obtain materials of a quality comparable to those obtained from metal plates. Indeed, the material obtained by this process exhibits a significant shrinkage phenomenon as soon as the temperature increases, thus rendering it unusable in the majority of applications.
The method according to the invention makes it possible to avoid these drawbacks. For this purpose, it is characterized
in that it consists in making series of parallel notches, substantially over the entire width of the sheet, each series of notches being separated from the neighboring series by a non-notched space, then in transversely stretching said sheet with a rate stretch between 1.1 and 3.
According to a preferred embodiment, the method according to the invention is characterized in that
the stretched sheet is then stabilized at a temperature not lower than the VICAT point of the material reduced by 40 [deg.] C.
Surprisingly, it has been realized that by simultaneously making the notches over the entire width of the sheet, the transverse stretching, then the stabilization of the stretched sheet at a temperature above the VICAT point of the material reduced by 40 [deg.] C, a three-dimensional lattice having very good rigidity and thermal stability was obtained.
<EMI ID = 1.1>
plane perpendicular to the plane of the sheet, which has great advantages in its use, thus
that will be described later.
In general, this process is applicable to all types of thermoplastic materials.
such as: polyvinyl chloride, polystyrene, acrylonitrile styrene butadiene, polymethyl methacrylate styrene butadiene, etc ...
Regarding the stabilization temperatures of the stretched sheet, it was realized that it was not possible to achieve this stabilization at a temperature below the VICAT point of the material reduced by 40 [deg.] C. Below this temperature, a material is indeed obtained which is not stable.
as soon as the temperature rises and which therefore tends to shrink (the VICAT point of a material is defined as being its softening temperature according to the method described in French standard NF T 51 021).
The; making notches in the material can be carried out at a temperature above room temperature, but must never be carried out
at a temperature above the VICAT point of the material. It has in fact been observed that beyond this temperature,
the material tended to spontaneously re-weld in spots, which then leads to material defects after stretching.
In order for the material to be stretched under good conditions and in particular in order to avoid breakage, it is preferable to carry it out in an enclosure where there is a regulated temperature above the VICAT point of the material used.
According to another preferred embodiment, the method according to the invention is characterized in that the transverse stretching ratio is less than 1.6. It was indeed surprisingly found that below the stretch ratio of 1.6, a material was obtained which, in addition to the properties already described, had the particularity of being slightly corrugated in the transverse direction, corresponding to the direction of drawing. Such a product, as will be explained later, has advantages in a number of applications.
According to another characteristic, the method according to the invention, in which the stretching is carried out
with the aid of a drawing machine comprising, two tracks of, divergent bearings on which move mobile carriages provided with grippers - is characterized in that
<EMI ID = 2.1> at the VICAT point of the material. It was in fact observed that below this temperature, the clamps had poor adhesion to the sheet of thermoplastic material.
<EMI ID = 3.1>
good rigidity, the process according to the invention is also characterized in that the notches are formed by series of parallel rectilinear lines arranged in such a way that the notches of two successive series
<EMI ID = 4.1>
dice above as well as the tools and machines allowing their realization. The invention also relates to the applicatiens this these products.
Other advantages and applications of the invention will become apparent from the following description given by way of non-limiting example, together with
the figures which represent:
- Figure 1, part of a sheet or film after making the notches; <EMI ID = 5.1> stretching of the sheet of Figure 1;
- Figure 2b, a sectional view along A-A of Figure 2a;
FIG. 3, a diagram of the different zones of a stretching machine;
FIG. 4, an exemplary embodiment of a machine for notching the thermoplastic material;
- Figures 5, 6 and 7 of the embodiment details of the machine of Figure 4;
- Figure 8, an example of application of the material according to the invention.
In Figure 1, there is shown a part of a sheet 10 after making notches such as 3, 4 and 5 which form chevrons with the notches 6, 7 and 8. The distance a is substantially equal to 5 mm.
<EMI ID = 6.1>
is equal to 60 [deg.]. After stretching a, rate of 1.3 (the
stretching ratio being defined as being the ratio (a + b) after stretching / (a + b) before stretching), the product obtained is that shown in top view in FIG. 2a
<EMI ID = 7.1>
thermoplastic sheet ties 10 such as 1 and 2 <EMI ID = 8.1>
<EMI ID = 9.1>
days in Figures 2a and 2b. Note in FIG. 2b that the distance c which separates two successive peaks. which are the ends of the notches after drawing is
<EMI ID = 10.1>
In Figure 3, zone 1 is a preheating zone in which the material to be stretched is preheated to a temperature between 100 [deg.] C and
<EMI ID = 11.1>
in 1 Use of filas in material sheets
<EMI ID = 12.1>
in which the temperature is between
60 [deg.] C and 90 [deg.] C.
During the stretching tests which were carried out, it was realized that. The places of the ma-
<EMI ID = 13.1> Figure 2b. It has in fact been observed that above this stretching rate, the distance c becomes again appreciably
<EMI ID = 14.1>
that begins to stretch and there are significant risks of rupture,
'' To make notches in the material
<EMI ID = 15.1>
a machine whose general diagram is shown in Figure 4.
<EMI ID = 16.1>
two supports 31 and 32 held respectively by brackets 33 and 34 ,. On these supports slide respectively
<EMI ID = 17.1>
rotating in bearings 41 and 42 respectively solid
<EMI ID = 18.1>
is provided with a gear 40 which drives in its rotation.
<EMI ID = 19.1>
its end 43 by a motor not shown in the figure. In the case of continuous notching and drawing, axis 43 is connected by a synchronization system <EMI ID = 20.1>
position of these. tools on the rollers are only 37 and
38 is shown in figure 5. Two cutting tools <EMI ID = 21.1>
geur is a function of the distance a between two series of notches. The width of the cutting tool determines the. width b of the notches. It is obvious that the number of cutting tools is not limited. Figures and show a cutting tool such as 44 seen in the line without parallel to its axis. In Figure 6, there is schematically shown two tools. cut respectively on rollers 37 and 38 and the respective positions
<EMI ID = 22.1>
hold the result shown in Figure 1. Each. cutting tool such as 44 is bored to be able to be threaded on one of the rollers 37 or 38 and has a groove 50 allowing the correct alignment of the teeth of two tools
<EMI ID = 23.1> Figure 7 shows a top view of a soup tool with the arrangement of the teeth as <EMI ID = 24.1>
<EMI ID = 25.1>
which gives an angle of 0%. in Figure 1 of 60 [deg.].
In general we can vary
<EMI ID = 26.1>
while keeping the same device.
<EMI ID = 27.1>
must not be less than 20 [deg.], value below
<EMI ID = 28.1>
in Figures 2a and 2b.
To better understand the process according to the invention, a non-limiting example of the implementation of this process will now be given. We took a VICAT point polyvinyl chloride film
<EMI ID = 29.1>
stretch was fixed at a value of 1.3. The temperatures of the different zones were as follows:
<EMI ID = 30.1>
sine of 68 [deg.] C, by circulation of heated fluid provided
<EMI ID = 31.1>
the stretched yarn was cooled with an air knife.
<EMI ID = 32.1>
An important example of application of the product according to the invention is described in Figure 8. It
<EMI ID = 33.1>
<EMI ID = 34.1>
concrete blocks or bricks 60, 61, 62 ..... assembled by
<EMI ID = 35.1> <EMI ID = 36.1>
the partition thus produced the usual appearance, the mesh is coated with plaster according to the coating techniques well known in the building {projection at
<EMI ID = 37.1>
the rigidity and solidity of the partitions obtained being completely comparable to those of the partitions produced
-with traditional materials.
In this type of application, the mesh according to the invention provides a considerable advantage over metal mesh. Indeed., Plasters
<EMI ID = 38.1>
attack metal. The plastics used for the realization of the invention being asti-corrosive ,. '
<EMI ID = 39.1>
of much higher life.
Preferably we will choose: in this type
<EMI ID = 40.1> - the realization of grids, strainer filters, etc ...
It is obvious that those skilled in the art will be able to
carry out all the possible variants of the process,
material and applications of the invention without for
you might as well go outside the framework of these.
In particular, a process has been described
notching followed ('Pu ... transverse stretching. It is
evident that the procedure of intention is also applicable without adaptation to the longitudinal stretching of the
support after notching. Only the orientation changes
notches to achieve the same result.
<EMI ID = 41.1>
thermoplastic material, 'characterized in that it con-
<EMI ID = 42.1>
said sheet with a stretch ratio of between
1,1 and 3.