Procédé pour gaufrer un film thermoplastique et appareil pour la mise en oeuvre dudit procédé
La présente invention se rapporte à un procédé pour gaufrer un film thermoplastique, en vue d'imprimer en relief divers motifs décoratifs ou autres dans le film. L'invention se rapporte également à un appareil pour la mise en oeuvre dudit procédé. Les films gaufrés trouvent de larges débouchés dans la fabrication d'articles ménagers tels que nappes, rideaux, etc.. et sont aussi utilisés en particulier comme matériaux d'emballage et pour la confection de vêtements imperméables.
Conformément au procédé selon l'inventison, on fait avancer ledit film suivant un trajet prédéterminé, on le chauffe sur une partie de ce trajet à une température suffisante pour permettre son gaufrage. et on le fait passer autour d'un tambour rotatif à surface gaufrante poreuse refroidie par de l'air aspiré dans ie tambour dans une région de ladite surface temporairement non recouverte par le film. Le procédé est caractérisé en ce que l'on crée dans ledit tambour une dépression exerçant un effet de succion à travers ladite surface sur la totalité de sa circonférence. cette dépression étant réglée de façon telle que le film soit appliqué contre la surface gaufrante froide avec une force suffisante pour produire le gaufrage dudit film. le film gaufré étant ensuite amené à se séparer de ladite surface.
L'appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend des moyens pour faire avancer un film thermoplastique le long d'un trajet prédéterminé, des moyens pour chauffer le film à une température suffisante pour permettre son gaufrage et un tambour de gaufrage rotatif comportant une surface gaufrante poreuse pour gaufrer le film lors de son passage autour dudit tambour. Il est caractérisé par des moyens agencés pour créer à l'intérieur dudit tambour une dépression exerçant un effet de succion à travers ladite surface. sur toute sa circonférence. cette dépression étant réglée de façon telle que le film soit appliqué contre ladite surface de gaufrage avec une force suffisante pour produire le gaufrage dudit film.
Le procédé selon l'invention permet de gaufrer un film thermoplastique à grande vitesse. tout en conduisant à des motifs gaufrés bien définis sur toutes les parties du film.
On décrit ci-après. en référence au dessin annexé et à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'appareil pour la mise en oeu- vre du procédé selon l'invention. Ce dessin comprend les figures suivantes
Les fig. I et 2 montrent, schématiquement et respectivement en vue de côté et en coupe suivant 2-2 fig. 1. une première forme d'exécution.
La fig. 3 montre. en vue en bout, le tambour gaufreur de la fig. 2.
La fig. 4 montre, à plus grande échelle, un détail de la fig. 2.
La fig. 5 montre, en coupe axiale, une partie du rouleau et manchon gaufreur de la fig. 2 et la manière dont le film thermoplastique est en contact avec eux ainsi qu'un agencement des moyens d'étanchéité pour empêcher la pénétration de l'air dans le tambour gaufreur.
La fig. 6 montre, à plus grande échelle, un détail de la fig. 5.
Les fig. 7 et 8 montrent, respectivement en élévation (après coupe suivant 7-7 fig. 1) et en vue de côté, les organes de support et de guidage réglables pour les moyens d'étanchéité.
La fig. 9 montre, schématiquement, une deuxième- forme d'exécution.
La fig. 10 montre, à plus grande échelle et en coupe suivant 10-10 fig. 9, une partie de cette deuxième forme d'exécution.
La fig. Il montre, en coupe transversale (parties en élévation), le manchon gaufreur et le film en matière thermoplastique quand ils viennent initialement en contact l'un de l'autre.
La fig. 12 montre, en élévation (parties en coupe et parties arrachées) une variante du tambour gaufreur.
La fig. 13 montre, en vue de côté sché- matique, une troisième forme d'exécution.
La fig. 14 monture. de la même façon, une quatrième forme d'exécution.
La fig. 15 montre, en vue de côté sché- matique. une partie d'une cinquième forme d'exécution.
Les fig. 16 et 17 montrent, respectivement en coupe transversale et en coupe axiale suivant 17-17 fig. 16. une variante du tambour gaufreur.
La fig. 1 8 montre. en vue de côté, une partie d'une sixième forme d'exécution.
Les fig 19 à 24 montrent, en vues de côté schématiques d'ensembles et de détails, une septième forme d'exécution, avec deux variantes de celle-ci.
Dans la forme d'exécution montrée sur la fig. 1, le film thermoplastique 20 déroulé d'une bobine d'alimentation à l'aide d'un dispositif tendeur qui est déplaçable angulairement et comporte deux tiges écartées 23 sur et entre lesquelles le film 20 glisse et dont la position angulaire par rapport au chemin suivi par le film et déterminé à l'aide de la bobine d'alimentation 21 et du rouleau fou 24. règle la tension du film. Le rouleau fou 24 ainsi qu'un rouleau tendeur 25 et un rouleau presseur 26 sont montés de manière à pouvoir tourner entre une paire de bras pivotants 27. dont un seul est montré, ces bras pouvant tourner autour d'un pivot 28.
Le rouleau tendeur 25 comporte plusieurs lamelles allongées 29 déplaçables longitudinalement suivant une amplitude limitée les unes par rapport aux autres. Par conséquent, quand le film passe autour du rouleau tendeur 25, des lamelles adjacentes sont déplacées alternativement dans des sens opposés parallèlement à la surface du film qui est en contact avec elles, ce qui étale le film 20 dans le sens latéral et fait disparaître les plis tout en tendant la matière à un degré limité dans un sens transversal. Depuis le rouleau tendeur 25. le film 20 passe sur le rouleau presseur 26 dont la surface est recouverte de caoutchouc ou d'une autre matière appropriée ayant un coefficient de frottement élevé.
Le film. après être passé autour du rouleau presscur 2h. vient en contact avec la surface cl'un prcmier tambour 30 actionné par une lntnsmis- sion à vitesse réglable pour permettre la variation de sa vitesse dans un but indiquc plus loin. En pratique, le poids des bras 27 et des organes qu'ils supportent est suffisant pour éviter le glissement entre le film 20 et la surface du tambour 30. Celui-ci peut tourner autour de son axe et comporte de préférence une entrée et une sortie axiales pour permettre l'introduction d'un fluide chauffant dans la cavité du tambour. Pour simplifier le dessin, on montre seulement l'entrée 31, mais il est évident qu'une sortie appropriée est également prévue.
Des fluides de chauffage appropriés pour le tambour 30 ainsi que les autres tambours de chauffage décrits plus loin comprennent de la vapeur d'eau, de l'huile chaude ou de l'eau chaude.
Les tambours 32 et 33 peuvent tourner pour recevoir le film 20 l'un après l'autre, le tambour 32 recevant le film quittant le tambour 30 et le tambour 33 reprenant le film du tambour 32. Le tambour 34 peut également tourner et constituer le tambour de chauffage final et au-delà de ce tambour le film passe sur une partie du tambour gaufreur 35. Dans le cas de films thermoplastiques en chlorure de polyvinyle. tous les tambours 30, 32 à 34, munis d'entrées et de sorties appropriées pour un milieu chauffant comme décrit plus haut à propos du tambour 30, sont chauffés pour obtenir un chauffage approprié du film afin qu'il soit déjà à une température convenant pour le gaufrage¯quand il vient en contact avec le tambour du gaufrage.
Chacun des tambours 32 à 34 est entraîné positivement. par exemple par des chaînes et des pignons à chaîne appropriés actionnés par une même commande qui est celle prévue pour le premier tambour 30, mais avec un léger décalage en avant pour maintenir le film 20 à l'état tendu pendant qu'il est chauffé pour empêcher le plissement du film à cause de la dilatation.
Le tambour gaufreur 35 est entraîné, d'une manière analogue, à une vitesse périphérique égale à la vitesse du film qui avance et sa cavité interne est reliée à une pompe aspirante (non représentée). Le vide partiel, créé à l'intérieur du tambour gaufreuï 35, agit à travers la matière de gaufrage décrite plus loin, ce qui provoque le gaufrage du film.
Le tambour gaufreur 35 n'est pas chauffé. mais n'est séparé du tambour chauffant final 34 que par l'intervalle nécessaire pour permettre le passage du film thermoplastique chauffé 20. Le chemin en forme de S. suivi par le film lorsqu'il passe autour du tambour 34 et le tambour gaufreur 35, facilite le passage du film entre ces tambours avec un minimum de perte de chaleur.
Le gaufrage du film 20 a lieu pendant les premiers centimètres de son passage autour du tambour gaufreur sur lequel il refroidit sur place. jusqu'à une température suffisamment basse pour qu'il puisse être détaché par le rouleau séparateur 36 d'où le film avance sur des -rou- leaux fous 37 vers des rouleaux refroidisseurs 38, 39 en passant ensuite sur des moyens propres à enlever l'agent refroidisseur liquide. désignés d'une manière générale par 40, avant d'aboutir à la bobine enrouleuse 41.
Un fluide refroidisseur liquide, tel que l'eau, est utilisé pour refroidir le film 20 après qu'il a été gaufré et pendant qu'il se trouve encore sur le tambour gaufreur. L'eau est dirigée vers la surface exposée du film 20 ou projetée sur celle-ci, à l'aide de tubes perforés 42. Un collecteur de gouttes 43 est prévu, comme montré, pour recueillir le liquide qui peut tomber du film.
Comme bien visible sur les fig. 2, 3 et 4. le tambour gaufreur 35 comprend un arbre tubulaire allongé 45 fermé à une extrémité par un capuchon 46 et relié, par son autre extrémité, à une pompe aspirante. Une paire de plaques d'extrémité annulaires 47, comprenant chacune un trou central, sont fixées sur l'arbre 45 respectivement à proximité des deux extrémités de celui-ci. Plusieurs soutiens annulaires 48, comportant également des trous centraux, sont répartis le long de l'arbre 45 et sont calés sur celui-ci entre les plaques d'extrémité 47. La liaison entre les plaques d'extrémité 47 et l'arbre 45 est rendue étanche à l'air à l'aide de joints annulaires 49 serrés entre les plaques et les épaulements prévus, à cet effet, sur l'arbre 45.
Les parties périphériques des plaques d'extrémité 47 et des soutiens 48 supportent un manchon gaufreur cylindrique 50, dans lequel sont ménagés un grand nombre de trous 51 écartés les uns des autres. Un contact efficace formant un joint étanche à l'air, aisément démontable. est prévu entre chacune des plaques d'extrémité 47 et le manchon 50.
Ceci est réalisé en prévoyant une gorge annulaire 52 sur la face externe de chacune des plaques d'extrémité 47. Un organe tubulaire gonflable 53, muni d'une valve 54 faisant saillie sur cet organe, est logé dans chacune des gorges 50 qui sont ouvertes radialement vers l'extérieur à proximité de la périphérie de chaque plaque d'extrémité 47.
Quand les organes 53 sont gonflés, ils sont serrés respectivement contre les extrémités du manchon 50 et les plaques d'extrémité correspondantes 47 pour former un joint étanche à l'air entre celles-ci. Le manchon 50 peut être dégagé aisément des plaques d'extrémité 47 et des supports 48 quand les organes tubulaires 53 sont dégonflés.
L'arbre 45. le long de la partie qui s'étend entre les plaques d'extrémité 47. comporte plusieurs trous 55 par lesquels la partie interne de l'arbre 45 communique avec l'intérieur du manchon cylindrique 50. En variante, les supports 48 peuvent également être perforés pour réduire au minimum la possibilité d'une répartition irrégulière de la pression. dans le sens axial, à l'intérieur du manchon 50. La surface externe du manchon 50 est recouverte d'une matière poreuse 56 formant la surface active du tambour gaufreur. Comme décrit en détail plus loin. les perforations 51 du manchon 50 ont une forme telle et la matière 56 destinée à former le gaufrage est appliquée de manière telle sur la surface du manchon 50 que l'on évite la formation de longs chemins d'infiltration circonfCrentiels.
La nature de la matière 56. utilisée pour former le gaufrage, dépend du genre de dessin que l'on désire obtenir le long du film thermoplastique 20. Ces matières peuvent varier entre des limites écartées et comprennent (les tissus ou des tricots ainsi que d'autres substances, mais il est essentiel qu'elles soient suffisamment poreuses pour produire le gaufrage du film quand une dépression ou aspiration agit au travers de la matière 56. En pratique, la longueur axiale de la partie perforée du manchon 50 et de la matière 56 destinée à former le gaufrage doit au moins être égale à la largeur de la matière à gaufrer. Généralement, la largeur du film 20 est un peu plus petite que la longueur axiale de la surface formant le gaufrage.
Des bandes annulaires imperméables 57, qui peuvent être formées par des rubans rendus collants en permanence, sont appliquées sur les parties périphériques du manchon gaufreur de sorte que l'air ne peut pas pénétrer dans les parties de la surface de la matière 56 destinées à former le gaufrage, et, ainsi recouvertes, en laissant subsister une surface active pour la formation du gaufrage, la longueur axiale de cette surface se rapprochant de la largeur de la matière à gaufrer tout en étant plus grande.
La différence entre les dimensions du film 20 et la longueur axiale de la surface gaufrante non couverte par les bandes imperméables 57 peut varier jusqu'à un certain degré, mais il est avantageux qu'elle soit inférieure au total des largeurs des moyens (décrits plus loin) prévus à proximité de chaque extrémité du tambour gaufreur pour empêcher les fuites de l'air le long des bords latéraux du film 20 quand celui-ci est en contact avec le tambour.
Dans la forme d'exécution montrée sur les fig I et 5 à 8, deux paires de courroies sans fin 60 sont supportées de manière à passer partiellement autour des extrémités du tambour gaufreur 35, au voisinage immédiat de celui-ci. Pour faciliter l'usage des courroies 60 en combinaison avec des films thermoplastiques de largeur très différente, les courroies 60 sont montées de manière telle qu'elles peuvent être rapprochées ou écartées l'une de l'autre par déplacement latéral.
Sur la face de chacune des courroies 60, qui sc trouve du côté du tambour gaufreur 35, est fixée une bande sans fin 61, assurant l'étanchéité, en caoutchouc ou cn une autre matière flexible et imperméable appropriée. Comme bien visi ble sur les fig. 5 et 6. les courroies 60 portant les bandes d'étanchéité 61 sont disposées de manière telle que chacune de ces bandes 61 peut assurer l'étanchéité de la surface exposée de la matière gaufrante 56, entre le bord voisin du film 20 et le ruban imperméable correspondant 57.
Il est évident qu'en raison de la dépression produite dans le tambour gaufreur 35, chacune des bandes d'étanchéité 61 est attirée contre la matière gaufrante découverte puisque les bandes d'étanchéité sont seulement attachées le long de leurs parties marginales aux courroies 60, comme visible en 62, et sont libres d'être attirées, par aspiration, jusqu'à être en contact étanche avec la matière gaufrante. I1 en résulte que les fuites d'air dans le sens de la flèche 63 (fig. 6) par la matière gaufrante, à côté et sous les parties périphériques du film 20, sont évitées.
Les moyens pour supporter et guider les courroies 60, 61 comprennent un organe de guidage allongé 64, supporté entre des parties 65 du châssis (fig. 7) et parallèle au tambour gaufreur 35 en étant écarté de celui-c.
Des organes de support 66, 67 peuvent coulisser chacun le long de l'organe de guidage 64 et sont reliés respectivement par des parties taraudées à des tiges filetées 68, 69 qui ont respectivement des filetages dans des directions opposées l un par rapport à l'autre, ces tiges étant en outre reliées entre elles par un manchon 70 et sont supportées dans- les parties 65 du châssis de manière à être parallèles à l'organe de guidage 64 et au tambour gaufreur 35. La rotation de manivelles 71 montées respectivement sur les tiges filetées 6S et 69 sert à faire tourner celles-ci dans le même sens, ce qui provoque le rapprochement ou l'écartement des organes de support 66 et 67, suivant le cas.
Un nombre appproprié de poulies alignées sont prévues sur chacun des organes de support 66, 67. Une de ces poulies, par exemple celle désignée par 72a, forme avantageusement une poulie de tension et, à cet effet, son arbre est monté de manière à pouvoir etre déplacé verticalement dans une ouvertule allongée 73 ménagée dans l'organe de support correspondant 66 ou 67. Quand un effort plus grand que celui du poids de la poulie 72a, à elle seule, est nécessaire, des poids additionnels, comme ceux désignés par 74, peuvent être montés sur son arbre. Les cou r- roies 60 sont entraînées à une vitesse égale à la vitesse périphérique du tambour 35 à cause du contact des courroies d'étanchéité avec celui-ci.
De même, un arbre entraîneur 75 est tourillonné dans la partie 65 du châssis, cet arbre portant une roue tangente 76 entraînée par une vis sans fin 77 qui, à son tour, est reliée à des organes moteurs prévus pour faire tourner les tambours 30, 32-34 et le tambour gaufreur 35. L'arbre entraîneur 75 est relié à une des poulies 72 de chaque organe de support 66, 67 par des chaînes 78 et des pignons à chaîne 79. Quand on désire déplacer les parties 66, 67 du châssis, on commence par desserrer des vis de blocage latérales 80 qui servent à fixer chacun des pignons 79 sur l'arbre moteur 75. Après que le réglage voulu des parties 66, 67 du châssis a eu lieu, on fait coulisser les pignons 79 d'une manière correspondante et on serre à nouveau les vis de blocage 80.
Comme dit plus haut, le film thermoplastique 20 est chauffé jusqu'à la température convenant au gaufrage avant d'être appliqué contre le tambour gaufreur 35. Immédiatement après que le gaufrage a lieu et pendant qu'il passe autour du tambour gaufreur, le film est refroidi notablement audessous de sa température de gaufrage, de sorte qu'il peut être détaché du tambour gaufreur. Par conséquent, le tambour gaufreur 35 est maintenu à une température bien au-dessous de la température de gaufrage du film.
L'opération de gaufrage proprement dite, par laquelle on entend la déformation du film afin que la surface de celui-ci corresponde à celle de la matière gaufrante 56, a lieu sur les premiers centimètres suivant lesquels le film 20 se déplace autour du tambour gaufreur. Afin que les courroies d'étanchéité 61 puissent exercer, au maximum, L'effet désiré, elles doivent occuper une position dans laquelle elles sont serres autant que possible contre le tambour gaufreur aux endroits où le film thermoplastique 20 vient d'abord en contact avec le tambour.
Comme visible sur la fig. 1. des rouleaux S1 sont placés très près du tambour 34, ce qui est facilité par le fait que l'on utilise des rouleaux ayant un diamètre relativement petit. comme montré, ce qui permet de placer chacun des rouleaux 81 (un seulement est montré sur la fig. 1) dans l'angle formé entre le tambour 34 et le tambour gaufreur 35.
Le film 20 a une tendance à adhérer à la matière gaufrante 56 à cause du contact intime entre eux pendant le gaufrage du film.
Si le film thermoplastique accompagne le tambour gaufreur assez loin pour atteindre la ligne le long de laquelle le film thermoplastique rejoint le tambour gaufreur après avoir quitté le tambour chauffant 34, la machine doit être arrêtée et on doit remédier à ce défaut pour éviter que le film soit abimé.
Pour éviter cet effet. le rouleau séparateur 36 est relié aux organes entraîneurs par des chaînes et des pignons appropriés à l'aide d'un régulateur de vitesse 83, afin que ce rouleau puisse être entraîné à une vitesse plus grande que la vitesse périphérique du tambour gaufreur 35 de manière à exercer un effet de traction positif sur le film thermoplastique. ce qui empêche que le film tourne autour du tambour gaufreur au-delà de la ligne de séparation. De plus. la paroi du rouleau séparateur 36 est perforée et l'intérieur de ce rouleau est relié à une pompe aspirante. La succion exercée sur le film thermoplastique par le rouleau séparateur 36 est notablement inférieure à celle produite par le tambour gaufreur 35.
Par exemple, on peut créer dans le rouleau séparateur 36 une dépression correspondant à environ 100 ou 125 mm d'eau, alors que celle produite dans le tambour (au- freur 35 peut être d'environ 340 à 420 mm d'eau.
Pour la forme d'exécution montrée sur les fig. 9 et 10. le film thermoplastique 20 est chauffé jusqu'à la température de gaufrage comme décrit en référence à la fig. I et il passe depuis le tambour de chauffage 34 sur le tambour gaufreur 35. Sur celui-ci, le film est refroidi par une courroie refroidissante 90 qui, de préférence. est un peu plus large que le film. Un tambour refroidisseur 91, muni d'une entrée reliée par un conduit 92 à une source d'un fluide refroidisseur approprié, tel que l'eau, et d'une sortie (non montrée) pour ce fluide, est supporté de manière à pouvoir tourner à proximité du tambour gaufreur 35.
Comme la courroie refroidissante 90 est entraînée à la vitesse périphérique du tambour gaufreur 35. le tambour 91 doit avoir un diamètre assez grand pour qu'on obtienne un refroidissement suffisant de la courroie 90.
On a constaté, en pratique. qu'un rapport d'environ 2 : 1 entre les diamètres du tambour refroidisseur 91 et du tambour gaufreur 35 donne satisfaction. Comme décrit à propos des rouleaux 81. le rouleau 98 a un diamètre relativement petit et est monté à proximité immédiate du tambour 34. Après avoir passé autour du tambour gaufreur 35, la courroie refroidissante 90 passe sur le rouleau 93 et, ensuite, sur le rouleau 94 qui est supporté de manière qu'il soit partiellement immergé dans l'eau froide. Celle-ci sert au refroidissement préalable de la courroie 90 pour évacuer une partie de la chaleur provenant du film thermoplastique 20 avant que la courroie 90 atteigne le tambour refroidisseur 91. Le rouleau 95 correspond aux poulies de tension 72zl.
II est monté de manière à pouvoir se déplacer suivant un mouvement vertical limité afin que la courroie refroidissante 90 soit mainnue suffisamment tendue.
On voit clairement sur la fig. 10 qu'on a recours à deux courroies d'étanchéité 96 analogues aux courroies 61 dont il a été question ci-dessus. chacune de ces courroies étant reliée à une des parties périphériques de la courroie 90. La largeur de la courroie refroidissante 90 est choisie de manière telle,
par rapport ù celle du film thermoplastique et par rapport à la longueur du taiuhour gaufreur que les courroies d'étanchéité 9 occupcnt une position dans laquelle elles assurent l'ètan- chéité des surfaces exposées dc la matière gaufrante 56 à proximité de chaque bord du film thermoplastique 20.
Des moyens d'aspiration non représentés provoquent un effet de succion à travers la surface cylindrique du tambour 35, sur toute sa circonférence. Il y a certains avantages -pra- tiques bien définis de faire agir la succion sur 3600 de la surface du tambour gaufreur, contrairement à ce qui se produit avec un tambour comprenant un sabot interne sur lequel le tambour rotatif glisse pour empêcher l'entrée d'air par ce secteur du pourtour du tambour.
Il est évident que la fabrication d'un tambour du genre cité en dernier lieu est très coûteuse à cause du contact très précis que l'on doit obtenir entre le sabot et la paroi latérale du tambour. De plus, la paroi latérale doit être parfaitement circulaire, car pendant que le tambour tourne, elle doit frotter contre le sabot interne ayant un rayon constant. Pour permettre le gaufrage de films avec des dessins différents, il est. en pratique, nécessaire avec un tambour du type à sabot et à secteur d'utiliser, pour chaque dessin différent, un tambour complet avec ses parties constitutives internes et externes. L'utilisation d'un autre dessin ne peut donc pas se faire d'une manière rapide et économique.
Par contre, I'utilisation d'un tambour gaufreur tel que le tambour 35 supprime l'inter vention d'un sabot interne et on a constaté que des gaufrages excellents peuvent être obtenus sans qu'il soit nécessaire que l'enveloppe du tambour gaufreur ait des dimensions très précises. Le résultat final est que, dans les formes d'exécution décrites de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé, selon l'invention, les mêmes organes internes du tambour peuvent être utilisés quand on change de dessin et il suffit de substituer une nouvelle enveloppe ou gaine, portant le dessin voulu, à la précédente.
Comme on doit seulement préparer une nouvelle enveloppe et comme des tolérances plus grandes sont permises pour les dimensions du tambour, il en résulte un grand avantage pratique en ce qu'elle permet l'utilisation rapide et économique de nouveaux modèles tout en permettant d'obtenir des gaufrages très satisfaisants.
On a constaté que lorsqu'unc zone d'environ 90O de la surface du tambour gaufreur reste découverte entre l'endroit où le film thermoplastique quitte le tambour et celui où il vient en contact avec celui-ci, il est possible de maintenir un vide suffisant dans le tambour pour obtenir un gaufrage convenable. Les dimensions et la répartition des trous SI, ména- eés dans le manchon gaufreur 50, sont importantes car des dimensions excessives et une concentration trop grande de ces trous empêchent ou tout au moins ne permettent pas, d'une manière économique, de maintenir un vide suffisant dans le tambour gaufreur pour qu'on obtienne le gaufrage des films thermoplastiques.
Par ailleurs, les trous 51 doivent être suffisamment - grands et rapprochés pour que la succion utilisée produise un bon gaufrage. On a constaté qu'avec des matières gaufrantes les plus couramment utilisées, les trous 51 peuvent avoir un diamètre compris entre environ 1 mm avec un écartement de 25 mm de centre à centre et un diamètre d'envi rot 1.6 mm avec un écartement d'environ 25 mm dans le sens circonférentiel et d'environ 50 mm dans le sens axial par rapport au tambour. Avec des dimensions et une répartition des trous de l'ordre sus-indiqué, une pompe ayant un débit d'air d'environ in.250 m3 à 5,650 m3 par minute permet d'obtenir une dépression d'environ 125 à 380 mm de mercure.
Voici les dimensions d'un exemple d'application pratique : le manchon cylindrique 50 a un diamètre de 305 mm et une longueur axiale de 1525 mm. Des trous ayant un diamètre d'environ 25 mm et un écartement de 25 mm de centre à centre, sont ménagés dans le manchon. Quand on laisse subsister un espace vide d'environ 75O avec une pompe ayant un débit d'air de 4,250 m3 par minute, on obtient aisément un vide convenant pour le gaufrage.
Pour des raisons qui sont décrites ci-dessous, les trous 51 sont répartis axialement suivant des lignes relativement droites le long du manchon 50. La matière gaufrante 56. qui peut être constituée par un morceau de tissu qui a une largeur égale à celle du pourtour de la face externe du manchon 50 et qui comporte au moins une reproduction complète du dessin du gaufrage que l'on veut obtenir, est fixée à ladite face externe du manchon gaufreur 50 à l'aide d'une colle thermodurcissable. La colle est appliquée sur la face externe du manchon 50 suivant des bandes axiales qui s'étendent chacune entre chaque paire voisine de trous 51. La matière gaufrante 56 est alors mise en place autour du manchon et la colle est chauffée.
Comme visible sur la fig. 11. la colle relie non seulement la matière gaufrante au manchon 50, mais remplit également les interstices de la matière pour former des bandes imperméables 97 qui empêchent le passage de l'air dans le sens circonférentiel à travers la matière gaufrante en limitant ainsi la longueur des chemins, suivant lesquels des fuites peuvent se produire dans le sens circonférentiel, a une valeur notablement moindre que les intervalles existant entre des ran géies adjacentes de trous 5 1.
Une variante pour obtenir un gaufrage uniforme du film thermoplastique le long de chacun des bords latéraux du film est mon trée sur la fig. 12 ; le tambour gaufreur 100, analogue à celui désigné par 35 sur les figures précédentes, comprend un manchon cylindrique 101 comportant, en plus des trous 102 correspondant aux trous 51 du manchon 50. des trous 103 disposés suivant deux bandes annulaires 104 adjacentes aux extrémités opposées du manchon 101. Comme dans le cas précédent, la matière gaufrante 56 est appliquée sur un manchon cylindrique 101 et ses extrémités sont rendues étanches par les bandes imperméables 57.
Les dimensions du manchon cylindrique 101. comparativement à ia largeur du film thermoplastique 20, sont
Telles quun faible intervalle ayant une largeur d'environ 25 mm subsiste entre les bords du film thermoplastique et de la bande correspondante 104, comme indiqué en 105. Les trous 103 sont disposés de manière telle qu'ils se trouvent sous l'intervalle 105 ainsi que sous les parties marginales du film thermoplastique 20 et qu'ils soient notablement plus rapprochés les uns des autres que les trous 102.
Quand l'intérieur du tambour gaufreur 100 est relié à une pompe aspirante, une succion plus grande est exercée sur les parties marginales du film thermoplastique 20 qui recouvrent les trous 103 que sur la partie restante du film qui recouvre les trous 102. Le nombre de trous 103, ménagés par unité de surface des bandes 104 est tel qu'une succion continuelle suffisante est exercée sur les bords du film pour obtenir un gaufrage satisfaisant. Alors que les parties non recouvertes des bandes 104 le long de l'arc du tambour laissé libre par le film augmentent, à un certain degré, le débit avec lequel l'air peut pénétrer dans le tambour, cet effet est toutefois si petit que le gaufrage n'a pas à en souffrir.
Cette disposition présente un inconvénient en ce sens que les bandes 104 doivent être relativement étroites de sorte que, pour des films dont les largeurs varient notablement, on doit avoir recours à des tambours gaufreurs différents.
Les tambours refroidisseurs 38, 39 (fig. 1) comportent chacun des entrées 107 pour un fluide refroidisseur approprié, tel que l'eau froide, les sorties pour ce fluide n'étant pas montrées.
Les moyens 40, pour enlever le fluide refroidisseur, comprennent des tubes fendus 108, 109, qui servent à enlever le fluide du film 20, une cuvette 110 occupant un emplacement tel qu'elle puisse recueillir le fluide qui tombe de celui-ci. Après avoir passé sur les tubes fendus 108. 109, le film 20 avance sur un rouleau fou 111 vers une rouleau aspirateur perforé 112 avec une entrée axiale 113 reliée à une pompe aspirante (non montrée) qui sert à maintenir à peu près le même vide partiel dans le rouleau 1 1 2 que dans le rouleau séparateur 36.
La forme d'exécution montrée à la fig. 13 comporte un grand rouleau chauffant 210 qui peut être constitué sous forme d'un tambour métallique. Une fluide chaud, tel qu'une huile chaude, peut circuler dans le tambour à l'aide d'une tuyauterie montée schématique ment en 711. Un film thermoplastique 212, par exemple en matière vinylique. est déroulé d'une bobine 213 et passe sur le rouleau chauffant 210 en étant serré contre celui-ci par une courroie 214 qui est en une matière flexible résistant à la chaleur, par exemple en un treillis métallique. On verra par la suite que cette courroie sert, ensuite, à supporter le film ramolli chaud et, de ce fait, elle est désignée comme étant une courroie de soutien 214.
Celleci est guidée, le long de son chemin, par des rouleaux 215 à 220 et par le rouleau chauffant 210 dont la température peut, par exemple, être de l'ordre de 150 à 1S50. Il est à noter que, selon la matière particulière du film à gaufrier, la température du rouleau chauffant diffère. Le film, avant d'atteindre le rouleau gaufreur, doit être amené à une température suffisamment élevée pour qu'il puisse être gaufré aisément. Par exemple, il peut être rendu assez chaud et, par conséquent. assez élastique pour qu'il puisse être gaufré avec une pression d'environ 0,035 kg/cm2.
Par ailleurs, il ne doit pas être assez chaud pour que des trous puissent être formés dans le film quand il passe autour d'un tambour gaufreur poreux à succion du genre décrit plus haut. A titre de variante. le film peut être chauffé préalablement par des moyens appropriés avant de passer autour du tambour chauffant.
Après avoir quitté le rouleau chauffant 210. la courroie de soutien et le film chaud ramolli passent sur le rouleau de guidage 219 qui est chauffé par la circulation d'un fluide chaud qui le traverse et qui est amené par le conduit 211a. Ce conduit peut être relié en série au conduit 211 qui fournit le fluide chaud circulant dans le rouleau chauffant 210. Le chemin suivi par la courroie de soutien 214 au voisinage du rouleau gaufreur 221 est déterminé par les positions relatives des rouleaux de guidage 219, 220 et par le rouleau gaufreur 221. Comme visible sur la fig. 13, la courroie de soutien 214 est en contact avec le rouleau gaufreur 221 sur un arc relativement court et passe ensuite autour du rouleau de guidage 220, après quoi il retourne au rouleau de guidage 218.
Comme le film est supporté de manière à être en contact avec le rouleau gaufreur 221 dans la région comprise entre les rouleaux de guidage 2 19 et 220. comme le rouleau gaufreur a une surface poreuse et comme une dépression agit à l'intérieur de ce rouleau à l'aide du conduit 22 la, le film chaud ramolli est transféré depuis la courroie de soutien 214 au rouleau gaufreur 221. Le film est soutenu autour du rouleau gaufreur 221 suivant un arc supérieur à 1sou. Comme le film est chaud et plastique quand il vient en contact au début avec le rouleau gaufreur. une pression très faible est suffisante pour gaufrer sa surface.
La pression nécessaire. avec laquelle le film est serré contre le rouleau gaufreur, est produite par la différence entre les pressions agissant respectivement sur les deux faces, cette différence résultant de la succion ou encore de la dépression régnant à l'intérieur du rouleau gaufreur. Une caractéristique du procédé et du dispositif décrits est qu'après que le film chaud plastique a été gaufré, il est maintenu en contact avec le rouleau gaufreur suivant un arc très grand. de sorte que. pendant qu'il avance le long de cet arc. il est refroidi directement et suffisamment pour que le film puisse redurcir et conserver son dessin gaufre. Le rouleau gaufreur 9n1 avec le film qu'il supporte est entouré par une courroie refroidissante 222 qui intervient efficacement pour refroidir rapidement le film gaufré.
La courroie refroidissante 222 est supportée par les rouleaux de guidage 223 et 224 et par un rouleau de guidage plus grand 225 qui est refroidi par la circulation d'un fluide refroidisseur. tel que l'eau, amené par un conduit 276.
La courroie refroidissante doit être très flexible afin qu'elle ait un grand nombre de points de contact avec le film gaufré et elle doit pouvoir prendre une forme qui corresponde à celle de la face arrière du film qui comporte des bossages conformes à ceux du rouleau g. au- freur. Elle doit également être propre à éva- cuer rapidement la chaleur provenant du film.
Dans une forme d'exécution. la courroie refroidissante comprend un tissu très laineux. tel que la flanelle, dont la face qui vient en contact avec le film gaufré porte une couche en matière vinylique ayant une épaisseur de 0,05 mm. Un fluide refroidisseur 227, par exemple de l'eau du robinet, est contenu dans une cuvette 2?S et est appliqué à l'aide d'un rouleau 279 sur la face formée par le tissu de la courroie refroidissante, comme montré schématiquement sur la fig. 13. I1 est à noter que le mouillage à l'envers de la courroie refroidissante a lieu en un endroit qui se trouve au-delà de celui où la courroie a été refroidie par le rouleau de guidage froid 225.
La couche en matière vinylique. qui recouvre la face avant de la courroie refroidissante, empêche efficacement que l'eau, qui mouille la face en tissu de cette courroie. humecte le film gaufré, mais cette couche est assez mince pour qu'elle permette un transfert rapide de la chaleur depuis le film gaufré jusqu'à la couche de tissu humide.
On a constaté également que. lorsqu'on utilise la courroie refroidissante portant une telle couche en matière vinylique. de pair avec le gaufrage d'un film thermoplastique (vinylique). le film gaufré, en même temps que la courroie refroidissante, se détache plus facilement du rouleau gaufreur.
Alors que les courroies refroidissantes en tissu portant des couches thermoplastiques imperméables à l'eau sur leurs faces avant procurent les avantags susdits, pour d'autres variantes du procédé et du dispositif. des courroies refroidissantes en tissu, ne portant pas des couches de ce genre sur une de leurs faces, peuvent être utilisées d'une manière satisfaisante et avantageuse.
Pour le dispositif montré sur la fig. 13, le film gaufré et la courroie refroidissante 222 se détachent ensemble du rouleau gaufreur 231 1 et ensuite le film se sépare de la courroie refroidissante et est enroule sur une bobine 230, qui est supportée et entraînée en rotation par les rouleaux 231 et 232.
Un écran ou rcflecteur 233 est prévu pour empêcher que le film gaufré puisse être chauffé à nouveau après qu'il a quitté Ic rouleau gaufreur, en séparant le film gaufré de la région où se trouve le rouleau chaud 219 et, si possible, également de la région dans laquelle est placé le rouleau chaud 210.
Dans certains cas, à cause de l'adhérence du film à la surface gaufrante, qui peut être produite en partie par les ondulations de la surface de gaufrage, y compris quelques parties légèrement en retrait, le film gaufré tend à coller au rouleau gaufreur au lieu de suivre la courroie refroidissante 222 autour du rouleau de guidage 224. Pour faciliter la séparation, on a prévu un rouleau de retenue ou de commande 234, relativement petit, qui, à cause de sa position, de la nature de sa surface et de la manière dont il tourne, vient en contact avec le film quand celui-ci tombe en s'écartant de la courroie refroidissante 222 et du rouleau de guidage 224 et le rouleau de retenue 234 renvoie le film à sa position désirée sur la courroie 222 d'où il peut être détaché aisément.
L'effet obtenu par le rouleau de retenue 234 empêche le film de continuer son chemin autour du rouleau gaufreur 221. Ce rouleau 234 doit avoir une surface qui agrippe le film, par exemple en papier de verre. De même, il doit tourner à une vitesse assez élevée pour que sa surface voisine du film avance à une vitesse plus grande que celle du film.
On va considérer la région dans laquelle le film chaud 12 vient d'abord en contact avec le rouleau gaufreur froid 22 1.
Dans certaines conditions. par exemple quand le dessin de la surface bosselée du rouleau gaufreur présente des parties profondes, il peut arriver que les points les plus élevés du rouleau gaufreur froid ont une tendance à refroidir et à durcir le film trop rapidement, de sorte que la forme du film ne correspond pas suffisamment à celle du dessin bosselé du rouleau gaufreur et que le film ne présente pas le gaufrage désiré si l'on ne fait pas intervenir des moyens pour remcdier à cet inconvénient.
A cet effet, on applique de la chaleur sur le film à endroit oii il vient cn contact, en premier lieu. avec le rouleau gaufreur pour le maintenir à une température convenant au gaufralrc jusqu'à ce que le film soit gaufré. La chaleur peut agir en cet endroit par l'effet produit par un élément de chauffage par rayonnement ou en soufflant de l'air chaud sur la partie de la face arrière de la courroie de soutien qui est opposée à celle à laquelle le film vient d'abord en contact avec le rouleau gaufreur. Suivant une variante, un four très court peut entourer le film et la courroie de soutien en cet endroit.
La différence principale de la forme d'exécution de la fig. 14 avec celle de la fig. 13 est que celle de la fig. 14 ne comporte pas de courroie de soutien pour maintenir le film contre le rouleau chauffant comme le fait la courroie 214 sur la fig. 13. Par contre, sur la fig. 14, une disposition spéciale est prévue pour faire adhérer temporairement le film au rouleau de chauffage, comme décrit ci-dessous. Sur la fig. 14, les organes, désignés par les mêmes chiffres de référence que ceux de la fig. 13, sont constitués et fonctionnent de la même manière que ceux décrits plus haut en détail à l'aide de la fig. 13.
Sur la fig. 14, le film 212 est déroulé de la bobine 213 et passe ensuite autour du rouleau 235 en étant serré par celui-ci contre le rouleau ou tambour chauffant 237. La fonction du rouleau 235 est de repasser le film sur le rouleau chauffant 237 en liant temporairement le film à ce rouleau. Le rouleau 235 comporte, à sa surface, une couche 236 en caoutchouc ou autre matière élastique. Dans certains cas, le rouleau 235 peut être refroidi par exemple en faisant passer de l'eau du robinet dans ce rouleau pour empêcher qu'il devienne trop chaud du fait qu'il se trouve très près du rouleau chauffant 210, ce qui empêche que le film adhère au rouleau 235.
Le rouleau chauffant 237 de la fig. 14 est analogue au rouleau chauffant 210 de la fig 13, excepté que le rouleau 237 est recouvert d'une résine pour éviter que le film colle trop fortement. Le point de fusion ou le point de ramollissement excessif de cette résine doit être supérieur à la température du tambour.
Des résines appropriées sont le nylon, les silicones et des résines telles que le polytétrafluoréthylène. Un exemple approprié d'une résine du genre cité en dernier lieu est celle vendue sous la marque de fabrique Teflon par la E.1. Du Pont de Nemours & Co., Inc.
Un revêtement constitué par une résine analogue peut également être utilisé sur le rouleau 210 du dispositif de la fig. 13.
On a constaté qu'un film thermoplastique, par exemple du genre vinylique, quand il est repassé de cette manière sur un rouleau chaud, tel que 237, adhère temporairement à la surface de ce rouleau. Le rouleau 237 doit être maintenu à une température à laquelle la surface adjacente du film thermoplastique tend à ramollit.
Après avoir passé autour du rouleau 237 le film 212 quitte ce rouleau et avance sur le rouleau de guidage 219 chauffé et plus petit et ensuite sur le rouleau gaufreur à dépression 221. Un dispositif de chauffage 238, établi en regard de l'endroit où le film vient d'abord en contact avec le rouleau gaufreur, maintient le film à une température convenant pour le gaufrage jusqu'à ce qu'il soit gaufré, en évitant ainsi un refroidissement prématuré. 11 est à noter que, sur la fig. 14, le film est transféré depuis le rouleau chauffant 237 au rouleau gaufreur 221 sans l'intervention d'une courroie de soutien telle que la courroie 214 de la fig. 13.
Le rouleau gaufreur à dépression 221, la courroie refroidissante 222, les dispositifs pour refroidir et mouiller cette courroie, le rouleau de retenue 234 et les dispositifs séparateurs de la fig. 14 sont les mêmes que ceux de la fig. 13.
Selon une autre forme d'exécution non représentée, le film peut être repassé sur le rouleau chauffant 237, comme décrit à l'aide de la fig. 14, mais une courroie de soutien, telle que celle désignée par 214 sur la fig. 13, peut également être utilisée pour transférer le film depuis le rouleau chauffant au rouleau gaufreur, comme sur la fig. 13.
La fig. 15 montre une forme d'exécution comprenant plusieurs courroies refroidissantes, trois de ces courroies étant montrées sur cette figure. Pour expliquer l'utilité de l'intervention de plusieurs courroies de refroidisse ment, il est à noter que la vitesse de fonctionnement de l'appareil dépend dans une grande mesure de la rapidité avec laquelle le film gaufré peut être refroidi. Pour les formes d'exécution montrées sur les fig. 13 et 14, une surface donnée du film gaufré, en passant autour du rouleau gaufreur 221, est maintenue en contact avec la même surface de la courroie refroidissante 222.
Sur la fig. 15, par contre, le film gaufré est d'abord mis en contact avec une première courroie refroidissante et, ensuite, pendant qu'il passe sur des parties curvilignes suivantes de son chemin autour du rouleau gaufreur, il vient en contact avec des courroies refroidissantes différentes, le but poursuivi par l'usage de plusieurs courroies refroidissantes agissant sur le film gaufré en des points successifs de son chemin autour du rouleau gaufreur étant donné que toute l'opération de gaufrage peut se faire à une vitesse plus grande car on obtient ainsi un refroidissement suffisant du film qui peut ainsi conserver son gaufrage après avoir été détaché du rouleau gaufreur.
Dans la forme d'exécution montrée sur la fig. 15. on peut supposer que le film a été chauffé et ramolli par un rouleau chauffant 210 analogue à celui montré avec plus de détails sur la fig. 13, en étant maintenu contre le rouleau 210 par la courroie de soutien 214, après quoi il passe sur le rouleau de guidage chauffé 219 et est transféré depuis la courroie de soutien 214 au rouleau gaufreur 221.
Le fonctionnement, jusqu'à ce moment, est exactement le même que celui décrit à l'aide de la fig. 13. Pendant son passage autour du rouleau gaufreur 221, le film vient d'abord en contact et est refroidi par une courroie refroidissante 322 analogue à la courroie 222 de la fig. 13. La courroie 322 cesse ensuite d'être en contact avec le film et une autre courroie refroidissante 422 vient en contact avec celui-ci. En un point subséquent, la courroie refroidissante 422 cesse d'être en contact avec le film et une autre courroie refroidissante 522 vient en contact avec celui-ci. Les dispositifs pour refroidir et pour mouiller les courroies refroidissantes, sur la fig. 15, sont analogues à ceux de la fig. 13. Il est à noter que, pour le dispositif montré sur la fig. 15, l'eau est fournie dans chaque cas à la face de la courroie refroidissante qui n'est pas en contact avec le film gaufré.
Il est entendu que les organes de la fig. 15, désignés par les mêmes références que ceux de la fig. 13, sont constitués d'une manière analogue. Les courroies refroidissantes et les organes adjoints à celles-ci sur la fig. 15 sont analogues aux éléments correspondants de la fig. 13. Sur la fig. 15, les ensembles avec courroie refroidissante sont désignés par les mêmes chiffres de référence que sur la fig. 13. excepté que sur la fig. 15 les chiffres de référence sont augmentés de 100, 200 ou 300 pour les différents ensembles, ce qu'on constate aisément en regardant les dessins.
La forme d'exécution de la fig. 13 comporte une seule courroie refroidissante 222, un seul rouleau refroidisseur 225 et un seul poste où de l'eau est fournie à la courroie refroidissante par un rouleau 229. Pour la forme d'exécution décrite maintenant, on a recours à une seule courroie refroidissante et à un seul poste où de l'eau est fournie à la courroie, mais il existe plusieurs rouleaux refroidisseurs. Après que la courroie refroidissante a passé autour du rouleau gaufreur suivant un arc qui représente une fraction du chemin curviligne total qu'elle suit autour du rouleau gaufreur, elle peut s'écarter temporairement de ce rouleau (par exemple dans la position A, fig. 13), elle peut passer sur un autre rouleau refroidisseur et revenir au rouleau gaufreur dans la même région où elle a quitté celui-ci.
Après être revenue au rouleau gaufreur, la courroie refroidissante continue à passer autour de celui-ci et peut, après avoir avancé suivant un autre arc, quitter à nouveau le rouleau gaufreur, par exemple dans la position B, pour passer sur un autre rouleau refroidisseur pour revenir ensuite au rouleau 21 dans la position B et continuer son chemin autour du rouleau gaufreur. La fig. 18 montre une telle forme d'exécution, dans laquelle une scule courroie refroidissante 622 coopère avec des rouleaux refroidisseurs 625. 725 et 825 et avec le rouleau gaufreur 221. Pour expliquer les avantages de ce dispositif. il est à noter que l'efficacité de la courroie refroidissante, pour faciliter le fonctionnement à grande vitesse, est limitée par la vitesse à laquelle elle peut évacuer la chaleur degagce par le film.
L'addition d'eau à la courroie refroidis sante augmente sa capacité thermique mais. bien que la capacité thermique de la courroie humide puisse être très élevée. un facteur limitant le fonctionnement d'un dispositif du genre de celui montré sur les fig. 13 et 14 est la vitesse à laquelle la chaleur peut être conduite à travers l'eau dans la courroie vers sa surface arrière. Dans la forme d'exécution montrée sur la fig. 1 8. la limitation basée sur la vitesse de transfert de la chaleur depuis une particule de la courroie humide à la suivante est, jusqu'à un certain degré. éliminée.
Après que la face avant de la courroie refroidissante, qui vient en contact avec le film. a été chauffée un peu par le film, elle s'écarte du film, est refroidie directement par un rouleau refroidiseur tel que 795 et revient ensuite au film. Une surface donnée de la face externe du film. en passant autour du rouleau gaufreur, vient en contact avec plus qu'une surface de la courroie refroidissante.
Il est à noter que le- dernier rouleau refroidisseur de la série (par exemple celui désigné par 825 sur la fig. 18) peut avantageusement être plus froid que les autres rouleaux refroidisseurs ont besoin de l'être et, à cet effet. il peut être rèfrigere, par exemple. en faisant passer de la saumure froide dans ce rouleau alors que les autres peuvent être refroidis simplement avec de l'eau du robinet. Une disposition de ce genre est très efficace et néanmoins économique.
On peut adopter diverses dispositions pour le rouleau gaufreur et il est entendu que l'une quelconque de ces variantes peut être utilisée avec une quelconque des formes d'exé- cution décrites; notamment celles des fig. 13.
14, 15 et 18.
Suivant une première variante. le rouleau gaufreur comporte un tambour métallique perforé entouré dune couche formée par un treillis métallique qui, à son tour. est entourée d'un manchon perforé en tôle qui porte sur sa face externe une couche en tissu apprêté, les bords du tissu étant placés bout à bout et étant fixés au manchon en tôle. La face externe du tissu comporte des parties en saillies et des parties en creux, à l'aide desquelles on obtient le gaufrage désiré. Par exemple, le tissu petit être une dentelle.
L'air est aspiré depuis l'intérieur du rouleau ou tambour par un conduit relié à une extrémité de celui-ci suivant son ase. La dépression exerce ses effets sur tout le pourtour du rouleau, ce qui procure les nombreux avantages indiqués plus haut.
11 résulte de ce qui précède que la tem rature des diverses parties des appareils décrits a une grande importance pour que celui-ci puisse fonctionner avec succès. Comme le film est chaud au moment où il atteint le rouleau gaufreur, il a une tendance à chauffer celui-ci. Si ces appareils n'étaient pas agencés de manière à pouvoir empêcher que le rouleau gaufreur ne devienne trop chaud, on ne pourrait obtenir un fonctionnement à grande vitesse car le film ne pourrait pas se refroidir suffisamment pendant son passage autour du rouleau pour. que le dessin gaufré subsiste.
Pour un rouleau gaufreur tel que ceux décrits jusqu'ici, la température est maintenue suffisamment basse par deux facteurs. le premier et le plus important étant que la courroie refroidissante enlève continuellement de la chaleur du film gaufré, ce qui tiend à empêcher que la chaleur de celui-ci ne soit transmise au rouleau gaufreur et, en deuxième lieu, l'aspiration qui exerce ses effets sur tout le pourtour du rouleau gaufreur, y compris la région dans laquelle ce rouleau n'est pas en contact avec le film. et qui tend à faire passer une certaine quantité d'air, à la température ambiantc. à travers la paroi du rouleau gaufreur dans la région sus-indiquée.
Cette circulation d'air dans et à travers le rouleau procure un refroidissement additionnel.
Une autre variante du rouleau gaufreur dif- fère de la précédente en ce que l'intérieur du rouleau gaufreur est subdivisé, par des cloisons, en plusieurs chambres afin que la succion soit seulement produite approximativement dans la partie du rouleau gaufreur dans laquelle celui-ci est en contact avec le film. Comme il existe dans un rouleau gaufreur de ce genre une chambre qui est isolée de la chambre à dépression, un jet d'air froid peut agir à l'intérieur de ce rouleau dans la région isolée.
Pour obtenir un refroidissement additionnel, pour l'une quelconque des variantes des rouleaux gaufreurs décrites, un jet d'air peut être projeté sur l'extérieur du rouleau gaufreur à l'endroit où le film n'est pas en contact avec celui-ci.
Encore une autre variante du rouleau gaufreur est montrée sur les fig. 16 et 17. Sa construction est plus compliquée, mais elle présente l'avantage qu'on peut obtenir un refroidissement par un liquide à l'intérieur du rouleau gaufreur sur tout son pourtour. Le rouleau gaufreur, tel que montré, comprend un tambour à double paroi, la paroi interne étant formée par un cylindre 240 et la paroi externe par un cylindre 241. Les cylindres sont supportés l'un par l'autre par des supports 242, en forme d'entretoises. prévus à chaque extrémité de ces cylindres. Les cylindres 240 et 241 comportent des trous alignés 243 reliés entre eux p permet pas d'obtenir les avantages particuliers rsultant de l'usage de courroies refroidissantes en combinaison avec les autres éléments de l'appareil.
Il est à noter également que diverses parti cularités décrites ci-dessus en rapport avec l'une quelconque des formes d'exécution décrites peuvent être adoptées pour d'autres formes d'exécution décrites. Par exemple. les dispositions avec courroie refroidissante des fig. 15 et 1S peuvent être utilisées avec un dispositif comprenant des moyens de chauffage pour le film. comme montré sur la fig. 13 ou sur la fig. 18. c'est-à-dire avec ou sans courroie de soutien.
Les fig. 19 à 24 représentent une autre forme d'exécution de l'appareil. On décrit ici en détail uniquement les organes et leur fonctionnement qui n'ont pas été décrits plus haut.
La fi5. 19 est une we d'ensemble de cette forme d'exécution dont les organes, montrés sur les fig. 21 à 4. sont tourillonnés dans des paliers ou des coussinets, quand cela est nécessaire. ou sont montés entre des montants ou châssis latéraux usuels S. Tous les organes mobiles sont reliés entre eux de manière à pouvoir coopérer entre eux et ils sont actionnés par un moteur M relié directement à ces organes ou indirectement par des transmissions appropriées P.
Avant de décrire avec plus de détails cette forme d'exécution et son fonctionnement. on fait observer qu'on entend par film thermoplastique ? par exemple un film en une quelconque des matières plastiques vinyliques telles que le chlorure de plolyvînyle ou des composés de polyéthylène. De même. le rouleau gaufreur est analogue à ceux décrits plus haut.
Sur un rouleau fou 910 (fig. 90) passe un film thermoplastique 911 qui avance ensuite autour d'un rouleau 912 propre à faire disparaitre les plis du film. Ce rouleau est constitué par des lattes en bois qui peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres en étant actionnées par des moyens tels qu'elles soient déplacées alternativement suivant un mouvement de va-et-vient dans le sens longi- tudinal du rouleau.
Le film passe ensuite autour du rouleau presseur 913, de préférence en caoutchouc ou recouvert de caoutchouc qui serre le film contre le premier d'une série de rouleaux pour chauffer le film par degrés, ces rouleaux étant chauffés d'une manière de plus cn plus intense et étant désignés par 914, 915, 916 et 917.
A ce moment, le film thermoplastique a atteint graduellement sa température de ramollissement et est en état d'être gaufré en étant mis en contact, par exemple, avec un rouleau gaufreur poreux ou tambour à succion 918.
Le vide, qui est produit dans ce tambour, provoque presque immédiatement l'effet de gaufrage nécessaire sur le film ramolli. La surface poreuse du tambour est refroidie par de l'air aspiré dans le tambour dans la région de celui-ci temporairement non recouverte par le film, de sorte que le film non traité, lorsqu il parvient au contact de la surface gaufrante, trouve une surface relativement froide.
Après le gaufrage, qui s'effectue en général dans les quatre centimètres comptés à partir de la ligne de prise de contact du film avec le tambour de gaufrage, le film est encore refroidi en faisant couler ou en projetant de l'eau sur celui-ci. Ceci peut se faire en faisant circuler l'eau dans plusieurs tronçons de tuyaux ou tubes 9 18' qui sont percés de petits trous ayant un diamètre d'environ 0,1 mm, ces trous étant écartés les uns des autres de 25 mm. Il est à noter que l'eau ou tout autre fluide refroidisseur, est éjectée directement sur ou contre le film, puisqu'on a supprimé dans ce cas la courroie de soutien. Le premier tuyau occupe une position telle que l'eau vient frapper le film peu après que le gaufrage a eu lieu.
Ces tuyaux sont montés de manière telle que leur position soit réglable en ce qui concerne leur ecartement par rapport au rouleau 9 1 8 et au film 11.
La raison pour laquelle les premiers jets d'eau peuvent agir initialement sur le film chaud. comme montré sur les dessins, est que le façonnage ou gaufrage complet du film chaud a déjà eu lieu au moment où Ic film atteint cet endroit.
L'eau en excès est recueillie dans une cuvette d'égouttage appropriée, à mesure qu'elle coule le long du film, mais il subsiste toujours une quantité d'eau ou d'humidité résiduelle qui adhère au film et qui doit être enlevée avant que le film soit enroulé sur une bobine pour être prêt à l'usage. Ceci peut être obtenu par des moyens de séchage appropriés, agissant par le vide, qui sont décrits ciaprès. Le film 911, après qu'il a été gaufré et qu'il a durci par refroidissement, peut contenir un excès du fluide refroidisseur ou de l'eau que l'on enlève d'abord par le rouleau séparateur 919, dans lequel on crée une dépression, ce rouleau s'étendant le long du rouleau ou tambour 918 tout en étant placé à proximité de celui-ci.
On évite ainsi que cet excès de fluide ou d'eau ne puisse couler, goutte à goutte, le long de la partie du film (ou sur le rouleau chauffé 917) qui est sur le point de passer sur le rouleau 918.
Le film avance alors autour des rouleaux fous 920 et 921 et passe sur les rouleaux refroidisseurs 922 et 923 qui peuvent être refroidis, par exemple, en faisant passer de l'eau dans ces rouleaux.
Les opérations pour le séchage final sont effectuées en faisant passer ensuite le film 911 sur un ou plusieurs tubes fixes fendus 924 dans lesquels on crée un vide ou une dépression. Ces tubes ont un diamètre d'environ 7,5 mm et comportent chacun une fente qui a une largeur d'environ 6,25 mm et qui s'étend le long de la partie supérieure du tube comme visible en 925 sur la fig. 21. Les fentes sont recouvertes d'une toile métallique en acier inoxydable 925' dont les mailles et le poids correspondent à peu près à ceux des treillis utilisés contre les mouches. Les ouvertures de la toile métallique permettent le passage de l'air à grande vitesse le long de la face humide du film 911 et par la fente.
Les parties coudées des fils de la toile exercent également un effet de balayage sur le film tout en détachant ct en rompant physiquement les gouttelettes d'eau.
Le film 911 passe ensuite sur un rouleau fou 926 et ensuite autour d'un rouleau de séchage perforé 927, dans lequel on crée une dépression. Ce rouleau est constitué en tôle d'acier inoxydable et est percé de trous ayant un diamètre compris entre 1 et 1,2 mm, ces trous étant écartés de 25 mm de centre à centre. Le rouleau est recouvert d'une toile métallique 927' (fig. 22) analogue à celle désignée par 925' sur la fig. 21. L'eau qui se trouve sur la face arrière du film est enlevée par le courant d'air qui passe par l'intervalle annulaire formé par la toile métallique et le film 911 et qui traverse ensuite les perforations du rouleau.
Un deuxième groupe de moyens de séchage est prévu sous forme de tubes 929 et 930, agissant par le vide ou par dépression, qui sont analogues aux tubes 924. La face mouillée du film passe sur ces tubes après avoir quitté le rouleau fou 928, le film passant ensuite autour du rouleau fou 931, d'un rouleau 932. agissant par dépression, et d'un rouleau fou 933, pour être enroulé finalement sur une bobine afin d'être prêt à l'usage.
Il est à noter que le rouleau séparateur 919 peut être perforé de toute manière appropriée. analogue à celle du rouleau de séchage 927, agissant par le vide. Ces rouleaux ainsi que les tubes fendus sont tous reliés au côté d'aspiration d'un ventilateur qui débite une grande quantité d'air en créant une pression relativement basse (environ 15 cm d'eau). Il est à noter que la face arrière du film peut se mouiller quand elle vient en contact avec les rouleaux de post-refroidissement 922 et 923, ces rouleaux étant souvent humectés par condensation, mais cette humidité est gcnérale- ment enlevée complètement avec toute autre humidité résiduelle après que le film a passe autour du premier rouleau à vide 927 et sur les tubes fendus 924 dans lesquelles on a fait le vide.
Le deuxième groupe de tubes à vide 929 ct 930 ainsi que le deuxième rouleau a vide 932 sont utilisés simplement pour assurer un séchage complet quand le film sc déplace à une grande vitesse.
Les rouleaux de séchage par le vide 927 ct 932 remplissent deux fonctions ; ils servent non seulement à enlever l'eau résiduelle. mais également comme rouleau dc traction. La vitesse périphérique de ces rouleaux est légère- ment plus grande que celle des rouleaux de refroidissement 922 et 923 et le film ne peut pas glisser sur ces rouleaux, car le vide pousse serre le film contre le treillis métallique. ce qui tire le film sur les tubes de séchage fendus 924. 929 et 930.
On prévoit. principalement. I'usage de l'eau comme fluide refroidisseur. Cette eau peut être soit à la température ordinaire soit réfrigérée.
Pour la variante montrée sur la fig. 23, le film 911 passe autour d'un rouleau 934 qui tourne dans un fluide refroidisseur ou dans un bain d'eau 935 contenu dans une cuvette 936.
Le film passe ensuite autour des tubes fendus 971 et 924', agissant par succion, placés de part et d'autre dudit film. Cette disposition est destinée à être utilisée à la place des tambours refroidisseurs 922 et 923, plus spé- cialement quand plusieurs de ces tambours sont trop encombrants ou trop massifs ou quand leur usage est peu pratique dans la machine.
Pour la variante montrée sur la fig. 24, le film 911 passe sur le rouleau chauffant 9 17, vient en contact avec le rouleau gaufreur 9 1 8. passe aussitôt après dans le milieu refroidisseur 937 contenu dans la cuvette 938 et passe ensuite sur le rouleau séparateur 919. Cette disposition est destinée à remplacer les tuyaux à jets refroidisseurs 918'.
Les avantages obtenus avec les dispositions décrites plus haut sont nombreux. On peut. par exemple adopter des vitesses de passage plus grandes pour le film et on peut obtenir un film complètement sec. L'eau de refroidissement peut être à une température plus élevée quand elle est directement en contact avec le film que lorsqu'elle sert à refroidir un ortYane, tel qu'une bande ou courroie de soutien ou un rouleau qui est en contact avec le film. Tout ceci permet d'obtenir une fabrication et un fonctionnement plus économiques en ce sens que des vitesses de fonctionnement pratiqucs peuvent etre obtenues en sc servant de l'eau amenée par la conduite d'alimentation ordinaire.