Procédé de fabrication dun filet thermoplastique extrudé
et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention concerne Nun procédé de fabrication d'un filet thermaplastique extrudé et un n appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé, par exemple un filet extrudé constitué par des fibres polymères liées thermiquement les unes aux autres.
Le procédé revendiqué dans le brevet principal consisé à extruder. une première séne de fibres ther- moplastiques, individueNes tet parallèles, agencées en un cercle, à extruder une seconde série de fibres ther moplastiques,individuellesetparallèles,agencéesen un cercle qui est concentrique'au premier cercle de fibres extrudées, et à diriger les séries.
respectives des fibres le long de parcours qui se coupent
L'appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé, revendiqué dans le brevet principal, comprend une filière d'extrusion circulaire intérieure, comportant une série d'orifices d'extrusion disposés en cercle, et uns filière d'extrusiom iammtaire externe disposée autour de la filière intérieure et comportant une série d'orifices d'extrusion disposes en un cercle concen- trique au cercle des orifices de la filière intérieure.
L'appareil décrit à titre d'exemple dans le brevet principal comprend un gabarit de traction qui consti- tue un moyen pratique pour conformer et tendre le filet tubulaire. I1 est cependant'difficile d'aplatir le filet à mesure qu'il est tire du gabarit, sans dérainger la répartition de la tension dans le filet autour de la périphérie du gabarit. Par suite, le filet aplati manque souvent d'uniformité à la fois en ce qui concerne les dimensions et la forme des ouvertures de mailles, et ce manque d'uniformité augmente avec l'augmentation des dimensions du gabarit.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et elle comprend un procédé selon la revendication I du brevet, pirincipal, caraotérisé en ce qu'on oriente de i6. 1et. ainsi extrudé en retirant sur un gabarit présentant un.
diamètre supérieur au dia- mètre du filet extrudé, tandis qu'il passe dans un bain chauffé, en ce que, après son passage sur le gabairit, on fait passer ledit filet dans une bague de calibrage disposée dans le bain chauffé, ladibe bague prcsentant un diamètre intérieur inférieur au diamètre du gabarit, et en ce qu'on retire le filet Ide la blague de calibrage et Je fait passer sur des organes d'aplatissement.
L'appareR que comprend aussi l'invention est un appareil selon la revendication II du brevet principal, caractérisé pair des moyens pour faire tourner les fili¯res d'extrusion intérieure et extérieure dans des sens opposés, par un gabarit rigide espacÚ des fili¯res et disposé dans l'axe de ces dernières, dans un bain chafuffé pour que le Ëlet extrudé passe sur ce gabarit et autour de lui tout en étant chafuSé par le bain, par des organes pour Útirer le filet pendant qu'il passe sur et autour du gabarit, et par une bague de calibrage disposée dans le bain chauffÚ, coaxialement au gaba- rit, entre ce du-nier et les organes pur étir.
er lse f, ilet, la bague de calibrage présentant un diamètre inférieur au diamètre du gabarit.
Le dessin annexé ipeprésente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appaireiil que comprend l'invention, permettant une mise en ùvre du procédé que comprend également l'invention.
La fig. 1 en est une vue en élévation,'avec coupe partielle ;
la fig. 2 est une vue en élévation, avec coupe partielle de l'appareil de la fig. 1, mais'tourné de 90o.
L'appareil représenté aux fig. 1 et 2 comprend, d'une façon générale, un dispositif d'extrusion 10 pour fabriquer gun filet tubulaire, un gabarit de traction ou d'allongement 12, une bague de calibrage 14 et deux rouleaux d'enlèvement 16.
Le dispositif d'extrusion 10 comprend, comme l'appareil décrit au brevet principal, une filière d'extrusion intérieure, comportant une série d'orifices d'extrusion disposés en cercle, et une filière d'extrusion annulaire extérieure disposée autour ! de la filière intérieure et comportant une série d'orifices d'extru- sion disposés en un cercle concentdque au cercle des orifices de la filière intérieure. Des moyens sont prévus pour faire tourner les filières d'extrusion inté- rieure et extérieure dans des sens opposés.
En sortant du dispositif d'extrusion 10, le filet de matière plastique tubulaire 18 passe sur un gabarit rigide 12 qui présente un diamètre externe supérieur au diamètre interne du filet extriudé. Le gabarit 12, non seulement agrandit le filet tubulaire, mais il aide également à relier les brins du filet qui se croisent, lorsque laliaisonesteffectuéeàl'extérieur du dispo sitif d'extrusion. Le diamètre exact du gabarit dépend du degré d'allongement voulu et, comme la bague de calibrage 14 égalise la tension dans le filet, autour du gabarit, on peut utiliser un gabarit d'un diamètre rela- tivement grand, si on le désire.
Pour obtenir une bonne orientation, on peut Plonger un filet en poly- éthylène de faible idensité jusqu'à 5 fois environ sa dimension initiale, tandis qu'on peut allonger un filet en polyéthylène de forte densité jusqu'à 10 fois environ sa dimension initiale. D'une façon générale, la 'résistance du filet final augmente à mesure que le degré d'allongement augmente. Le gabarit doit présenter urnesurfacelisse,maisilpeuttavoirtouteforme désirée. Par exemple, il peut avoir la forme représen- tés ou la forme d'un anneau ou d'un disque circulaire.
Le gabarit 12 tire le filet tubulaire dans le sens radial. Si l'on désire également allong le filet dans le sens axial, on le tire hors du gabarit à une vitesse supérieure à la vitesse à laquelle il passe sur ce dernier. Dans la forme d'exécution représentée, on tire le filet vers le bas au moyen des deux rouleaux 16 entraînés par un dispositif de commande à vitesse variable (non représenté). Ainsi, on peut régler la vitesse d'enlèvement du filet en faisant varier la vi tesse de rotation des rouleaux 16. Dans'une variante, on peut régler la vitesse d'enlèvement en faisant passer le filet sur un seul rouleau d'enlèvement 16 et en faisant varier la force de traction appliquée au filet pour l'enlever du rouleau.
Comme représenté au dessin, le gabarit 12 est disposé dans un bain chauffé 20 pour maintenir le filet à sa température d'orientation optimum. La tem pérature d'orientation doit être babituelLement com- prise entre le point de fusion et la température de transition de second ordre de la matière plastique utilisée pour former le filet.
Du gabarit 12, le filet est tiré dans la bague de calibrage 14 disposée entre. le gabarit 12 et les rou- leaux d'enlèvement 16. Comme représenté, la bague de calibrage 14 est disposée coaxialement au gabarit 12 et son diamètre interne est sensiblement égal au diamètre du filet non allongé sortant du dispositif d'extrulsioin 10. Naturellement, lorsque le diamètre du gabarit est plusieurs fois supérieur au diamètre du filet non allongé, le diamètre interne de la bague de calibrage peut. aussi être supérieur au diamètre du filet non allongé.
Egalement, lorsque le gabarit n'est que légèrement plus grand que le filet,. la bague de ai- brage peut devoir être'plus petite que le filet non allongé. L'espacement entre la bague de calibrage 14 et le gabarit 12 et les rouleaux d'enlèvement 16, n'a pas une importance très critique, mais il est préféra ble de disposer la bague de calibrage sensiblement à mi-chemin entre le gabarit et les rouleaux d'enlèvement.
La bague de calibrage peut être faite en toute matière à surface lisse résistant à l'abrasion, comme l'acieir inoxydable. La section transversale de la bague de calibrage peut être circulaire,ou avoir une autre tome qui présente une. surface interne lisse au contact du filet.
A sa sortie de la bague de calibrage 14, le filet allongé est tiré et aplati entre les rouleaux d'enlèvement 16. Comme indiqué ci-dessus, on peut le tirer sur un seul rouleau d'enlèvement, ou tout autre moyen approprié, pour aplatir le filet allongé.
Manufacturing process of an extruded thermoplastic net
and apparatus for carrying out this method
The present invention relates to a method of manufacturing an extruded thermaplastic net and to an apparatus for carrying out this method, for example an extruded net consisting of polymer fibers thermally bonded to each other.
The process claimed in the main patent is to extrude. a first series of thermoplastic fibers, individual and parallel, arranged in a circle, to extrude a second series of thermoplastic fibers, individual and parallel, arranged in a circle which is concentric with the first circle of extruded fibers, and to direct the series.
respective fibers along paths that intersect
The apparatus for carrying out this method, claimed in the main patent, comprises an inner circular extrusion die, comprising a series of extrusion holes arranged in a circle, and an outer extrusion die arranged around. of the inner die and having a series of extrusion holes arranged in a circle concentric with the circle of the inner die holes.
The apparatus exemplified in the main patent includes a tensile jig which provides a convenient means of shaping and tensioning the tubular net. However, it is difficult to flatten the net as it is pulled from the jig without derailing the distribution of tension in the net around the periphery of the jig. As a result, the flattened net often lacks uniformity in both the size and shape of the mesh openings, and this lack of uniformity increases with increasing size of the template.
The object of the present invention is to remedy these drawbacks and it comprises a method according to claim I of the patent, main, characterized in that the orientation is i6. 1and. thus extruded by removing on a jig having a.
diameter greater than the diameter of the extruded thread, while it passes through a heated bath, in that, after it has passed over the jig, said thread is passed through a calibration ring placed in the heated bath, the toothed ring presenting an internal diameter smaller than the diameter of the template, and in that the thread is removed from the sizing joke and passed over flattening members.
The apparatus which also comprises the invention is an apparatus according to claim II of the main patent, characterized by means for rotating the inner and outer extrusion dies in opposite directions, by a rigid template spaced from the filī res and arranged in the axis of the latter, in a heated bath so that the extruded Ëlet passes over this jig and around it while being chafuSé by the bath, by organs for pulling the net while it passes over and around the jig, and by a calibration ring placed in the heated bath, coaxially with the jig, between this du-nier and the pure stretch members.
er lse f, ilet, the calibration ring having a diameter smaller than the diameter of the template.
The appended drawing shows, by way of example, an embodiment of the apparatus which the invention comprises, allowing an implementation of the method which also comprises the invention.
Fig. 1 is an elevational view thereof, with partial section;
fig. 2 is an elevational view, with partial section through the apparatus of FIG. 1, but turned by 90o.
The apparatus shown in Figs. 1 and 2 comprises, in general, an extrusion device 10 for manufacturing tubular net gun, a tensile or elongation jig 12, a sizing ring 14 and two removal rollers 16.
The extrusion device 10 comprises, like the apparatus described in the main patent, an inner extrusion die, comprising a series of extrusion orifices arranged in a circle, and an outer annular extrusion die arranged around! inner die and having a series of extrusion holes arranged in a circle concentric with the circle of inner die holes. Means are provided for rotating the inner and outer extrusion dies in opposite directions.
On leaving the extrusion device 10, the tubular plastic net 18 passes over a rigid jig 12 which has an outer diameter greater than the inner diameter of the extruded net. The jig 12 not only enlarges the tubular net, but also assists in connecting the intersecting strands of the net when the bonding is made outside the extrusion device. The exact diameter of the jig depends on the degree of elongation desired and, since the sizing ring 14 equalizes the tension in the thread around the jig, a relatively large diameter jig can be used, if desired.
To achieve proper orientation, a low density polyethylene net can be dipped up to about 5 times its original size, while a high density polyethylene net can be extended to about 10 times its original size. . Generally, the strength of the final thread increases as the degree of elongation increases. The template should have a smooth surface, but it can have any desired shape. For example, it may have the shape shown or the shape of a ring or a circular disc.
The jig 12 pulls the tubular net in the radial direction. If it is also desired to lengthen the net in the axial direction, it is pulled out of the jig at a speed greater than the speed at which it passes over the latter. In the embodiment shown, the net is pulled down by means of two rollers 16 driven by a variable speed control device (not shown). Thus, the speed of net removal can be adjusted by varying the speed of rotation of the rollers 16. Alternatively, the removal speed can be adjusted by passing the net over a single removal roller 16. and varying the tensile force applied to the net to remove it from the roll.
As shown in the drawing, the jig 12 is placed in a heated bath 20 to maintain the net at its optimum orientation temperature. The orientation temperature should usually be between the melting point and the second order transition temperature of the plastic material used to form the net.
From the jig 12, the thread is pulled into the sizing ring 14 disposed between. the jig 12 and the take-off rollers 16. As shown, the sizing ring 14 is disposed coaxially with the jig 12 and its internal diameter is substantially equal to the diameter of the non-elongated thread exiting the extruder 10. Of course, when the diameter of the jig is several times larger than the diameter of the non-elongated thread, the internal diameter of the sizing ring may. also be greater than the diameter of the non-elongated thread.
Also, when the template is only slightly larger than the net ,. the tuning ring may need to be smaller than the unextended thread. The spacing between the sizing ring 14 and the jig 12 and the take-off rollers 16 is not of very critical importance, but it is preferable to dispose the sizing ring substantially halfway between the jig and the jig. the take-off rollers.
The sizing ring may be made of any material with a smooth abrasion resistant surface, such as stainless steel. The cross section of the sizing ring may be circular, or have another tome that exhibits one. smooth internal surface in contact with the net.
On exiting the sizing ring 14, the elongated net is pulled and flattened between the take-off rollers 16. As indicated above, it can be pulled over a single take-off roller, or other suitable means, to flatten the elongated fillet.