FR2655290A1

FR2655290A1 - Machine de soudage de films souples bord a bord, notamment pour la fafrication d'enveloppes de ballons aerostatiques.

Info

Publication number: FR2655290A1
Application number: FR8915971A
Authority: FR
Inventors: Regipa Olivier; Palmeraie Provence Den Sylvain; Fortin Hugues
Original assignee: PARTNERS DEV SARL
Current assignee: PARTNERS DEV SARL
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1991-06-07
Anticipated expiration: 2009-12-04
Also published as: FR2655290B1

Abstract

Pour souder bord à bord deux films souples tels que des fuseaux d'une enveloppe de ballon aérostatique, il est proposé une machine comprenant un chariot (10) équipé de deux ensembles de soudage (36, 38) en vis-à-vis et se dèplaçant entre deux tables (42) supportant les films à souder. Chaque ensemble de soudage permet de chauffer une bande de recouvrement (B1, B2) au moyen d'une molette chauffante (58) établissant d'un bord à l'autre de la bande un gradient de température précis. Les bandes sont appliquées contre les bords adjacents des films, après que ces derniers aient été préchauffés.

Description

L'invention concerne une machine de soudage permettant d'assembler longitudinalement des films souples bord à bord, au moyen d'au moins une bande de recouvrement, les films et La bande comprenant au moins une couche superficielle d'un matériau fusible tel que du polyéthylène.

Bien qu'une telle machine puisse être utilisée dans de nombreux domaines, elle a été conçue plus particulièrement pour la construction d'enveloppes de ballons aérostatiques. En effet, la construction de ces enveloppes est généralement réalisée en assemblant par soudage bord à bord des panneaux rectangulaires, appelés fuseaux, qui peuvent notamment être constitués par un film de polyéthylène renforcé par une armature tissée. Pour réaliser l'assemblage bord à bord de deux fuseaux, on soude sur au moins une face des films, le long de la ligne de joints, une bande de recouvrement qui peut notamment être constituée par une couche de polyester placée entre deux couches de polyéthylène.

La température de fusion du polyéthylène étant d'environ 1200C à 1300C, il peut arriver que l'échauffement nécessaire au soudage soit supérieur à la température que peuvent supporter certains des fils constituant l'armature tissée des fuseaux. Tel est notamment le cas si l'on utilise dans cette armature tissée des fils de polyéthylène haute ténacité tels que des fils HP-PE
DYNEEMA SK60, qui présentent des performances de ténacité sans comparaison actuellement, mais qui ne doivent pas être soumis à une température supérieure à 110 C. Dans ce cas, il est donc impératif que la soudure formée entre la bande de recouvrement et chacun des fuseaux soit une soudure de surface.

Par ailleurs, lorsque la soudure se prolonge uniformément jusqu'aux bords latéraux de la bande de recouvrement, elle forme à ce niveau des amorces de rupture qui fragilisent l'assemblage ainsi réalisé.

Dans les documents FR-A-2 136 840 et FR-A-2 221 940, on a décrit des dispositifs permettant de positionner bord à bord deux films souples afin de les assembler par soudure au moyen d'une bande de recouvrement.

Cependant, ces documents n'abordent pas les problèmes de soudage évoqués précédemment.

Dans le document FR-A-2 132 568, il est décrit un ensemble de soudage permettant notamment de souder sur les bords d'un fuseau une bande de renfort. A cet effet, cet ensemble comprend une molette chauffante permettant de chauffer uniformément sur toute sa largeur la bande de renfort à une température voisine de 1500C, pour laquelle les couches superficielles de polyéthylène sont en fusion. La bande de renfort ainsi chauffée est ensuite pressée contre la surface du fuseau par une roulette d'application dont la partie la plus proche du bord du fuseau est réalisée en un matériau isolant tel que du polytétrafluoréthylène et dont la partie la plus éloignée de ce bord est creuse et percée de trous calibrés au travers desquels un gaz de refroidissement est injecté.

La structure particulière de la roulette d'application décrite dans le document FR-A-2 132 568 permet de moduler la profondeur de la soudure réalisée, afin de réduire progressivement cette profondeur vers le bord de la bande de renfort le plus éloigné du bord du-fuseau, grâce au prélèvement de chaleur qui augmente progressivement dans la partie perforée refroidie par le gaz, en s'éloignant de la partie isolante de la roulette. Cette solution permet donc de réaliser une soudure de surface et dont l'épaisseur diminue progressivement en se rapprochant d'un bord de la bande, ce qui évite les amorces de rupture à proximité de ce bord.

Cette solution est satisfaisante dans le cas où le fuseau sur lequel on désire souder la bande de renfort est constitué par un film de polyéthylène dépourvu d'armature et de faible épaisseur, par exemple voisine de 20 pm. En revanche, le procédé décrit dans ce document, dans lequel la bande est chauffée uniformément sur toute sa largeur pour être refroidie au moment de son application sur le film, ne permet pas de contrôler avec une précision suffisante l'évolution de la température sur toute la largeur de la bande à l'endroit où le soudage est effectué, lorsqu'il s'agit d'une bande de plus forte épaisseur et comportant une armature.

L'invention a précisément pour objet une machine de soudage de films souples bord à bord dans laquelle
L'évolution de la température sur toute la largeur de la bande de recouvrement peut être contrôlée avec une bonne précision avant même le soudage, afin de réaliser une soudure de surface se terminant par un collage à proximité de chacun des bords de la bande, ce qui permet d'assembler des films d'épaisseurs quelconques comportant ou non une armature centrale.

Selon l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'une machine de soudage de films souples bord à bord, par l'intermédiaire d'au moins une bande de recouvrement, caractérisée par le fait qu'elle comprend : - au moins un ensemble de soudage comportant une bobine
de stockage d'une bande de recouvrement, une molette
chauffante et une roulette d'application sur lesquelles
passent successivement ladite bande, et des moyens de
déroulement pour entraîner cette dernière à une vitesse
donnée - des moyens pour supporter deux films bord à bord en
face de l'ensemble de soudage ; et - des moyens pour commander un déplacement relatif entre
l'ensemble de soudage et les films à ladite vitesse
donnée ; la molette chauffante comportant une surface extérieure cylindrique, des moyens de chauffage d'une région centrale de cette surface, des moyens de refroidissement de régions latérales de cette surface et des barrières thermiques placées entre la région centrale et chacune des régions latérales de cette surface.

Grâce à la structure particulière de la molette chauffante selon l'invention, il est possible de réguler le flux de chaleur transféré par celle-ci à la bande de raccordement, de sorte que la température de chauffage de la bande soit contrôlée avec précision sur toute sa largeur avant que celle-ci n'arrive en contact avec les films à assembler. La profondeur de la soudure peut donc être contrôlée sur toute la largeur de la bande, ce qui permet de souder des films d'épaisseur quelconque, comportant ou non une armature interne, en évitant de créer des amorces de rupture sur les bords de la bande de recouvrement.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de chauffage comprennent un cordon chauffant enroulé en hélice, les moyens de refroidissement comprenant deux conduits annulaires et des moyens pour faire circuler un liquide réfrigérant dans ces conduits, et les barrières thermiques comprenant des évidements pratiqués radialement dans l'épaisseur de la molette, entre le cordon chauffant et les conduits annulaires.

Avantageusement, la machine comprend également des moyens de préchauffage des films en amont de la roulette d'application et des moyens de refroidissement des films et de la bande de recouvrement en aval de cette roulette.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens pour commander un déplacement relatif entre l'ensemble de soudage et les films comprennent un chariot portant l'ensemble de soudage et des moyens pour déplacer ce chariot le long d'un système de guidage, les moyens pour supporter les films comprenant des tables sur lesquelles les films peuvent être tendus.

Dans ce cas, la machine comprend avantageusement deux ensembles de soudage placés de part et d'autre des films à souder, ces ensembles de soudage étant reliés, en amont des roulettes d'application, par une pièce comportant une partie profilée en aile d'avion selon une section perpendiculaire aux tables, de telle sorte que les films à souder passent respectivement au-dessus et en dessous de cette partie profilée.

Afin que la machine puisse effectuer le soudage de deux films aussi bien pendant son mouvement aller que pendant son mouvement retour, l'ensemble de soudage est de préférence monté sur le chariot par l'intermédiaire d'un mécanisme autorisant une rotation de 1800 de cet ensemble de soudage autour d'un axe perpendiculaire aux tables supportant les films.

Un mode de réalisation préféré de l'invention va à présent être décrit, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de côté représentant une machine de soudage conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue de côté et à plus grande échelle représentant l'ensemble de soudage supérieur de la machine de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3 ;
- la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 4 ;
- la figure 6 est une vue en coupe agrandie selon la ligne VI-VI de la figure 1 ;;
- les figures 7, 8 et 9 sont des vues de côté illustrant de façon schématique le fonctionnement des deux ensembles de soudage respectivement lors de la mise en route de la machine, au début du soudage et à la fin du soudage ; et
- la figure 10 est une vue en perspective et en section représentant les films soudés bord à bord par l'intermédiaire de deux bandes de recouvrement au moyen de la machine selon l'invention.

Dans la forme de réalisation de l'invention illustrée sur les figures 1 et 2, la machine de soudage comprend un chariot désigné de façon générale par la référence 10. Ce chariot 10 est équipé de deux essieux 12 portant à leurs extrémités des roues 14 par lesquelles le chariot repose sur un plan horizontal. Le chariot 10 peut se déplacer sur ce plan horizontal selon une direction longitudinale rectiligne matérialisée par un rail central 16, à section en forme de T renversé, fixé sur le plan horizontal précité.

Le guidage du chariot 10 le long de ce rail 16 est assuré par deux paires de roulettes 18, d'axe vertical, supportées par le chariot 10 à chacune des extrémités de ce dernier, de façon à être en appui sur les flancs opposés de la branche verticale dirigée vers le haut du T renversé formé en section par le rail 16.

Le déplacement du chariot 10 le long de ce rail de guidage 16 est obtenu au moyen d'un moteur électrique 20 (figure 2) supporté par ce chariot et dont l'arbre de sortie entraîne en rotation, dans L'un ou l'autre sens, l'un des essieux 12, par exemple par l'intermédiaire d'une courroie 22 reçue sur des poulies montées res pectivement sur l'arbre de sortie du moteur 20 et sur cet essieu 12.

Dans sa partie centrale, le chariot 10 comporte un plateau horizontal 24 supportant de façon rotative, autour d'un axe vertical, une couronne d'orientation à billes 26 apte à effectuer une rotation d'au moins 1800 autour de cet axe. Sur sa périphérie, la couronne d'orientation à billes 26 présente deux empreintes diamétralement opposées 28 dans lesquelles peut être engagée l'extrémité conique d'une tige filetée 29 liée à une manette 30, cette tige filetée 29 étant vissée dans une équerre 32 fixée sur la face supérieure du plateau 24.

Par conséquent, il est possible en actionnant la manette 30 de rétracter L'extrémité de la tige filetée 29, de façon à permettre la rotation de la couronne d'orientation à billes 26 de 180O autour de son axe, et d'immobiliser cette couronne en rotation en manoeuvrant à nouveau la manette 30 pour introduire l'extrémité de la tige filetée 29 dans l'une des empreintes 28. Cette caractéristique permet, comme on le verra par la suite, d'effectuer une opération de soudage dans les deux sens de déplacement du chariot 10.

Sur sa face supérieure, la couronne d'orientation à billes 26 supporte un châssis 34 sur lequel est fixé le bâti 35 d'un ensemble de soudage inférieur désigné de façon générale par la référence 36 sur la figure 1. Au-dessus de cet ensemble de soudage inférieur 36 est monté un ensemble de soudage supérieur 38 dont le bâti 39 est fixé au bâti 35 par une pièce de liaison 40. Les ensembles de soudage 36 et 38 sont disposés en sens inverse, de façon à se faire fac-e de part et d'autre-d'un plan horizontal matérialisé, de part et d'autre de la pièce de liaison 40, par deux tables horizontales 42 aptes à supporter les films souples F1 et F2 que l'on désire assembler bord à bord au moyen de la machine de soudage, comme l'illustre notamment la figure 6.

Les ensembles de soudage 36 et 38 sont par ailleurs totalement identiques, de sorte que seul l'ensemble de soudage 38 va à présent être décrit en se référant aux figures 1 et 3. Les éléments de l'ensemble de soudage 36 sont désignés sur la figure 1 par Les mêmes références que les éléments correspondants de l'ensemble de soudage 38.

Chacun des ensembles de soudage 38 et 36 comprend une bobine 44 de stockage d'un bande de raccordement B1, B2. Lorsque le chariot 10 se déplace le long du rail 16 (flèche A sur les figures 1 et 2), cette bobine 44 est située du côté de l'extrémité avant du chariot, son axe étant horizontal et orienté perpendiculairement à la direction de déplacement définie par le rail 16.

A partir de la bobine de stockage 44, chacune des bandes de recouvrement B1, 82 chemine vers l'arrière de l'ensemble de soudage correspondant jusqu'à une poulie de renvoi 48. Au-delà de cette poulie de renvoi 48, chacune des bandes B1, B2 est dirigée sensiblement verticalement vers le plan horizontal défini par les tables 42 supportant les films F1 et F2. Elles passent alors entre une roulette en caoutchouc 50 et un cylindre en acier 52 constituant un premier moyen d'entra#nement 53. Plus précisément, la bande de recouvrement est pincée entre la roulette 50 et le cylindre 52 et ce dernier est entraîné en rotation par un moteur électrique 51.

En sortant de ce moyen d'entraSnement 53, la bande de recouvrement passe sur une poulie de tension 54 montée #sur un levier articulé 56. Elle contourne ensuite une molette chauffante 58 située entre le moyen d'entraînement 53 et la bobine de stockage 44.

La bande de recouvrement chauffée par la molette chauffante 58 chemine sensiblement verticaLement vers le plan horizontal défini par les tables 42, dans un canal de protection 60, pour contourner une roulette d'application 62. L'axe de cette roulette d'application 62 est porté par un levier 64, orienté selon une direction sensiblement parallèle au rail 16. Le levier 64 est lui-même articulé sur un axe 66 parallèle à l'axe de la roulette d'application. Un pivotement du levier 64 autour de l'axe 66 a donc pour effet de rapprocher ou d'écarter la roulette d'application 62 du plan horizontal défini par les tables 42 supportant les films à assembler.Un ressort taré 68 prenant appui sur le levier 64 au niveau de la roulette d'application 62 applique normalement cette dernière contre les faces en vis-à-vis des films Fl et F2 placés bord à bord, avec une force prédéterminée.

Une tige solidaire du noyau d'un électro-aimant 70 est articulée sur l'extrémité de la branche du levier 64 portant la roulette d'application 62. Par conséquent, une excitation de l'électro-aimant a pour effet de faire pivoter le levier 64 et la roulette d'application 62 en éloignement du plan horizontal défini par les tables 42, à l'encontre de l'action du ressort 68.

Par ailleurs, un amortisseur hydraulique 72 prenant appui sur la branche du levier 64 opposée à la branche sur laquelle agissent le ressort 68 et l'éLec- tro-aimant 70 par rapport à l'axe de pivotement 66, permet d'amortir le retour du levier dans sa position basse d'application sous l'action du ressort 68, lorsque l'électro-aimant 70 est désexcité.

Au-delà de la roulette d'application 62, La bande de recouvrement chemine vers l'arrière selon une direction sensiblement horizontale jusqu'à une poulie de renvoi 74. La bande est ensuite reprise par un deuxieme moyen d'entratnement 79 formé par une roulette en caoutchouc 76 et un cylindre en acier 78 entre lesquels la bande est pincée. Cette dernière est ensuite admise dans un magasin 80 de réception des chutes.

Afin que le moyen d'entraînement 79 entrasse la bande de recouvrement à la même vitesse que le moyen d'entraînement 53, les axes des cylindres 52 et 78 portent des pignons crantés (non représentés) sur lesquels est en prise une courroie crantée 82 représentée en traits discontinus sur la figure 3.

Afin que la bande de recouvrement ne subisse pas de couple de frottement, la molette chauffante 58 est également entraînée en rotation à la même vitesse que les cylindres 52 et 78 par l'intermédiaire d'une courroie crantée 84, également représentée en traits discontinus, engrénée sur des pignons crantés solidaires des axes respectifs du cylindre 52 et de la molette chauffante 58.

Par ailleurs, le déroulement de la bobine de stockage 44 est freiné au moyen d'une corde enroulée autour de son axe et tendue par l'intermédiaire d'un ressort taré (non représenté).

Pour permettre, comme on le verra ultérieurement, la découpe de la bande de recouvrement au début et à la fin du soudage, deux ensembles de découpe désignés respectivement par les références 86 et 88 sont placés respectivement entre le galet de renvoi 74 et le moyen d'entraînement 79 et entre le galet de renvoi 48 et le moyen d'entrainement 53. Chacun de ces ensembles de découpe 86 et 88 comprend une lame fixe placée d'un côté de la bande et une lame mobile placée de l'autre côté de la bande et dont le déplacement est commandé par un électro-aimant.

Les axes des- différentes pièces tournantes que constituent la bobine de stockage 44, les galets de renvoi 48 et 74, le galet de tension 54, les cylindres 52 et 78 ainsi que les roulettes 50 et 76, la molette chauffante 58 et la roulette d'application 62 sont horizontaux, paralLèles entre eux et orientés perpendiculaire ment à la direction de déplacement du chariot 10 définie par le rail 16. Tous ces axes sont de plus supportés par les bâtis 35 et 39 des ensembles de soudage 36 et 38.

Par ailleurs, tous les éléments des ensembles de soudage 36 et 38 sont symétriques par rapport au plan horizontal défini par les tables 42, à l'exception des magasins de réception de chutes 80, qui présentent tous deux un orifice d'entrée placé dans leur partie supérieure.

Comme l'illustre également la figure 3, la machine de soudage selon l'invention comprend également des buses de préchauffage 90 des films à souder, placées en vis-à-vis l'une de L'autre immédiatement en amont des roulettes d'application 62 et supportées par les bâtis 35 et 39. Ces buses sont alimentées en air chaud par des conduites 92 dans lesquelles sont placés des dispositifs de chauffage tels que des chalumeaux (non représentés).

Les bâtis 35 et 39 des ensembles de soudage 36 et 38 supportent également, entre la roulette d'application 62 et le galet de renvoi 74, des buses de refroidissement 94 en vis-à-vis dans lesquelles est introduit de l'air à température ambiante, admis par des conduites (non représentées).

Entre la pièce de liaison 40 par laquelle le bâti de L'ensemble de soudage supérieur 38 est fixé sur le bâti de l'ensemble de soudage inférieur 36, et les buses de préchauffage 90, les bâtis 35 et 39 supportent également un dispositif 96 de positionnement bord à bord des films F1, F2 à souder. Ce dispositif de positionnement 96 comprend une plaque verticale 100 anti-recouvrement, orientée parallèlement à la direction définie par le rail 16, de façon à passer entre les tables 42 et, par conséquent entre les bords des films F1 et F2 à souder. De part et d'autre de cette plaque 100, le dispositif de positionnement 96 comprend deux bottiers 98 symétriques par rapport au plan défini par les tables 42 et ouverts du côté de ce plan.Chacun de ces bottiers 98 supporte librement des rouleaux (non représentés) dont les axes parallèles sont disposés dans un même plan horizontal, et inclinés par rapport à la normale au plan de la plaque 100. Les bords des films posés sur les tables 42 sont pincés entre ces rouleaux dont l'inclinaison est telle que ces bords sont appliqués contre la plaque 100 anti-recouvrement. Le fonctionnement de ce dispositif de positionnement 96 est comparable à celui qui est décrit dans le document FR-A-2 136 840.

Dans une variante de réalisation non représentée, ce dispositif de positionnement peut être conçu afin de permettre des soudures non rectilignes à grand rayon de courbure.

Afin que les bords adjacents des films à souder ne soient pas trop éloignés lorsqu'ils arrivent au dispositif de positionnement 96, la pièce de liaison 40 reliant les bâtis des ensembles de soudage 36 et 38 comporte, comme l'illustrent les figures 1 et 6, une partie centrale 102 présentant, de part et d'autre d'un plan vertical prolongeant la plaque de recouvrement 100, une face supérieure 103 et une face inférieure 105, profilées en forme d'aile d'avion et sur lesquelles sont appliqués respectivement les films F1 et F2, avant d'être reçus dans le dispositif de positionnement 96.

Etant donné qu'il est nécessaire d'acheminer jusqu'à l'ensemble de soudage supérieur 38 différents fluides (notamment de l'air et de l'huile) ainsi que de l'électricité, les conduites et les conducteurs électriques correspondants traversent la partie centrale 102, comme on la représenté en 104 sur la figure 1.

Les sources de fluides (non représentées) sont montées directement sur le châssis 34.

Au contraire, l'énergie électrique nécessaire notamment à l'actionnement des différents moteurs et électro-aimants des ensembles de soudage 36 et 38 est fournie par une source de courant extérieure, par l'intermédiaire d'un rail électrique 106 cheminant sur le côté du trajet suivi par le chariot 10 et sur lequel est en appui en permanence un frotteur, ou patin de frottement 108 (figure 1) porté par le chariot 10. Le patin 108 est relié aux moteurs et aux électro-aimants par un câble 110 apparaissant notamment sur la figure 2, ce câble étant agencé de telle sorte qu'il permet la rotation de 180O de la couronne d'orientation à billes 26.

Selon une caractéristique essentielle de l'invention, qui va à présent être décrite en détail en se référant aux figures 4 et 5, le chauffage des bandes de recouvrement B1 et B2 réalisé par les molettes chauffantes 58 évolue d'un bord à l'autre des bandes, de telle sorte que la partie centrale soit chauffée à une température voisine par exemple de 1500C alors que les extrémités latérales ne sont chauffées qu'à une température voisine de 1300C.

Chacune des molettes chauffantes 58 comprend un corps 112 autour duquel est placée une frette 114 dont la surface cylindrique extérieure est revêtue d'une couche 116 de polytétrafluoréthylène. La surface périphérique du corps 112 recouverte par la frette 114 comporte dans sa partie centrale une partie de plus petit diamètre dans laquelle sont placés les enroulements successifs d'un cordon chauffant constitué par exemple par une résistance électrique 118.

De part et d'autre de cette partie centrale de plus petit diamètre dans laquelle est placée la résistance chauffante 118, le bord périphérique du corps 112 comporte des évidements 120 en forme de fentes radiales s'étendant sur toute la périphérie du corps 112 et sur une profondeur très supérieure à la profondeur de La partie dans laquelle est reçue la résistance chauffante 118. Ces évidements 120 constituent des barrières thermi ques simplement remplies d'air.

Enfin, deux conduits annulaires 122 sont formés dans le corps 112, entre les évidements 120 et Les faces latérales de chaque molette chauffante 58. Ces conduits annulaires sont formés dans l'épaisseur du corps 112, mais à une profondeur inférieure à celle du fond des évidements 120.

Comme l'illustrent en particulier les figures 4 et 5, chacun des conduits annulaires 122 communique avec deux collecteurs d'admission 124 pratiqués dans l'épaisseur du corps 112, par l'intermédiaire de passages 126 et avec deux collecteurs d'évacuation 128 également formés dans l'épaisseur du corps 112, par l'intermédiaire de passages 130. Les collecteurs d'admission 124 sont disposés en des emplacements diamétralement opposés l'un par rapport à l'autre, de même que les collecteurs d'évacuation 128, ces derniers étant disposés approximativement å angle droit par rapport aux précédents.

Dans sa partie centrale, chaque molette chauffante 58 comporte un tube central d'évacuation 132 dans lequel débouchent des passages radiaux 134 communiquant avec les collecteurs d'évacuation 128. Ce tube 132 déLi- mite également, à l'intérieur d'un arbre creux tournant 136 sur une extrémité duqueL est fixé la molette chauffante 58, une chambre annulaire 138 d'admission, qui communique avec Les collecteurs d'admission 124 par des passages radiaux 140.

L'arbre 136 est supporte de façon tournante et entraîne en rotation de La manière décrite précédemment. La chambre annulaire 138 est reliée, par L'intermé- diaire d'un dispositif à joints tournants (non représen té), à une tuyauterie d'arrivée d'un fluide de refroidissement qui peut notamment être constitué par de l'huile caloportrice. De même, le tube d'évacuation 132 est raccordé par l'intermédiaire d'un dispositif à joints tournants (non représenté) à une tuyauterie d'évacuation de cette huile caloportrice. La circulation de l'huile entre les tuyauteries d'arrivée et d'évacuation est assurée par une pompe (non représentée), le circuit comprenant en outre un échangeur huile-air (non représenté) permettant de refroidir l'huile.

L'alimentation électrique de la résistance 118 est assurée par l'intermédiaire d'un système de contacts tournants (non représenté), au travers de l'arbre 136.

Grâce à l'agencement qui vient d'être décrit, il est possible d'obtenir un gradient de température le long des génératrices de la molette chauffante. Ainsi, en utilisant une résistance chauffante de 1000 W et en faisant circuler dans les conduits annulaires 122 de l'huile à 950C et à un débit de 720 I/h, on peut obtenir un gradient de température dont le maximum se situe, au centre de la surface extérieure de La molette, à une température de 1500C et qui décroît progressivement vers les bords de La molette pour atteindre une température d'environ 1300C aux emplacements correspondant aux bords de la bande de recouvrement à chauffer (généralement de moindre largeur que la molette).En maltrisant parfaitement la température de chauffe de la bande de recouvrement avant que celle-ci ne soit appliquée sur les films à assembler, on évite conformément à l'invention tout risque de dégradation des films F1 et F2 et de création de zones de rupture au niveau des bords latéraux de la bande de recouvrement.

Le fonctionnement de la machine de soudage conforme à l'invention va à présent être décrit en se référant aux figures schématiques 7 à 9.

Dans un premier temps et comme L'illustre la figure 7, chacune des bandes de recouvrement est engagée en totalité dans l'ensemble de soudage 36 et 38 qui lui correspond, jusqu'à ce que l'extrémité de la bande se déroule dans le magasin de réception 80, les roulettes d'application 62 étant maintenues écartées des films à souder par l'excitation des électro-aimants 70 associés à ces roulettes. Le déroulement des bandes 81 et 82 est poursuivi en actionnant les moteurs 51, jusqu'à ce que la température d'équilibre des bandes B1 et B2 soit atteinte. La connaissance de cette température est assurée par des thermocouples (non représentés) placés dans les molettes chauffantes 58.

Simultanément, on commande le déplacement du chariot 10 à une vitesse identique à celLe du défilement des bandes de recouvrement et dans Le même sens. On provoque ainsi un déplacement relatif entre les ensembles de soudage 36 et 38 et les films F1 et F2 supportés par les tables 42 et tendus sur ces dernières par des moyens (non représentés). Au cours de ce déplacement, les films F1 et F2 sont préchauffés par les buses 90, jusqu'à l'ob- tention d'une température d'équilibre voisine, par exemple, de 900 C.

Lorsque les températures d'équilibre des bandes B1 et B2 et des films F1 et F2 est atteinte, la soudure peut être commencée.

Comme l'illustre la figure 8, les roulettes d'application 62 sont alors pressées contre les films à assembler par les ressorts 68 qui leur sont associés, grâce à la désexcitation des électro-aimants 70 correspondants. Simultanément, les dispositifs de découpe 86 sont mis en oeuvre afin de couper Les bandes de recouvrement B1 et B2 en aval des roulettes d'application 62 et des roulettes de guidage 74. Le soudage se poursuit aLors pendant le temps nécessaire à la réalisation de ltassem- blage désiré. Après ce soudage, La soudure est refroidie par les buses 94, diffusant de l'air à environ 200C.

Lorsqu'on désire arrêter la soudure, on actionne le deuxième dispositif de découpe 88 de chacun des ensembles de soudage comme l'illustre la figure 9, puis on écarte les roulettes d'application 62 et on stoppe le chauffage des films et des bandes de recouvrement, ainsi que le refroidissement de la soudure.

Grâce à l'utilisation de la machine conforme à l'invention et notamment des molettes chauffantes de type particulier décrites en se référant aux figures 4 et 5, on réalise, par exemple, comme l'illustre la figure 10, le soudage bord à bord de deux films F1, F2 de polyéthylène PE comportant une armature interne tissée incluant des fils T de polyéthylène haute ténacité du type HP-PE DYNEEMA SK60, ne supportant pas une température supérieure à 1100C, au moyen de deux bandes de recouvrement B1, B2 comprenant des couches superficielles de polyéthylène PE et une couche centrale de polyester
PS.La profondeur des soudures S est en effet parfaitement contrôlée et les bords latéraux des bandes de recouvrement sont simplement collés, grâce à l'existence d'un gradient de température bien défini sur les génératrices des molettes chauffantes. De cette manière toute présence d'amorce de rupture sur les bords latéraux des bandes de recouvrement est évitée.

Il est important de noter que La machine selon l'invention permet en outre de réaliser des soudures parfaitement étanches, de façon automatique, à une vitesse comprise entre 5 et 10 m/mn, sans risque de recouvrement des bords des films et sans que la qualité du soudage n'évolue entre Le début et la fin, quelle que soit la longueur de ce soudage.

Bien entendu, L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes. On comprendra notamment que la machine selon l'invention pourrait ne comprendre qu'un seul ensemble de soudage permettant de souder une seule bande de recouvrement et que le déplacement relatif entre la machine et les films pourrait être obtenu au moyen d'une machine fixe, par rapport à laquelle les films à souder se déplaceraient à vitesse constante.

Claims

REVENDICATIONS

1. Machine de soudage de films souples bord à bord, par l'intermédiaire d'au moins une bande de recouvrement, caractérisée par le fait qu'elle comprend - au moins un ensemble de soudage (36,38) comportant une

bobine de stockage (44) d'une bande de recouvrement,

une molette chauffante (58) et une roulette d'applica

tion (62) sur lesquelles passent successivement ladite

bande, et des moyens de déroulement (53,79) pour

entraîner cette dernière à une vitesse donnée ; - des moyens (42) pour supporter deux films bord à bord

en face de l'ensemble de soudage (36,38) ; et - des moyens (10,20) pour commander un déplacement rela

tif entre l'ensemble de soudage et Les films à ladite

vitesse donnée ; la molette chauffante (58) comportant une surface extérieure cylindrique, des moyens de chauffage (118) d'une région centrale de cette surface, des moyens de refroidissement (122) de régions latérales de cette surface et des barrières thermiques (120) placées entre la région centrale et chacune des régions latérales de cette surface.

2. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens de chauffage comprennent un cordon chauffant (118) enroulé en hélice, les moyens de refroidissement comprenant deux conduits annulaires (122) et des moyens pour faire circuler un liquide réfri- gérant dans ces conduits, et les barrières thermiques comprenant des évidements (120) pratiqués radialement dans l'épaisseur de la molette, entre le cordon chauffant et les conduits annulaires.

3. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend de plus des moyens (90) de préchauffage des films en amont de la roulette d'application (62).

4. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend de plus des moyens (94) de refroidissement des films et de la bande de recouvrement en aval de la roulette d'application (62).

5. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que chaque ensemble de soudage (36,38) comprend un premier moyen de découpe (88) de la bande de recouvrement placé entre la bobine de stockage (44) et la molette chauffante (58) et un deuxième moyen de découpe (86) de la bande de recouvrement placé en aval de la roulette d'application (62).

6. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les moyens de déroulement (53,79) comprennent deux ensembles comprenant chacun une roulette (50,76) et un cylindre (52,78) entre lesquels est pincée ladite bande de recouvrement, ces ensembles étant placés respectivement en amont et en aval de la molette chauffante (58), des moyens d'entraînement (51) étant prévus pour entraîner simultanément en rotation les cylindres (52,78).

7. Machine selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les moyens d'entraînement (51) entraînent simultanément en rotation la molette chauffante (58).

8. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la roulette d'application (62) est montée sur un axe apte à être déplacé vers les films à souder par un moyen d'application (68).

9. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que chaque ensemble de soudage (36,38) supporte des moyens de positionnement (96) des bords adjacents des films, en amont de la roulette d'application (62).

10. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend deux ensembles de soudage (36,38) placés de part et d'autre des films à souder.

11. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les moyens pour commander un déplacement relatif entre lten- semble de soudage et les films comprennent un chariot (10) portant l'ensemble de soudage (36,38) et des moyens (20) pour déplacer ce chariot le long d'un système de guidage (16), les moyens pour supporter les films comprenant des tables (42) sur lesquels les films peuvent être tendus.

12. Machine selon les revendications 10 et 11 combinées, caractérisée par le fait que les deux ensembles de soudage (36,38) sont reliés, en amont des roulettes d'application (62), par une pièce (40) comportant une partie (102) profilée en aile d'avion selon une section perpendiculaire aux tables, de telle sorte que les films à souder passent respectivement au-dessus et en dessous de cette partie profilée.

13. Machine selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisée par le fait qu'au moins les moyens (20) pour déplacer le chariot et les moyens de déroulement (53,79) comprennent des moteurs électriques (20,51) alimentés électriquement par un rail (106) parallèle au système de guidage et sur lequel est applique un frotteur (108) porté par le chariot.

14. Machine selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée par le fait que l'ensemble de soudage (36,38) est monté sur le chariot (10) par l'intermédiaire d'un mécanisme (24,26) autorisant une rotation de 1800 de cet ensemble de soudage autour d'un axe perpendiculaire aux tables.