FR2924975A1 - Longitudinal drawing device for synthetic film in industry, has positioning unit i.e. jack and arm, moving draw roll between close-up positions of two draw rolls, where drawing stage is formed between one of two draw rolls and draw roll - Google Patents
Longitudinal drawing device for synthetic film in industry, has positioning unit i.e. jack and arm, moving draw roll between close-up positions of two draw rolls, where drawing stage is formed between one of two draw rolls and draw roll Download PDFInfo
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Abstract
Description
L'invention concerne un dispositif d'étirage longitudinal de films en matière synthétique. Les dispositifs d'étirage longitudinal de films, utilisés dans l'industrie, comprennent de façon habituelle, d'amont en aval (par référence au 5 sens de défilement du film à étirer) : - un ensemble de rouleaux de préchauffage, dont le nombre et le diamètre sont choisis en fonction de la matière constitutive du film à étirer, de l'épaisseur de ce film et de la vitesse de production souhaitée ; - un groupe d'étirage présentant une succession de cylindres, les 10 premiers cylindres étant entraînés à une vitesse relativement lente et les cylindres suivants étant entraînés à une vitesse plus rapide, de manière à réaliser l'étirage du film entre des cylindres successifs entraînés à des vitesses différentes et croissantes ; - un groupe de thermostabilisation, dont la fonction est d'assurer la 15 détente thermique et la stabilisation du film, avant l'étirage transversal subséquent de ce film. Dans les dispositifs d'étirage longitudinal du type précité, les rouleaux de préchauffage et les cylindres d'étirage, ainsi que les rouleaux du groupe de thermostabilisation, sont maintenus en température, de façon 20 traditionnelle, par une circulation d'huile chaude en provenance d'une chaudière, cette huile chaude étant introduite dans une double enveloppe desdits rouleaux ou cylindres par des dispositifs du type joint tournant. D'une façon plus efficace, et mieux adaptée à l'objet de la présente invention, ces cylindres peuvent aussi être régulés en température grâce à la 25 présence, dans la double enveloppe de chaque cylindre, d'un dispositif du type "caloduc", c'est-à-dire d'une chambre fermée étanche au vide et possédant un remplissage partiel en fluide, choisi de telle façon que ses caractéristiques thermodynamiques présentent, dans la gamme des températures de fonctionnement de la machine, une phase vapeur et une phase liquide. 30 Un apport de chaleur à l'intérieur du cylindre est ici réalisé par une résistance électrique chauffante, par radiation ou par circulation d'air chaud, l'énergie calorifique nécessaire étant ainsi transmise au film au travers de l'enceinte du type "caloduc", par vaporisation plus ou moins complète du liquide qu'elle renferme ; la vapeur produite se condense sur les parties froides du 35 cylindre, pour assurer l'isothermie de celui-ci ainsi qu'un transfert rapide de la chaleur entre le moyen de chauffage et le film. The invention relates to a device for longitudinal stretching of films made of synthetic material. The longitudinal film stretching devices used in industry usually comprise, from upstream to downstream (with reference to the direction of travel of the film to be stretched): a set of preheating rolls, the number of which and the diameter are chosen according to the constituent material of the film to be stretched, the thickness of this film and the desired production rate; a stretching unit having a succession of rolls, the first 10 rolls being driven at a relatively slow speed and the following rolls being driven at a faster speed, so as to carry out the drawing of the film between successive rolls driven to different and increasing speeds; a thermostabilization group, whose function is to ensure the thermal expansion and the stabilization of the film, before the subsequent transverse stretching of this film. In the longitudinal stretching devices of the aforementioned type, the preheating rollers and drawing rolls, as well as the rollers of the heat stabilization group, are thermally maintained, in the traditional way, by a circulation of hot oil from of a boiler, this hot oil being introduced into a double envelope of said rollers or cylinders by devices of the rotary joint type. In a more efficient manner, and better adapted to the object of the present invention, these cylinders can also be temperature-controlled by virtue of the presence, in the double jacket of each cylinder, of a "heat pipe" type device. , that is to say a sealed vacuum-tight chamber having a partial fluid filling, chosen such that its thermodynamic characteristics have, in the operating temperature range of the machine, a vapor phase and a liquid phase. A heat input to the inside of the cylinder is here produced by a heating electric resistance, by radiation or by circulation of hot air, the heat energy required being thus transmitted to the film through the chamber of the "heat pipe" type. "by more or less complete vaporization of the liquid it contains; the steam produced condenses on the cold parts of the cylinder, to insure the isothermal thereof and a rapid transfer of heat between the heating means and the film.
De tels dispositifs présentent l'avantage d'une économie d'énergie, d'un meilleur coefficient d'échange thermique, d'une meilleure régulation de température, mais également permettent d'éviter les dispositifs tels que les joints tournants qui, outre les problèmes de maintenance qui leur sont inhérents, surtout pour les machines à grande vitesse, présentent l'inconvénient, par leur constitution même, d'un couple de freinage important sur le cylindre. Cet effet de couple de freinage est aggravé par le fait que pour permettre la circulation de l'huile dans les tourillons du cylindre, ceux-ci doivent avoir une dimension suffisamment importante, ce qui entraîne par voie de conséquence la présence de roulements de grandes dimensions présentant eux-mêmes un couple résistant important. En ce qui concerne la partie principale de la machine, qui est le groupe d'étirage, les dispositifs les plus couramment utilisés sont ceux dits à double étage d'étirage, tels que décrits par exemple dans le brevet allemand 19622085 (BRUCKNER) ou le brevet européen correspondant 0907495. Le double étage d'étirage est rendu nécessaire par la tendance naturelle des films synthétiques, soumis à un étirage longitudinal, à se rétreindre simultanément dans le sens transversal. Cette tendance au retrait transversal doit absolument être évitée, car le retrait transversal du film, lors de son étirage longitudinal, non seulement perturbe la régularité de l'orientation des chaînes moléculaires (isotropie de la matière), mais encore présente l'inconvénient de conduire à une surépaisseur des bords du film, qui perturbe le profil d'épaisseur du film et augmente de façon considérable le taux de déchets, puisque ces bords, qui serviront ultérieurement de zones de prise par les pinces utilisées pour l'étirage transversal, doivent être découpés et éliminés à la sortie de l'étirage transversal. De façon à réduire ce phénomène de retrait transversal, l'étirage longitudinal du film se fait de façon préférentielle entre deux cylindres à vitesse différentielle, dont la distance tangentielle est la plus courte possible ; l'adhésion du film sur les cylindres, dont la température est maintenue à une valeur appropriée, empêche dans ces conditions le film de suivre sa tendance naturelle au retrait transversal. Cette disposition bien connue permet l'étirage longitudinal d'un film entre deux cylindres à vitesse différentielle, et elle peut être effectivement utilisée pour de faibles vitesses de production. Such devices have the advantage of saving energy, a better heat exchange coefficient, better temperature regulation, but also make it possible to avoid devices such as rotating joints which, in addition to inherent maintenance problems, especially for high speed machines, have the disadvantage, by their very constitution, a significant braking torque on the cylinder. This braking torque effect is aggravated by the fact that to allow the circulation of the oil in the trunnions of the cylinder, they must have a sufficiently large dimension, which consequently results in the presence of large bearings presenting themselves a significant resistant couple. With regard to the main part of the machine, which is the drawing group, the most commonly used devices are those called double-stage drawing, as described for example in the German patent 19622085 (BRUCKNER) or the corresponding European patent 0907495. The double drawing stage is made necessary by the natural tendency of the synthetic films, subjected to longitudinal stretching, to shrink simultaneously in the transverse direction. This tendency to transverse shrinkage must absolutely be avoided, because the transversal shrinkage of the film, during its longitudinal stretching, not only disturbs the regularity of the orientation of the molecular chains (isotropy of the material), but also presents the inconvenience of driving to a thickness of the edges of the film, which disturbs the thickness profile of the film and considerably increases the rate of waste, since these edges, which will later serve as gripping zones by the clamps used for the transverse stretching, must be cut and removed at the exit of the transverse stretching. In order to reduce this transverse shrinkage phenomenon, the longitudinal stretching of the film is preferably carried out between two differential speed cylinders, the tangential distance of which is as short as possible; the adhesion of the film to the rolls, the temperature of which is maintained at an appropriate value, prevents the film from following its natural tendency to transverse shrinkage under these conditions. This well-known arrangement allows the longitudinal stretching of a film between two differential speed cylinders, and it can be effectively used for low production speeds.
Par contre, lorsque la vitesse de production donc d'étirage augmente, ce qui est le cas sur les machines modernes, le fait de maintenir la distance tangentielle entre deux cylindres a comme conséquence d'augmenter sur cette distance courte l'accélération à laquelle est soumis le film (accélération qui dépasse rapidement ce que peut accepter la matière étirée) et conduit donc à une rupture du film. Pour éviter cette rupture, il est possible d'augmenter la distance tangentielle entre les deux cylindres, ce qui se traduit immédiatement par un effet de retrait transversal non souhaité. Pour pallier cet inconvénient, des dispositifs à double étage d'étirage ont été proposés, l'étirage total étant divisé en deux étages d'étirage successifs, présentant chacun une distance tangentielle entre les cylindres d'étirage la plus faible possible, évitant ainsi le retrait transversal. En d'autres termes, le taux d'étirage global qui conduirait sur un seul étage d'étirage à une accélération trop importante, est réparti sur deux étages, réduisant de ce fait l'accélération, sans offrir pour autant au film une possibilité de retrait transversal. C'est la raison pour laquelle des dispositifs dits à double étage d'étirage sont couramment utilisés dans l'industrie. Ils présentent généralement six cylindres en ligne. On the other hand, when the speed of production and therefore stretching increases, which is the case on modern machines, the fact of maintaining the tangential distance between two cylinders has the consequence of increasing on this short distance the acceleration to which is subjected the film (acceleration that quickly exceeds what can accept the stretched material) and thus leads to a rupture of the film. To avoid this break, it is possible to increase the tangential distance between the two cylinders, which immediately results in an undesired transverse shrinkage effect. To overcome this drawback, double-stage stretching devices have been proposed, the total stretch being divided into two successive drawing stages, each having a tangential distance between the drawing rolls as small as possible, thus avoiding the transverse withdrawal. In other words, the overall draw ratio which would lead to a single drawing stage at a too great acceleration, is distributed over two floors, thereby reducing the acceleration, without offering the film a possibility of transverse withdrawal. This is the reason why so-called double-stage stretching devices are commonly used in industry. They generally have six cylinders in line.
La nécessité d'utiliser six cylindres provient du fait que de façon à conserver une distance tangentielle d'étirage faible, il est nécessaire de réduire le diamètre des cylindres d'étirage, ce qui, par voie de conséquence, réduit la surface de contact entre le film et la surface de chaque cylindre. Lorsque cette surface devient insuffisante pour que la friction entre le film et le cylindre soit suffisamment élevée pour empêcher le glissement du film sur les cylindres d'étirage du fait de l'effort d'étirage, il devient nécessaire de prévoir un deuxième cylindre synchrone du précédent, le rôle de ce deuxième cylindre étant de maintenir le film sans glissement, avant ou après l'étirage. Un problème supplémentaire rencontré lors de l'augmentation de la vitesse de production provient du fait que l'air emprisonné par le film constitue, entre celui-ci et la surface du cylindre, un coussin d'air qui décolle le film de la surface du cylindre, annulant de ce fait sa résistance face aux efforts d'étirage. Le film se met alors à "flotter" à la fois dans le sens longitudinal et dans le sens transversal, si bien qu'il présente des irrégularités d'étirage dans le sens longitudinal. The need to use six cylinders stems from the fact that in order to maintain a low tangential tangential distance, it is necessary to reduce the diameter of the draw rolls, which consequently reduces the contact area between the film and the surface of each cylinder. When this surface becomes insufficient so that the friction between the film and the cylinder is sufficiently high to prevent sliding of the film on the drawing rolls because of the drawing force, it becomes necessary to provide a second synchronous cylinder of the previous, the role of this second cylinder being to maintain the film without slipping, before or after stretching. An additional problem encountered in increasing the speed of production is that the air trapped by the film constitutes, between the film and the surface of the cylinder, an air cushion which lifts the film from the surface of the film. cylinder, thereby canceling its resistance to stretching efforts. The film then "floats" both longitudinally and transversely, so that it has stretching irregularities in the longitudinal direction.
De façon à éviter la constitution de ce coussin d'air, il est nécessaire de prévoir des cylindres presseurs qui, malheureusement dans la configuration actuelle en ligne des cylindres d'étirage, ne peuvent pas être positionnés au point d'entrée de l'air. In order to avoid the constitution of this air cushion, it is necessary to provide pressure rollers which, unfortunately in the current in-line configuration of the drawing rolls, can not be positioned at the point of entry of the air .
Un autre inconvénient des dispositifs à double étage d'étirage, à six cylindres en ligne, réside dans le fait que chaque cylindre d'étirage et chaque cylindre presseur qui l'accompagne est susceptible d'endommager la surface du film, ce qui est de plus en plus désavantageux si l'on considère que les films d'emballage actuellement demandés présentent des surfaces de plus en plus sensibles, à bas seuil de scellage ou avec présence de matière dite barrière, alors que simultanément l'exigence de perfection de la surface du film augmente. Enfin, il est bien clair que la multiplication des cylindres, qu'il s'agisse des cylindres d'étirage ou des cylindres presseurs, augmente le coût 15 global de ces cylindres et de leurs dispositifs d'entraînement. Le brevet français FR 2 852 883 vise à remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif permettant un étirage longitudinal à grande vitesse des films synthétiques, avec au moins deux étages d'étirage, mais en réduisant le plus possible le nombre des cylindres d'étirage et tout en 20 évitant, par une disposition géométrique appropriée des cylindres presseurs, la constitution d'un coussin d'air. Un dispositif d'étirage longitudinal de ce type est représenté à la figure 1. Il s'agit d'un dispositif d'étirage longitudinal 2 de films 5 en matière synthétique, du genre dispositif à double étage d'étirage, comprenant quatre 25 cylindres d'étirage 6, 7, 8, 9 sur lesquels passe successivement le film 5 à étirer, avec un premier cylindre d'étirage 6 en particulier d'axe fixe 10, un deuxième cylindre d'étirage 7 d'axe 12 décalé vers l'avant et verticalement par rapport à l'axe 10 du premier cylindre d'étirage 6, un troisième cylindre d'étirage 8 d'axe 17 décalé vers l'avant et verticalement par rapport à l'axe 12 30 du deuxième cylindre d'étirage 7, et un quatrième cylindre d'étirage 9 d'axe 25 décalé vers l'avant et verticalement par rapport à l'axe 17 du troisième cylindre d'étirage 8, le dispositif comprenant des moyens motorisés d'entraînement en rotation d'une partie ou de la totalité des cylindres d'étirage, à des vitesses différenciées de manière à former un premier et un second étages d'étirage 35 entre les cylindres d'étirage 6, 7, 8, 9. Another disadvantage of the in-line six-cylinder, double-stage drawing devices is that each draw roll and accompanying press roll is liable to damage the surface of the film, which is more and more disadvantageous if we consider that the packaging films currently requested have surfaces increasingly sensitive, low threshold seal or with the presence of barrier material, while simultaneously the requirement for perfection of the surface of the film increases. Finally, it is clear that the multiplication of rolls, whether drawing rolls or press rolls, increases the overall cost of these rolls and their drive devices. The French patent FR 2 852 883 aims to overcome these drawbacks by proposing a device for longitudinal stretching at high speed of the synthetic films, with at least two drawing stages, but reducing as much as possible the number of drawing rolls. and while avoiding, by appropriate geometric arrangement of the pressing rolls, the constitution of an air cushion. A longitudinal stretching device of this type is shown in FIG. 1. It is a longitudinal stretching device 2 of synthetic film 5, of the double-stage stretching device type, comprising four cylinders. 6, 7, 8, 9 on which the film 5 to be stretched successively passes, with a first drawing cylinder 6 in particular of fixed axis 10, a second drawing cylinder 7 with axis 12 shifted towards the before and vertically with respect to the axis 10 of the first drawing cylinder 6, a third drawing cylinder 8 having an axis 17 offset forwards and vertically with respect to the axis 12 of the second cylinder of FIG. stretching 7, and a fourth drawing cylinder 9 of axis 25 shifted forwardly and vertically with respect to the axis 17 of the third drawing cylinder 8, the device comprising motorized means for driving in rotation of part or all of the draw rolls at different speeds of in order to form a first and a second drawing stage 35 between the draw rolls 6, 7, 8, 9.
Un tel dispositif d'étirage longitudinal de film nécessite ainsi un ensemble de quatre cylindres d'étirage seulement (et non plus six cylindres comme dans les dispositifs connus), avec un agencement de ces quatre cylindres qui permet un double étirage du film, et qui autorise un positionnement optimal de tous les cylindres presseurs ou autres éléments presseurs. Un tel dispositif présente un premier étage d'étirage disposé entre le deuxième et le troisième cylindres d'étirage et un second étage d'étirage disposé entre le troisième et le quatrième étages d'étirage. Such a longitudinal film stretching device thus requires a set of four draw rolls only (and not six rolls as in the known devices), with an arrangement of these four rolls which allows a double stretching of the film, and which allows optimal positioning of all the press rolls or other pressing elements. Such a device has a first drawing stage disposed between the second and third drawing rolls and a second drawing stage disposed between the third and the fourth drawing stages.
Ce dispositif est notamment utilisé pour réaliser l'étirage d'un film dit métallisable, c'est-à-dire d'un film destiné à recevoir une couche métallique fine par évaporation sous vide d'un métal. Une telle métallisation du film lui confère, outre des propriétés optiques intéressantes, des propriétés barrières très recherchées par l'industrie de l'emballage. This device is used in particular for drawing a so-called metallizable film, that is to say a film intended to receive a thin metal layer by vacuum evaporation of a metal. Such metallization of the film gives it, in addition to interesting optical properties, barrier properties much sought after by the packaging industry.
Pour ce type de film, il est intéressant d'utiliser, en couche externe du film, des matières premières d'une formulation particulière exempte d'un certain nombre d'additifs généralement présents dans le film et destinés à faciliter l'étirage. Ces additifs ne se retrouvent pas dans la formulation précitée car leur présence nuit à l'adhésion de la couche métallique sur le film. For this type of film, it is advantageous to use, in outer layer of the film, raw materials of a particular formulation free of a number of additives generally present in the film and intended to facilitate the drawing. These additives are not found in the aforementioned formulation because their presence impairs the adhesion of the metal layer to the film.
Compte tenu de la particularité rhéologique de ces matières, due à l'absence d'additifs, l'étirage est plus difficile et se caractérise fréquemment par l'existence de défauts de surface qui ressemblent à une succession de traits ou de fissures de faibles dimensions appelées melt fracturés . La présence de ses défauts est rédhibitoire dans le cas de films 25 métallisés, puisqu'ils induisent un défaut dont l'effet visuel est augmenté par la couche métallisée. Le dispositif d'étirage décrit dans le brevet français FR 2 852 883 permet de réduire considérablement l'apparition de tels défauts lorsque la face du film destinée à être métallisée, c'est-à-dire la plus sensible à l'apparition de 30 défauts, n'est pas en contact avec le cylindre d'étirage qui suit le premier étirage, c'est-à-dire le troisième cylindre d'étirage. Dans le cas contraire, la face destinée à être métallisée est endommagée. Un tel dispositif d'étirage oblige donc à retourner au préalable le 35 film dans le cas où la face destinée à être métallisée n'est pas disposée du bon côté par rapport au cylindre d'étirage précité. Given the rheological characteristic of these materials, due to the absence of additives, drawing is more difficult and is frequently characterized by the existence of surface defects that resemble a succession of lines or cracks of small dimensions called fractured melt. The presence of its defects is unacceptable in the case of metallized films, since they induce a defect whose visual effect is increased by the metallized layer. The drawing device described in French patent FR 2 852 883 makes it possible to considerably reduce the appearance of such defects when the face of the film intended to be metallized, that is to say the most sensitive to the appearance of defects, is not in contact with the drawing cylinder following the first stretching, that is to say the third drawing cylinder. In the opposite case, the face intended to be metallized is damaged. Such a drawing device therefore forces the film to be returned beforehand in the case where the face intended to be metallized is not arranged on the right side with respect to the aforementioned drawing roll.
L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif d'étirage longitudinal apte à réaliser sans endommagement l'étirage de films comportant une face destinée à être métallisée, et cela quelle que soit la position de la face précitée. The invention aims to remedy these drawbacks by proposing a longitudinal stretching device capable of producing, without damage, the stretching of films comprising a face intended to be metallized, and this whatever the position of the aforementioned face.
A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'étirage longitudinal du type précité, caractérisé en ce que le deuxième cylindre d'étirage est équipé de moyens de positionnement, conçus pour déplacer le deuxième cylindre d'étirage entre une position rapprochée du troisième cylindre d'étirage dans laquelle le premier étage d'étirage est formé entre le deuxième et le troisième cylindres d'étirage, et une position rapprochée du premier cylindre d'étirage, dans laquelle le premier étage d'étirage est formé entre le premier et le deuxième cylindres d'étirage. Ainsi, lorsque le deuxième cylindre d'étirage est disposé à proximité du troisième cylindre d'étirage, tout se passe comme dans le cas du 15 dispositif d'étirage de l'art antérieur. Dans ce cas, les vitesses de rotation des cylindres sont ajustées de manière à ce que le premier étage d'étirage soit disposé entre le second et le troisième cylindres d'étirage, et que le second étage d'étirage soit disposé entre le troisième et le quatrième cylindres d'étirage. 20 Ainsi, la distance entre les cylindres délimitant le premier étage d'étirage est faible et celle entre les cylindres délimitant le second étage d'étirage est plus importante. Dans ce cas, le film est disposé de sorte que, comme précédemment, la face destinée à être métallisée ne soit pas directement en 25 contact du premier et du troisième cylindres d'étirage, cette face venant au contact du second et du quatrième cylindres d'étirage. Comme vu précédemment, la face destinée à être métallisée n'est alors pas au contact du cylindre qui suit le premier étage d'étirage. Dans le cas où la position de la face destinée à être métallisée est 30 inversée, le deuxième cylindre d'étirage est déplacé vers le premier cylindre d'étirage. Dans ce cas, les vitesses des différents rouleaux sont ajustées de manière à ce que le premier étage d'étirage soit disposé entre le premier et le deuxième cylindres d'étirage et que le second étage d'étirage soit disposé 35 entre le second et le troisième cylindres d'étirage. To this end, the invention relates to a longitudinal drawing device of the aforementioned type, characterized in that the second drawing cylinder is equipped with positioning means, designed to move the second drawing cylinder between a close position of the third stretching cylinder in which the first drawing stage is formed between the second and third drawing rolls, and a close position of the first drawing roll, wherein the first drawing stage is formed between the first drawing stage and the second draw rolls. Thus, when the second drawing roll is disposed near the third drawing roll, everything is as in the case of the drawing device of the prior art. In this case, the rotational speeds of the rolls are adjusted so that the first drawing stage is arranged between the second and the third draw rolls, and the second drawing stage is arranged between the third and the the fourth draw rolls. Thus, the distance between the rolls delimiting the first drawing stage is small and that between the rolls delimiting the second drawing stage is larger. In this case, the film is arranged so that, as before, the face intended to be metallized is not directly in contact with the first and third drawing rolls, this face coming into contact with the second and the fourth rolls of metal. 'drawing. As seen above, the face intended to be metallized is then not in contact with the cylinder following the first drawing stage. In the case where the position of the face to be metallized is reversed, the second drawing roll is moved to the first drawing roll. In this case, the speeds of the different rollers are adjusted so that the first drawing stage is arranged between the first and second drawing rolls and the second drawing stage is arranged between the second and the second drawing rolls. third draw rolls.
La distance entre le premier et le deuxième cylindres d'étirage étant réduite, la distance entre le deuxième et le troisième cylindres d'étirage est par conséquent plus importante. On retrouve la configuration précédente dans laquelle la distance entre les cylindres délimitant le premier étirage est faible et celle entre les cylindres délimitant le second étirage est plus importante. Dans ce cas, la face destinée à être métallisée ne vient alors pas au contact des deuxième et quatrième cylindres d'étirage et vient au contact des premier et troisième cylindres d'étirage. Since the distance between the first and second draw rolls is reduced, the distance between the second and third draw rolls is therefore greater. The previous configuration is found in which the distance between the rolls delimiting the first drawing is small and that between the rolls delimiting the second drawing is greater. In this case, the face intended to be metallized does not then come into contact with the second and fourth drawing rolls and comes into contact with the first and third draw rolls.
Là encore, on retrouve la configuration voulue selon laquelle la face destinée à être métallisée n'est pas au contact du cylindre d'étirage faisant suite au premier étirage, à savoir dans ce cas le deuxième cylindre d'étirage. Le film n'est alors pas endommagé lors de l'étirage longitudinal. La configuration du dispositif d'étirage longitudinal selon l'invention 15 peut donc s'adapter à la position de la face destinée à être métallisée afin d'éviter un endommagement de celle-ci. Selon une caractéristique de l'invention, l'axe du deuxième cylindre d'étirage est monté à une première extrémité d'au moins un bras, le bras étant monté pivotant autour d'un axe disposé dans une zone médiane du bras, une 20 seconde extrémité du bras étant actionnée par des moyens motorisés tels qu'un vérin. Avantageusement, le troisième cylindre d'étirage est monté sur un attelage mobile, en particulier articulé sur un bâti du dispositif, des moyens motorisés tels qu'au moins un vérin étant prévus pour commander le 25 déplacement de l'attelage mobile. Selon une possibilité de l'invention, des éléments presseurs, tels que des cylindres presseurs, sont associés au moins au deuxième cylindre d'étirage, au troisième cylindre d'étirage et au quatrième cylindre d'étirage. Préférentiellement, l'élément presseur associé au deuxième 30 cylindre d'étirage est supporté par un attelage mobile conçu pour accompagner le déplacement du deuxième cylindre d'étirage. Selon une caractéristique de l'invention, l'élément presseur associé au troisième cylindre d'étirage est supporté par un attelage mobile conçu pour accompagner le déplacement du troisième cylindre d'étirage. Again, we find the desired configuration in which the face to be metallized is not in contact with the drawing cylinder following the first stretching, namely in this case the second drawing cylinder. The film is not damaged during longitudinal stretching. The configuration of the longitudinal stretching device according to the invention can therefore be adapted to the position of the face intended to be metallized in order to avoid damage to it. According to a characteristic of the invention, the axis of the second drawing cylinder is mounted at a first end of at least one arm, the arm being pivotally mounted about an axis disposed in a median zone of the arm, a second end of the arm being actuated by motorized means such as a cylinder. Advantageously, the third drawing cylinder is mounted on a movable coupling, in particular articulated on a frame of the device, motorized means such that at least one jack being provided to control the displacement of the movable coupling. According to one possibility of the invention, pressing elements, such as pressing rolls, are associated at least with the second drawing roll, the third drawing roll and the fourth drawing roll. Preferably, the pressure element associated with the second drawing cylinder is supported by a movable coupling designed to accompany the displacement of the second drawing cylinder. According to one characteristic of the invention, the pressing element associated with the third drawing cylinder is supported by a movable coupling designed to accompany the displacement of the third drawing cylinder.
Avantageusement, les éléments presseurs sont tous constitués par des cylindres presseurs, appliqués contre les cylindres d'étirage associés aux points de tangence du film ou à proximité de ces points de tangence. Selon une possibilité de l'invention, le quatrième cylindre d'étirage possède un axe fixe. Préférentiellement, le quatrième cylindre d'étirage possède un axe dont la position est réglable, par exemple monté sur un attelage mobile, de manière à régler la distance entre le troisième cylindre et le quatrième cylindre. Selon une caractéristique de l'invention, l'élément presseur associé au troisième cylindre d'étirage est constitué par un système de placage électrostatique, de préférence à bande. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de ce dispositif d'étirage longitudinal de films. Figure 1 représente un dispositif d'étirage longitudinal de l'art antérieur, en vue de côté ; Figure 2 représente un dispositif d'étirage longitudinal selon l'invention, dans une première position; Figure 3 est une vue correspondant à la figure 2, dans une seconde position. Sur le dessin, le dispositif d'étirage longitudinal est désigné dans son ensemble par le repère numérique 2. Ce dispositif d'étirage longitudinal 2 est placé entre un ensemble de rouleaux de préchauffage 3, situé en amont, et un groupe de thermostabilisation 4, situé en aval, les notions d'amont et d'aval étant utilisées par référence au sens de défilement (indiqué par des flèches) du film 5 à étirer. Le dispositif d'étirage longitudinal 2 comprend lui-même, d'amont en aval, quatre cylindres d'étirage 6, 7, 8 et 9, auxquels sont associés des 30 cylindres presseurs, comme détaillé ci-après. Le premier cylindre d'étirage 6 est ici un cylindre d'axe fixe 10, directement monté sur le bâti 11 du dispositif 2. Ce premier cylindre 6 est facultativement équipé d'un cylindre presseur (non représenté), appliqué au point de tangence entre le film 5 et le cylindre 6. Advantageously, the pressing elements are all constituted by pressing rolls, applied against the drawing rolls associated with the points of tangency of the film or near these points of tangency. According to a possibility of the invention, the fourth drawing cylinder has a fixed axis. Preferably, the fourth drawing cylinder has an axis whose position is adjustable, for example mounted on a movable coupling, so as to adjust the distance between the third cylinder and the fourth cylinder. According to one characteristic of the invention, the pressing element associated with the third drawing cylinder is constituted by an electrostatic plating system, preferably a strip. In any case, the invention will be better understood from the description which follows, with reference to the appended schematic drawing showing, by way of example, an embodiment of this longitudinal film stretching device. Figure 1 shows a longitudinal stretching device of the prior art, in side view; Figure 2 shows a longitudinal stretching device according to the invention, in a first position; Figure 3 is a view corresponding to Figure 2, in a second position. In the drawing, the longitudinal drawing device is designated as a whole by the numerical mark 2. This longitudinal drawing device 2 is placed between a set of preheating rollers 3, situated upstream, and a heat-stabilization group 4, downstream, the concepts of upstream and downstream being used with reference to the direction of travel (indicated by arrows) of the film 5 to stretch. The longitudinal drawing device 2 itself comprises, from upstream to downstream, four draw rolls 6, 7, 8 and 9, to which press rolls are associated, as detailed below. The first drawing cylinder 6 is here a cylinder of fixed axis 10, directly mounted on the frame 11 of the device 2. This first cylinder 6 is optionally equipped with a pressure roller (not shown), applied to the point of tangency between the film 5 and the cylinder 6.
Le deuxième cylindre d'étirage 7 est un cylindre d'axe 12. L'axe 12 de ce deuxième cylindre 7 est décalé vers l'avant et vers le bas, par rapport à l'axe 10 du premier cylindre 6. L'axe 12 du deuxième cylindre d'étirage est monté à une première 5 extrémité d'au moins un bras 32, le bras 32 étant monté pivotant autour d'un axe 33 disposé dans une zone médiane du bras 32. La seconde extrémité du bras 32 est actionnée par au moins un vérin 36 de manière à faire pivoter le bras 32 et ainsi déplacer le cylindre 7. Le cylindre 7 est déplaçable entre une position rapprochée du 10 cylindre 8 illustrée à la figure 2 et une position rapprochée du cylindre 6, illustrée à la figure 3. Un cylindre presseur 13 est associé au deuxième cylindre d'étirage 7, en étant positionné de façon à ce que son point de contact soit rapproché du point de tangence entre le film 5 et le deuxième cylindre d'étirage 7, pour éviter 15 à cet endroit la constitution d'un coussin d'air. Le cylindre presseur 13 est monté sur un support 14 lui-même monté pivotant, autour d'un axe 15, sur le bâti 11. Au moins un vérin 16, monté entre le bâti 11 et le support 14, commande le pivotement de ce support 14, de manière à rapprocher ou éloigner le cylindre presseur 13 du deuxième cylindre d'étirage 7 et de manière 20 à accompagner le déplacement du cylindre d'étirage 7. Le troisième cylindre d'étirage 8 a son axe 17 situé en avant et au-dessus de l'axe 12 du deuxième cylindre d'étirage 8. Ce troisième cylindre 9 est monté sur un attelage mobile 18, articulé autour d'un axe 19 sur le bâti 11. Au moins un vérin 20, monté entre le bâti 11 et l'attelage mobile 18, commande 25 le pivotement de cet attelage mobile 18 autour de son axe d'articulation 19, de manière à régler la distance entre l'axe 12 du deuxième cylindre d'étirage 7 et l'axe 17 du troisième cylindre d'étirage 8. Un cylindre presseur 21 est associé au troisième cylindre d'étirage 8. Le cylindre presseur 21 est monté sur un support 22, lui-même monté 30 pivotant, autour d'un axe 23, sur l'attelage mobile 18. Au moins un vérin 24, monté entre l'attelage mobile 18 et le support 22, commande le pivotement de ce support 22, de manière à rapprocher ou éloigner le cylindre presseur 21 du troisième cylindre d'étirage 8. Ainsi, le cylindre presseur 21 est maintenu au-dessus du troisième 35 cylindre d'étirage 8, exactement sur ou très près du point de tangence du film 5 en provenance du deuxième cylindre d'étirage 7, quelle que soit la position réglée de l'attelage mobile 18. Dans l'exemple illustré au dessin, le quatrième cylindre d'étiage 9 est un cylindre d'axe fixe 25, directement monté sur le bâti 11 du dispositif 2. The second drawing cylinder 7 is a cylinder of axis 12. The axis 12 of this second cylinder 7 is shifted forwardly and downwardly with respect to the axis 10 of the first cylinder 6. The axis 12 of the second drawing cylinder is mounted at a first end of at least one arm 32, the arm 32 being pivotally mounted about an axis 33 disposed in a median zone of the arm 32. The second end of the arm 32 is actuated by at least one jack 36 so as to pivot the arm 32 and thus move the cylinder 7. The cylinder 7 is movable between a position close to the cylinder 8 illustrated in Figure 2 and a position close to the cylinder 6, illustrated in FIG. FIG. 3. A pressing roll 13 is associated with the second drawing roll 7, being positioned so that its point of contact is close to the point of tangency between the film 5 and the second drawing roll 7, for avoid 15 at this place the constitution of a cushion n air. The pressing cylinder 13 is mounted on a support 14 itself pivotally mounted about an axis 15 on the frame 11. At least one jack 16, mounted between the frame 11 and the support 14, controls the pivoting of this support 14, so as to bring the press roll 13 closer to or away from the second drawing roll 7 and to accompany the displacement of the drawing roll 7. The third drawing roll 8 has its axis 17 located in front and on above the axis 12 of the second drawing cylinder 8. This third cylinder 9 is mounted on a movable coupling 18, hinged about an axis 19 on the frame 11. At least one jack 20, mounted between the frame 11 and the movable coupling 18 controls the pivoting of this movable coupling 18 about its hinge axis 19, so as to adjust the distance between the axis 12 of the second drawing cylinder 7 and the axis 17 of the third drawing cylinder 8. A pressing cylinder 21 is associated with the third drawing cylinder 8 The pressure roller 21 is mounted on a support 22, itself pivotally mounted, about an axis 23, on the mobile coupling 18. At least one jack 24, mounted between the mobile coupling 18 and the support 22 , controls the pivoting of this support 22, so as to bring the press roll 21 closer to or away from the third drawing roll 8. Thus, the press roll 21 is held above the third drawing roll 8, exactly on or very close to the point of tangency of the film 5 from the second drawing cylinder 7, regardless of the set position of the mobile coupling 18. In the example illustrated in the drawing, the fourth low-water cylinder 9 is a cylinder fixed axis 25, directly mounted on the frame 11 of the device 2.
L'axe 25 de ce quatrième cylindre d'étirage 9 est décalé, vers l'avant et vers le bas, par rapport à l'axe 17 du troisième cylindre 8. Dans la position représentée à la figure 2, l'axe 25 du quatrième cylindre 9 se situe à la même hauteur que l'axe 12 du deuxième cylindre 7. Un cylindre presseur 26 est associé au quatrième cylindre d'étirage 9, en étant positionné de façon à ce que son point de contact corresponde lui aussi exactement au point de tangence entre le film 5 et le quatrième cylindre d'étirage 9. Le cylindre presseur 26 est monté sur un support 27, lui-même monté pivotant, autour d'un axe 28, sur le bâti 11. Au moins un vérin 29, monté entre le bâti 11 et le support 27, commande le pivotement de ce support 27, de manière à rapprocher ou éloigner le cylindre presseur 26 du quatrième cylindre d'étirage 9. Le fonctionnement du dispositif d'étirage longitudinal va maintenant être expliqué plus en détail. Le film comporte une première face A, dite sensible, destinée à être 20 métallisée et une face B non sensible, opposée à la face A. La figure 2 représente le cas où le film est engagé dans le dispositif d'étirage longitudinal 2 de manière à ce que la face A soit tournée du côté opposé au premier cylindre d'étirage 6, c'est-à-dire ne vienne pas directement au contact de ce cylindre 6. Dans ce cas, la face B non sensible du film vient 25 au contact direct du cylindre 6. Le cylindre 7 est déplacé sensiblement horizontalement par l'intermédiaire du bras 32 et du vérin 36 en position rapprochée du cylindre 8. Un premier étage d'étirage est délimité par les cylindres 7 et 8, un second étage d'étirage étant délimité par les cylindres 8 et 9. 30 La distance entre les cylindres 7 et 8 délimitant le premier étage d'étirage est faible tandis que la distance entre les cylindres 8 et 9 délimitant le second étage d'étirage est plus importante. Les deux premiers cylindres d'étirage 6 et 7 sont entraînés en rotation, en synchronisme ou en quasi-synchronisme, par des moyens 35 motorisés non représentés, du type moteur individuel ou motoréducteur avec arbre de transmission. On notera qu'une légère différence de vitesse entre les deux cylindres 6 et 7 permet une meilleure adhérence du film 5 sur ces cylindres. Le troisième cylindre d'étirage 8 est entraîné en rotation, par des moyens motorisés non représentés, à une vitesse supérieure à celle du 5 deuxième cylindre d'étirage 7, et choisie de manière à obtenir le taux d'étirage longitudinal désiré pour le premier étage d'étirage. Ce quatrième cylindre d'étirage 9 est entraîné en rotation, par des moyens motorisés non représentés, à une vitesse supérieure à celle du troisième cylindre d'étirage 8, et choisie de manière à obtenir le taux d'étirage 10 longitudinal désiré pour le deuxième étage d'étirage, formé ici par les deux dernier cylindres 8 et 9. Pour l'utilisation de ce dispositif d'étirage longitudinal 2 dans la position représentée à la figure 2, le film à étirer 5, en provenance de l'ensemble de rouleaux de préchauffage 2, passe au-dessus du premier 15 cylindre d'étirage 6, au-dessous du deuxième cylindre d'étirage 7, au-dessus du troisième cylindre d'étirage 8 et au-dessous du quatrième cylindre d'étirage 9, avant de parvenir au groupe de thermostabilisation 4 (où interviennent d'autres cylindres presseurs 30 et 31, non concernés par la présente invention). L'actionnement des vérins 16, 24 et 29, permet d'écarter les 20 cylindres presseurs 13, 21 et 26 des cylindres d'étirage correspondants 7, 8 et 9, de manière à permettre l'introduction initiale du film 5 dans le dispositif 2. Ainsi, lors du défilement du film, la face B vient au contact du cylindre 8, situé en aval du premier étirage. De cette manière, la face A sensible n'est pas endomagée. 25 La figure 3 représente le cas où le film est engagé dans le dispositif d'étirage longitudinal 2 de manière à ce que la face A soit tournée du côté du premier cylindre d'étirage 6, c'est-à-dire soit directement au contact de ce cylindre 6. La face B du film ne vient alors pas au contact direct du cylindre 6. Dans ce cas, le cylindre 7 est déplacé par l'intermédiaire du 30 bras 32 et du vérin 36 en position rapprochée du cylindre 6. Un premier étage d'étirage est alors délimité par les cylindres 6 et 7, un second étage d'étirage étant délimité par les cylindres 7 et 8. On retrouve ainsi la configuration précédente dans laquelle la distance entre les cylindres 6 et 7 délimitant le premier étage d'étirage est 35 faible tandis que la distance entre les cylindres 7 et 8 délimitant le second étage d'étirage est plus importante. The axis 25 of this fourth drawing cylinder 9 is offset, forwards and downwards, relative to the axis 17 of the third cylinder 8. In the position shown in FIG. 2, the axis 25 of the fourth cylinder 9 is located at the same height as the axis 12 of the second cylinder 7. A pressing cylinder 26 is associated with the fourth drawing cylinder 9, being positioned so that its point of contact also corresponds exactly to the point of tangency between the film 5 and the fourth drawing cylinder 9. The pressing roll 26 is mounted on a support 27, itself pivotally mounted, about an axis 28, on the frame 11. At least one jack 29 , mounted between the frame 11 and the support 27, controls the pivoting of the support 27, so as to move the press roll 26 closer to or away from the fourth drawing roll 9. The operation of the longitudinal drawing device will now be explained more in detail. The film comprises a first face A, referred to as sensitive, intended to be metallized and a non-sensitive face B opposite to the face A. FIG. 2 represents the case where the film is engaged in the longitudinal stretching device 2 in such a way that that the face A is turned on the opposite side to the first drawing cylinder 6, that is to say does not come directly into contact with the cylinder 6. In this case, the non-sensitive side B of the film 25 in direct contact with the cylinder 6. The cylinder 7 is moved substantially horizontally through the arm 32 and the cylinder 36 in the close position of the cylinder 8. A first drawing stage is defined by the cylinders 7 and 8, a second stage The distance between the cylinders 7 and 8 delimiting the first drawing stage is small while the distance between the rolls 8 and 9 delimiting the second drawing stage is larger. . The first two draw rolls 6 and 7 are rotated, in synchronism or quasi-synchronism, by motorized means 35 not shown, of the individual motor or geared motor type with transmission shaft. Note that a slight difference in speed between the two cylinders 6 and 7 allows better adhesion of the film 5 on these cylinders. The third drawing roll 8 is rotated by motorized means (not shown) at a speed greater than that of the second drawing roll 7 and selected so as to obtain the desired longitudinal draw ratio for the first stretching stage. This fourth drawing cylinder 9 is rotated, by motorized means, not shown, at a speed greater than that of the third drawing roll 8, and selected so as to obtain the desired longitudinal draw ratio for the second stretching stage, formed here by the last two cylinders 8 and 9. For the use of this longitudinal stretching device 2 in the position shown in Figure 2, the stretch film 5, from the set of preheating rollers 2, passes over the first draw roll 6, below the second draw roll 7, above the third draw roll 8 and below the fourth draw roll 9 , before reaching the thermostabilization group 4 (where intervene other pressing cylinders 30 and 31, not concerned by the present invention). The actuation of the cylinders 16, 24 and 29 makes it possible to move the pressing rolls 13, 21 and 26 of the corresponding drawing rolls 7, 8 and 9 so as to allow the initial introduction of the film 5 into the device. 2. Thus, during the scrolling of the film, the face B comes into contact with the cylinder 8, located downstream of the first stretching. In this way, the sensitive side A is not damaged. FIG. 3 shows the case where the film is engaged in the longitudinal drawing device 2 so that the face A is turned towards the first drawing cylinder 6, that is to say either directly at the 6. The face B of the film then does not come into direct contact with the cylinder 6. In this case, the cylinder 7 is displaced via the arm 32 and the jack 36 in the position close to the cylinder 6. A first drawing stage is then delimited by the rolls 6 and 7, a second drawing stage being delimited by the rolls 7 and 8. Thus, the previous configuration is found in which the distance between the rolls 6 and 7 delimiting the first The drawing stage is small while the distance between the cylinders 7 and 8 delimiting the second drawing stage is larger.
Le deuxième cylindre d'étirage 7 est entraîné en rotation, par des moyens motorisés non représentés, à une vitesse supérieure à celle du premier cylindre d'étirage 6, et choisie de manière à obtenir le taux d'étirage longitudinal désiré pour le premier étage d'étirage. The second drawing cylinder 7 is rotated by motorized means (not shown) at a speed greater than that of the first drawing cylinder 6, and chosen so as to obtain the desired longitudinal stretching ratio for the first stage. stretching.
Ce troisième cylindre d'étirage 8 est entraîné en rotation, par des moyens motorisés non représentés, à une vitesse supérieure à celle du troisième cylindre d'étirage 7, et choisie de manière à obtenir le taux d'étirage longitudinal désiré pour le deuxième étage d'étirage, formé ici par les deux dernier cylindres 7 et 8. This third drawing cylinder 8 is rotated by motorized means (not shown) at a speed greater than that of the third drawing cylinder 7, and chosen so as to obtain the desired longitudinal stretching ratio for the second stage. drawing, formed here by the last two cylinders 7 and 8.
Les cylindres d'étirage 8 et 9 sont entraînés en rotation, en synchronisme ou en quasi-synchronisme, par des moyens motorisés non représentés, du type moteur individuel ou motoréducteur avec arbre de transmission. Comme précédemment, une légère différence de vitesse entre les deux cylindres 8 et 9 permet une meilleure adhérence du film 5 sur ces cylindres. Dans ce cas, lors du défilement du film, la face B vient au contact du cylindre 7, situé en aval du premier étirage. De cette manière, la face A sensible n'est pas endomagée. Comme il va de soi, la présente invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif d'étirage longitudinal de films qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi notamment que le second cylindre d'étirage peut être déplacé horizontalement par tout moyens connus, de manière motorisée ou manuelle.25 The draw rolls 8 and 9 are rotated, synchronously or quasi-synchronously, by motorized means, not shown, of the individual motor or geared motor type with transmission shaft. As previously, a slight difference in speed between the two cylinders 8 and 9 allows better adhesion of the film 5 on these cylinders. In this case, during the scrolling of the film, the face B comes into contact with the cylinder 7, located downstream of the first stretching. In this way, the sensitive side A is not damaged. It goes without saying that the present invention is not limited to the sole embodiment of this longitudinal film stretching device which has been described above, by way of example; it embraces, on the contrary, all variants of implementation and application respecting the same principle. Thus, in particular, the second drawing cylinder can be moved horizontally by any known means, motorized or manually.
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2008
- 2008-12-17 DE DE200810062631 patent/DE102008062631A1/en not_active Withdrawn
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