Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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L'invention concerne un dispositif de filière destiné
à produire par extrusion à partir de matières polymères fondues,
dont deux au moins ne sont pas compatibles entre elles, des
films ou pellicules enrobant des fils ou filaments placés paral-
lèlement dans le sens de la lonqueur de la feuille.
De tels films ou pellicules composites sont utili
sables en particulier pour la fabrication de filets par impres-
sion et fibrillation avec étirage transversal, comme décrit
dans la demande de brevet français n~ 73 29 362 de la
Demanderesse, mise ~ la disposition du public par une publica-
tion au Bulletin Officiel de la Propriété Industrielle, série
"listes" numéro 10 du 8 mars 1974.
Un dispositif de filière déjà connu comporte pour
ltalimentation de la fente d'extrusion, d~une part, des con-
duits plats convergeant vers cette fente pou ltamenée de la
ou des matières polymères destinées à former le corps du film
et, dtautre part, une série dtorifices placés parallèlement
les uns aux autres en regard de la fente pour la formation des
fils ou filaments avec une autre matière polymère, ces orifices
étant creusés dans les dents d'un profil en peigne de sorte
que les intervalles entre les dents servent au passage de ltune
des matières polymères formant le corps de la pellicule et
enrobant les filaments.
On pensait qu'un tel agencement était nécessaire
pour réaliser un bon enrobage des fils ou filaments.
Il s'est révélé toutefois qu'une telle disposition
a ltinconvénient que les intervalles laissés entre les filaments
deviennent trop grands lorsqu'on procède à un étirage transversal
important de la pellicule lors de la formation du filet.
L'un des objets de l'invention est un dispositif de
filière qui permet de resserrer les filaments tr~s près les
uns des autres dans le produit extrudé, tout en étant de cons-
~,. -1-, ~
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truction simple et avantageuse.
Un autre objet de l'invention est la réalisation d'un
corps de filière comprenant une partie centrale munie des ori-
fices de formation des filaments avec canaux d'alimentation de
ces orifices et deux parties lat~rales assemblées de manière à
enserrer la première tout en laissant de part et d'autre de
celle-ci des intervalles calibrés et réglables pour le passage
de la matière enrobante.
Un troisième objet de l'invention est un dispositif
de réglage de la largeur de la fente d'extrusion permettant
d'ajuster cette largeur en plusieurs points de la longueur de
la fente.
Un autre objet de l'invention est un dispositif d'ex-
trusion pour l'obtention d'un film ou d'une feuille enrobant un
réseau de fils ou filaments longitudinaux, le dispositif compre-
nant une fente d'extrusion alimentée en amont par deux courants
de matière polymère, ltun sortant d'un ou plusieurs conduits
plats et l'autre d'une multiplicité de petits trous percés dans
un organe prismatique à section en forme de poinçon placé dans
2~ le corps de la filière en amont de la fente, les trous étant
pratiqués dans le poinçon selon deux rangées parallèles et étant
décalés en quinconce d'une rangée à l'autre, caractérisé en ce
que les parois de la fente d'extrusion sont raccordées par des
surfaces arrondies aux conduits plats destinés ~ l'amenée de
la matière formant le corps du film, les trous susdits débouchant
vers C2S surfaces arrondies.
La description qui va suivre en regard des dessins
annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien
comprendre comment l'invention peut être réalisée, les parti-
cularités qui ressortent tant des dessins que du texte ~aisant,
bien entendu, partie de ladite invention.
'
~ -2-
~i
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La figure 1 est une vue schématique en élévation et
à échelle réduite d'un bloc filière selon un mode de réalisation
de l'invention.
Les figures 2 et 3 montrent, à plus grande échelle,
des coupes selon II-II et III-III de la figure 1.
La figure 4, à la même échelle que la figure 1,
montre en élévation le corps central de la filière dont on voit
la coupe en forme de poinçon sur les figures 2 et 3.
La figure S montre, à plus grande échelle, la partie
centrale de ce corps regardée dans le sens de la flèche A de la
figure 4.
La figure 6 est une coupe partielle de ce corps
selon la ligne VI-VI.
Comme on le voit sur le dessin (figures 2 et 3), la
filière perfectionnée comporte un corps en deux parties 1, 2
de ~orme générale prismatique placees parallèlement l'une à
l'autre, lesdites parties se terminant par des lèvres la, 2a
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séparées par un petit intervalle 3 qui forme la fente d'extru-
sion. Ces deux parties sont assernblées par tout moyen conve-
nable, par exemple par des vis 4 (figure 3). Elles enserrent
entre elles une pièce centrale 5 de forme générale également
prismatique qui s'étend parallèlement auxdites parties et dont
la section a vers le bas une forme pointue semblable à celle
dlun poinçon. On la désiynera donc sous ce terme dans la suite
de la description. Les parties 1 et 2 sont serrées contre ce
poinçon le long de surfaces de butées lb, 2b, tandis qu'au-
dessous les flancs 6 du poinçon se trouvent séparées des flancsintérieurs lc, 2c des parties 1 et 2 par des intervalles plats
7, 8 qui convergent vers la fente d~extrusion 3. Ces inter-
valles servent à amener vers ladite fente une matière polymère
à l'état fondu destinée à former la matrice du film qui est
extrudé à travers la fente 3. Lesdits intervalles communiquent
~ cet effet avec des charnbres 9, règnant parallèlement à la
fente 3 entre le poinçon 5 et les parties 1 et 2, lesdites
chambres étant elles-memes alimentées sous pression par des
canaux 9a. Ceux-ci sont forés dans les parties 1, 2 et dé-
bouchent sur le dessus du bloc où ils sont raccordés à undispositif d~alimentation non figuré. Dans le poin,con 5 est
creusée, près de son extrémité inférieure, une chambre cylin-
drique 10 qui règne tout le long de ce poinçon parallèlement
à la ~ente d'extrusion et qui est alimentée sous pression
avec une matière polymère fondue non compatible avec la pre-
mière et dont le point de fusion est de préférence plus élevé.
La paroi de cette chambre est percée de trous dlextrusion 18
comme on l'expliquera ci-après.
Comme on le voit sur les figures 2 et 4, la chambre
10 est alimentée par trois canaux 11, lla, llb percés dans la
masse du poinçon, le premier dans sa partie centrale perpen-
diculairement ~ la chambre 10 et les deux autres percés obli-
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quement. Ces trois canaux aboutissent à un évidement 14 de lapartie supérieure du poin,con dans laquelle vient s'emmancher
une douille 15 vissée en 16 dans le corps de la filière et des-
tinée au raccordement avec le dispositif d'alimentation en
matière polymbre fondue, non figuré.
La disposition des canaux 11, lla, llb permet de
régulariser le débit vers la chambre 10 et vers ses trous d'ex-
trusion et d'équilibrer les pertes de charge. Un plus grand
nombre de canaux pourrait d'ailleurs atre prévu.
Deux flasques latéraux 12, 13 placés en bout des
parties 1, 2 concourent a leur assemblage et servent à fermer
en bout la fente 3, les intervalles 7, 8, les canaux 9 et la
chambre 10.
Près de llextrémité du poin~con, la paroi de la ~ham-
bre 10 est percée de petits trous 18 à travers lesquels la ma-
tière polymère fondue amenée dans cette chambre peut s'écouler
vers la fente 3,en même temps que la matière venant des inter-
valles 7, 8. L~extrusion à travers ces petits trous 18 donne
des fils ou filaments qui, passant à travers la fente 3, sont
enrobés dans la feuille continue sortant de cette fente et,
comme la matière des fils est non compatible avec la matière
formant la feuille et a un point de fusion plus élevé, les fils
subissent un début de solidification qui les stabilise.
Les recherches de la Demanderesse ayant montré qu'il
était désirable de rapprocher ces fils ou filaments, de maniere
que i'étirage transversal ultérieur du produit extrudé, dans
un rapport qui peut atteindre 10:1 par exemple, laisse entre
les fils un intervalle de quelques millimètres, 5mm par exemple,
les trous 18 sont percés dans la paroi du canal selon deux
rangées parallèles et sont décalés en quinconce d'une rangée
l'autre (figure 5).
Cette disposition permet de rapprocher les trous tout
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en laissant subsister suffisamment de matière de la paroi de la
chambre 10.
L~intervalle e (figure 5) entre deux trous formant
deux filaments voisins peut même atre plus petit que le dia-
mètre de ces trous car le diamètre des filaments extrudés est
lui-meme plus petit que celui des trous en raison de phénomènes
de viscosité.
On peut aussi avoir entre les axes des trous des inter-
valles variables le long du poinçon.
En particulier, la Demanderesse a trouvé qu'il est
avantageux d'augmenter l'intervalle entre les trous vers les
extrémités de la chambre 10.
En effet, le processus d'extrusion dans une filière
plate détermine, comme on l~a constaté, un rétrécissement trans-
versal du film extrudé entre la sortie de la filière et la ré-
ception de ce film sur cylindre, Les fils tendent à se rap-
procher et ce phénomène est plus accentué sur les bords du film
que dans sa partie centrale.
De plus, quand le film est destiné à 8tre bi-orienté,
l'étirage longitudinal produit encore un rétrécissement du film
en largeur et ce rétrécissement est encore plus accentué sur les
bords, avec une tendance des filaments à se rapprocher,
Après l'étirage transversal, ceci se traduit par un
espacement de la chaSne moins important sur les bords de la
laize qu~au centre.
Pour pallier ce phénomène, on peut faire varier l~es-
pacement des trous 18 dans les zones concernées, de fa~con que
cet espacement (compté parallèlement à l'axe de la chambre 10)
augmente progressivement quand on va vers les extrémités de la
filière. La variation convenable de l'espacement peut être dé-
terminée expérimentalement ou par le calcul.
Le percement des trous en quinconce facilite une telle
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disposition,
On remarquera que les t:rous ainsi percés n'ont plus
leur axe dans le plan axial de la fente d~extrusion 3, les axes
des trous étant décalés d'un côté et de l~autre de ce plan ~fi-
gures 5 et 6), Mais, comme les trous débouchent dans les inter-
valles 7, 8 entre le poin~con et les parties 1 et 2 du corps de la
filière et qu'en raison de la forme du poin~on ces intervalles
vont en convergeant vers la fente 3, les fils sortant des trous
sont pris dans la masse de matière qui s'écoule dans ces inter-
valles vers la fente et se trouvent ainsi ramenés dans le plan
de symétrie de celle-ci, Pour faciliter ce phénomène, les parois
planes 3a, 3b de la fente sont raccordées aux parois convergentes
ld, 2d des intervalles 7, 8 par des surfaces arrondies le, 2e
formant au-dessous du poinc,on une petite chambre qui précède
la fente,
Pour régler la section de passage dans les intervalles
7, 8, deux barres longitudinales 21, 22 s'étendant parallèlement
à la fente sont montées coulissantes dans des évidements longi-
tudinaux 23, 2~ partiqués dans les parties 1 et 2 du corps de
la filière, lesdites barres se terminant du c8té du poincon par
des surfaces 25, 26 parallèles à celles du poinc,on. Au moyen
de vis 27, 28 se vissant dans des trous taraudés du corps de
filière, mais dont les extrémités sont prisonnières dans les
barres 21, 22 tout en pouvant y tourner librement, on peut dé-
placer les barres 21, 22 parallèlement à elles-mêmes, de manière
à étrangler plus ou moins les sections de passage offertes à la
matière de part et d'autre du poinc,on, Ceci permet de régula-
riser la section du film sortant de la filière par modification
des débits.
La largeur de la fente 3 peut aussi être réglée à
l~aide de vis 29 réparties à certains intervalles le long de
l'une des lèvres la de la filière et se vissant chacune dans
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un écrou 31 solidaire du corps de filière.
La lèvre la étant raccordée au corps de filière 1 par
une partie amincie 32, la pression exercée par les vis 29 per-
met une certaine déformation élastique ~aisant varier la lar-
geur de la fente. Par le réglage des vis 29 de proche en proche,
on peut régler et affiner la section du film.
Le corps de filière est complété par des organes de
chauffage à résistance électrique qui peuvent être, soit appli-
qués sur la surface extérieure du corps de filière comme figuré
en 33, soit noyés dans la masse de la filière, par exemple sous
la forme de cartouches chauffantes cylindriques 34.
Ces résistances peuvent atre groupées par zones per-
pendiculaires au plan de la fente et régulées de fa,con indépen-
dan-te permettant encore de corriger la section du film en ajus~
tant les températures locales.
Il y a lieu de noter que le système de filière décrit
se pr~te à la mise en oeuvre de deux substances polymères ex-
ternes différentes pour former la matrice du film, puisqu'il
est possible d'amener ces matières séparément dans les chambres
9 alimentant respectivement les intervalles 7, ~3 en amont de la
fente. Il suffit que les deux matières soient compatibles entre
elles pour assurer une liaison entre les filaments de la couche
médiane. La disposition des barres 21, 22 permet d'adapter sé-
parément les débits aux matières utilisées.
Les trous 18 percés dans la paroi du canal 10 peuvent
avoir une section différente d'une section circulaire si l'on
veut obtenir des fils à section non circulaire, par exemple
aplatis. Mais la forme des fils peut aussi être modifiée en
faisant varier la viscosité de la substance polymère ou en jou-
ant sur la température d'extrusion par exemple par un réglageconvenable des résistances de chauffage.
Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne
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sont que des exemples et qu'il serait possible de les modifier,
notamment par substitution d~équivalents techniques, sans sortir
pour cela du cadre de l'invention.
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