Procédé de fabrication d'un article en matière plastique
et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention comprend un procédé de fabrication d'un article en matière plastique ayant l'aspect d'un filet.
Ce procédé est caractérisé en ce que l'on extrude la matière plastique à travers deux groupes de filières animées d'un mouvement relatif, transversal par rapport à la direction d'extrusion, de manière à occuper des positions relatives dans lesquelles les orifices de l'un des groupes de filières sont superposés à ceux de l'autre groupe et forment ensemble une série d'orifices composés chacun d'un orifice de chacun des deux groupes, l'extrusion des points d'intersection des mailles de l'article se produisant par ces orifices composés lors de ladite superposition, et d'autres positions relatives de non-superposition des orifices des groupes de filières, une extrusion séparée des brins des mailles par chacun desdits orifices se produisant alors par division dans les filières,
tandis que le déplacement relatif des groupes de filières d'un point de superposition de leurs orifices à l'autre donne lieu à une action de cisaillement.
L'article, une fois extrudé, peut être coagulé ou fixé par un traitement ultérieur selon la nature et les exigences de la matière plastique utilisée et l'article en matière plastique fixé peut être pris en charge par un transporteur convenable ou un dispositif de support et de fronçure.
Par le terme matière plastique utilisé dans la description et les revendications, on entend:
a) une matière synthétique thermoplastique sus
ceptible d'extrusion par fusion ou compres
sion à l'état fondu à travers des filières, puis
faisant prise par l'action d'un agent réfrigé
rant, au sortir des filières.
Des matières
thermoplastiques appropriées comprennent les
polyamides ou superpolyamides, telles que
le nylon, les polyesters ; le chlorure poly
vinylique et ses copolymères avec l'acétate
de vinyle ou le chlorure de vinylidine, le
polythène et les composés analogues et
l'acétate de cellulose; ou
b) les caoutchoucs naturels ou synthétiques ulté
rieurement vulcanisés ou contenant des agents
de vulcanisation; ou
c) les matières plastiques faisant prise à chaud
ou leurs mélanges, avec des matières plas
tiques qui sont susceptibles d'extrusion; ou
d) les matières filables humides, telles que la
viscose, matière protéinique cupro-ammonia
cale (extraite par exemple de la graine de
soja) susceptible d'extrusion et faisant prise
par immersion ou aspersion au moyen d'un
coagulant quand le plastique sort des filières.
L'invention a, d'autre part, pour objet un appareil pour la mise en oeuvre du procédé susmentionné, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'alimentation en matière plastique sous pression d'une paire d'organes munis de filières, coulissant l'un au contact de l'autre, les conduits de débit des dites filières affleurant à leur surface de contact de façon à présenter, selon leur position relative, une section transversale correspondant à celle des brins et à celle de leurs points d'intersection, et un dispositif assurant un déplacement relatif desdits organes munis de filières transversalement à la direction de débit de la matière plastique, de façon à produire successivement une superposition et une séparation des conduits en regard de chacune desdites filières.
Le dessin représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'appareil que comprend l'invention, et des variantes de détail, ainsi que des
schémas de différents articles obtenus par des mises
en oeuvre du procédé que comprend aussi l'invention.
La fig. I est une vue partielle en coupe, de la première forme d'exécution de l'appareil dans laquelle des supports annulaires coaxiaux de filières
sont utilisés.
La fig. 2 en est une vue en bout, de bas en haut de la fig. I, avec arrachement partiel d'une roue dentée.
La fig. 3 en est une vue en coupe partielle et en perspective, à plus grande échelle.
La fig. 4 représente en perspective, à plus grande échelle encore, une partie de l'organe intérieur portefilière visible à la fig. 3.
La fig. 5 en est une vue d'ensemble en élévation, dans laquelle la partie correspondant aux fig. 1 à 3 est représentée en coupe, au-dessus d'un réservoir à réfrigérant et associée avec un mécanisme de prise en charge de l'article extrudé.
La fig. 6 est une vue partielle en coupe verticale de la seconde forme d'exécution de l'appareil.
La fig. 7 est une vue en plan correspondant à la fig. 6.
La fig. 8 est une coupe en perspective, à grande échelle, correspondant à la fig. 6.
Les fig. 9 à 11 sont des coupes transversales de variantes de détail représentant plusieurs formes de filières utilisables dans les appareils représentés aux fig. 1 à 8.
La fig. 12 est une coupe verticale d'une paire de filières dont les extrémités d'extrusion sont super posees.
Les fig. 13 à 18 sont des vues schématiques en perspective représentant divers stades de l'extrusion.
La fig. 19 est une vue schématique en perspective représentant le genre d'extrusion obtenu en utilisant un support fixe de filières en combinaison avec un support de filières animé d'un mouvement alternatif d'amplitude égale à l'intervalle entre filières.
Les fig. 20 à 25 sont des schémas de plusieurs modèles de l'article obtenus par différentes mises en oeuvre du procédé selon l'invention.
Lors d'une mise en oeuvre du procédé que comprend l'invention, par extrusion avec fusion, en uti Iisant des groupes coaxiaux de filières d'extrusion entre lesquels se produit un mouvement rotatif continu ou oscillant transversalement à la direction d'extrusion, la matière thermoplastique à extruder est contenue dans un réservoir a (fig. 5), sous pres
sion, entourée d'une enveloppe chauffante. A partir du réservoir s'étend un conduit 1, dans lequel est montée une vis d'Archimède 2, animée d'un mouvement de rotation continu afin de maintenir une alimentation forcée depuis le réservoir. L'extrémité du conduit 1 porte et débite dans une chambre d'alimentation 3 à travers un treillis 3a.
La chambre 3 possède une enveloppe 3b à chauffage électrique ou autre, destinée à maintenir à une température appropriée pour l'extrusion la matière fournie par la vis d'Archimède 2. L'extrémité supérieure de la chambre 3 possède un palier 3c pour un arbre vertical rotatif 4 (fig. 1) et son extrémité inférieure est accouplée à une chambre d'extrusion 5 fixée par goulot fileté, suivant une disposition telle que les deux chambres 3 et 5 sont supportées fixement avec le conduit 1 dans une machine à extruder b de type connu, comme on le voit à gauche de la fig. 5.
La cavité de la chambre 5 présente une paroi conique Sa et supporte un organe extérieur portefilière 6 de telle manière qu'il peut tourner autour de l'axe de l'arbre 4. A cet effet, l'extrémité inférieure de la chambre 5 présente une gorge où s'engage une bride annulaire montante du porte-filière 6 dont la paroi extérieure périphérique présente une rainure de roulement 6a. Un cylindre fendu 7 est serré de façon détachable autour de la chambre S et du portefilière 6, ce qui permet l'enlèvement du porte-filière et son remplacement par un autre muni d'un autre jeu de filières.
Le cylindre 7 est chauffé à l'électricité ou autrement par une enveloppe 8 et présente une nervure annulaire 7a engagée dans la rainure 6a. Nervure et rainure servent de guide et de voie de support au porte-filière rotatif 6.
L'extrémité inférieure de la paroi intérieure 6b (fig. 3) se termine par une surface circulaire conique 9 dans laquelle est creusé un groupe de passages-filières 10. Afin de faire tourner le portefilière 6, sa face inférieure porte solidairement une roue dentée 11 dont la chaîne i la est en prise avec une autre roue à chaîne 1 lb qui est commandée par engrenages par un moteur électrique Ilc à vitesse variable.
L'arbre 4 porte un organe à filières intérieur remplaçable 12 qui coopère avec le porte-filière extérieur 6. Cet organe à filières intérieur est conique et sa pente est, de préférence, un peu moins forte que celle de la paroi conique Sa de sorte que les deux parois coniques ménagent un passage de distribution conique annulaire 12a pour la matière plastique.
L'extrémité inférieure de l'organe conique 12 se termine par une surface annulaire 13 dont la conicité correspond exactement à celle de la surface 9 de l'organe à filières 6 et les deux surfaces sont soigneusement meulées en assurant un engagement réciproque précis pour constituer des bords de contact rotatifs l'un par rapport à l'autre.
La surface 13 présente un groupe de rainuresfilières 14 opposé au groupe de rainures-filières 10 de la surface 9. Les filières 10 et 14 ont la forme de rainures qui s'ouvrent les unes dans les autres quand elles se correspondent lors de leur mouvement transversal relatif pendant la rotation des organes à filières 6 et 12, de telle manière que l'extrusion se produit par confluents communs à travers chaque paire de filières des deux groupes, tandis que pendant la rotation, les filières de chaque groupe sont en regard de parties pleines de l'organe portant l'autre groupe de filières, toutes les filières constituant dans ce cas des filières d'extrusion séparées et indépendantes.
L'arbre 4 est suspendu sur un palier de butée IS à billes au-dessus de la bague d'emboîtement 3c de la chambre d'alimentation 3 et l'extrémité supérieure de l'arbre est maintenue dans un palier 16 au-dessous duquel est disposé un second palier de butée 17.
Entre les deux paliers de butée, une roue à chaîne 18 est clavetée sur l'arbre 4 pour mettre l'arbre en rotation. La chaîne 1 8a est commandée à partir d'un moteur électrique 1 8b à vitesse variable.
De chaque côté de cette roue à chaîne, l'arbre est fileté pour recevoir deux écrous et contre-écrous de verrouillage 19 et 20 servant au réglage des portefilières. Par un ajustage relatif de ces écrous, on maintient l'engagement glissant approprié entre les surfaces 9 et 13. Comme ces surfaces sont coniques, leur appareillement est pratiquement parfait et peut être maintenu pendant l'usure par un réglage axial de l'arbre 4.
Lors du fonctionnement, en supposant que les organes porte-filières 6 et 12 tournent continuellement en sens contraires (comme le montrent les flèches) à la même vitesse, les filières produiront l'extrusion d'un article ayant l'aspect d'un filet dans lequel les brins se répartissent en deux hélices opposées qui se croisent. La matière plastique, dans un état de ramollissement convenable, est chassée par la vis d'Archimède 2, à partir du conduit 1, à travers la chambre d'alimentation 3 et le passage conique annulaire 12a. Quand la matière plastique arrive aux orifices supérieurs des deux groupes de filières, elle y pénètre puis est continuellement extrudée à travers les orifices inférieurs des filières.
Quand les filières 10 et 14 des groupes respectifs sont en regard, des courants confluents traversent des filières appariées, tandis que, la rotation continuant, les courants communs seront chacun divisés diamétralement en cordons avec une action de cisaillement quand les filières 10 et 14 se séparent en quittant les points de correspondance et se déplacent devant des parties pleines de la surface 9 ou 13 en regard. Chaque groupe de filières, dans les positions hors de correspondance, continue à extruder du plastique indépendamment de l'autre groupe. Pendant la correspondance des groupes de filières, on produira des intersections homogènes des mailles de l'article, tandis que, pendant la période de non-correspondance, chaque groupe de filières produira les brins de mailles.
La section transversale des intersections sera pratiquement double ou en tous cas plus grande que celle des brins de mailles.
Comme l'extrusion est continue pendant tout le processus, des filières rotatives produiront alternativement des intersections des brins de mailles, de sorte qu'elles extrudent un article de forme tubulaire.
Les mailles seront en forme de losanges et leur grandeur dépendra de la distance ou du pas entre les filières dans les groupes et l'angle de l'hélice ou l'obliquité des torons dépendra de la vitesse de rotation; plus grande sera la vitesse, plus petit sera l'angle ou le pas des hélices croisantes de torons, tandis que plus faible sera la vitesse de rotation, plus les torons hélicoïdaux se rapprocheront de la verticale.
En supposant que les groupes ont des filières de sections transversales égales et tournent à la même vitesse, la même quantité de plastique sera extrudée à travers chaque groupe lors des correspondances pour les intersections et la moitié de cette quantité sera extrudée de chaque filière des groupes respectifs pendant les périodes de non-correspondance et des brins de mailles d'épaisseur uniforme mais diminuée seront extrudés.
La forme finale de l'article extrudé sera tubulaire, mais on peut le fendre longitudinalement pour obtenir un article plat.
Dans ce qui précède, on a supposé que les groupes de filières tournent en sens contraires, mais l'appareil est susceptible de diverses modifications dans le genre du déplacement relatif des groupes de filières.
Une fois extrudé, l'article sera soumis à un traitement de coagulation en l'aspergeant ou en l'immergeant dans un liquide réfrigérant dans un réservoir suivant immédiatement les filières d'extrusion comme on va le décrire.
Dans le cas où l'on utilise des groupes rectilignes de filières animées d'un mouvement alternatif transversal à la direction d'extrusion, comme représenté aux fig. 6 à 8 (dans lesquelles les mêmes chiffres de référence désignent les parties correspondantes sur les fig. 1 à 4), le conduit d'admission 1 et la vis d 'Archimède 2 fournissent la matière plastique fondue à travers la plaque à treillis 3a vers la chambre d'alimentation 3 maintenue à la température voulue par le corps de chauffe 3b.
Cette chambre est solidaire d'une chambre d'extrusion 5 (avec corps de chauffe 8), la cavité des deux chambres étant allongée ou étalée, depuis la partie d'admission 3d perpendiculairement au plan de la fig. 7, où sa projection est représentée en trait mixte, pour former une étroite ouverture rectangulaire 5b, dont la grandeur s'adapte à celle des groupes de filières mentionnés plus loin, y compris leur course alternative, de sorte que toutes les filières sont ouvertes à la matière plastique à l'intérieur de la chambre d'extrusion 5.
Cette chambre présente, à sa partie inférieure, des prolongements parallèles 7 dont chacun porte un rail longitudinal 7a en saillie vers l'intérieur et sur lesquels les organes porte-filières 6 et 12 sont guidés et glissent dans leur mouvement alternatif.
Les deux organes porte-filières opposés 6 et 12 ont des renfoncements rectilignes 6a et 12a en prise avec les rails 7a et formant une sorte de rail à deux branches 6b, 12b qui sont situées dans les cavités au-dessus et au-dessous des rails 7a. Les doubles rails 6b, 12b sont animés de mouvements alternatifs sur des billes de poussée 7b dont on peut régler la pression au moyen de vis de réglage 7c.
Les organes à filières 6 et 12 ont des surfaces d'entrée inclinées 6c et 1 2c qui se terminent à la ligne de division verticale entre les bords de contact 9 et 13 des glissières, dans chacun desquels est creusé un groupe de filières sous forme de rainures 10 et 14 ouvertes latéralement. A la fig. 7, le développement longitudinal des organes à filières 6 et 12 n'est pas entièrement représenté. Chaque organe possède une surface unie lisse, dans deux directions, ne contenant pas de filières, la longueur de ces surfaces étant un peu supérieure à la course alternative maximum du déplacement des filières. On peut prévoir des garnitures d'étanchéité ou un système d'étanchéité à labyrinthe pour empêcher l'échappement de matière plastique entre le fond de la chambre 5 et la surface mobile des organes à filières.
Tous moyens appropriés, tels que des excentriques ou cames ou un mécanisme à bielle et manivelle, peuvent être prévus et commandés à partir d'une source motrice convenable pour donner aux organes à filières 6 et 12 un mouvement alternatif dans des directions opposées comme l'indiquent les flèches à la fig. 7.
Suivant une variante, les organes à filières à mouvement alternatif peuvent être curvilignes, s'étendant sur un arc, et osciller autour de l'axe de l'arc, et pour les besoins de la description ci-après, la forme curviligne est considérée comme l'équivalent de la forme rectiligne avec les modifications nécessaires dans le montage et la mise au point.
Dans le cas d'une disposition annulaire des filières rotatives (fig. 1 à 4), comme dans les dispositions rectilignes, à mouvement alternatif ou oscillant des filières, on peut faire des modifications et l'on signalera ci-après des variantes en ce qui concerne le déplacement relatif, la course alternative, la distance et la grandeur des filières, etc., dont est susceptible l'appareil, en même temps que les effets réalisables par un traitement ultérieur de mise en tension, de gaufrage ou de formation, à la chaleur et sous pression, de l'article extrudé.
Les appareils d'extrusion des types annulaire et rectiligne ci-dessus décrits sont montés chacun audessus ou avec sa surface inférieure immergée dans un bain de liquide réfrigérant, eau ou autre liquide approprié pour provoquer la prise de la matière plastique en traitement dès que l'article est extrudé hors des filières. Alternativement, le refroidissement ou la prise de l'article extrudé peut être effectué en l'aspergeant d'un liquide réfrigérant ou en le soumettant à des courants d'air ou de gaz réfrigérés.
Dans le bain réfrigérant ou en combinaison avec lui, ou à côté de la zone d'aspersion ou de refroidissement, se trouvent des rouleaux de prise en charge ou moyens équivalents pour prendre et soutenir l'article extrudé d'une manière connue.
Des moyens appropriés de coagulation et un dispositif de prise en charge sont représentés à titre d'exemple à la fig. 5 qui se rapporte au procédé d'extrusion annulaire. L'article tubulaire extrudé, en sortant des filières, passe sur un support cylindrique vertical 21 établi pour maintenir le diamètre de l'article tubulaire pendant sa coagulation et pour assurer un cheminement régulier.
Le support 21 est entouré d'un anneau de tension 21a entre lequel et le cylindre passe l'article extrudé sur lequel l'anneau de tension appuie avec un frottement approprié.
Si l'on désire obtenir un article plat, il convient de monter un disque coupant 22 à fendre, sous le cylindre 21.
L'article tubulaire, une fois fendu le long d'une de ses génératrices, est tiré vers le bas par une paire de rouleaux 23 qui sont entraînés à vitesse variable par une source motrice adéquate (non représentée).
A partir des rouleaux 23, l'article est pris en charge par un rouleau 24 et dirigé vers un dispositif d'emmagasinage.
Si la coagulation implique l'immersion dans un liquide, le mécanisme de prise en charge ci-dessus décrit est disposé dans un réservoir réfrigérant 25 dans lequel le niveau du liquide est indiqué en 25a.
Lorsque l'on désire obtenir un filet tubulaire, on peut se passer du cylindre conformateur 21, mais, bien entendu, dans le cas où on tient à le conserver lors de la fabrication d'un article tubulaire, il devra être monté sur un palier antifriction à l'extrémité de l'organe porte-filière central 12 ou sur l'axe 4 ou à l'extrémité inférieure d'une tige de suspension traversant ledit axe 4 qui, dans ce cas, devra être creux.
L'utilisation d'un cylindre conformateur tel que 21 et d'un anneau 21a présente l'avantage de permettre d'égaliser la tension exercée par les rouleaux 23 sur le filet en matière plastique extrudé.
Pour coaguler et prendre en charge un article initialement plat comme en extrude l'appareil à disposition rectiligne des filières, ci-dessus décrit en référence aux fig. 6 à 8, on peut utiliser un appareil semblable à celui qui suit pour le tissu tubulaire, mais sans le cylindre 21 ni l'anneau 21a. Si on le désire, l'entraînement par les rouleaux 23 peut être contrôlé en faisant passer l'article extrudé entre une paire de plaques faiblement écartées.
On remarquera que pour tout degré d'extrusion donné et toute vitesse de déplacement relatif des filières, la section transversale des brins de mailles peut être diminuée et la dimension des mailles de l'article extrudé peut être augmentée par une augmentation appropriée de la vitesse d'entraînement au moyen des rouleaux 23.
Dans l'appareil possédant des groupes annulaires de filières, le déplacement transversal relatif peut se produire de plusieurs façons indiquées ci-dessous:
a) les organes porte-filières peuvent tourner
continuellement en sens contraires à la même
vitesse (comme on Fa décrit au sujet des
fig. 1 à 4) ;
b) lesdits organes peuvent tourner continuelle
ment en sens contraires à des vitesses diffé
rentes;
c) lesdits organes peuvent tourner continuelle
ment dans le même sens, mais à des vitesses
différentes, de sorte qu'un groupe de filières
recouvre progressivement l'autre groupe dans
des positions où les filières se correspondent
puis ne se correspondent pas;
d) le déplacement selon a), b), c) ci-dessus peut
être adopté, mais le mouvement peut être
saccadé, comme celui obtenu par rochet et
engrenage au lieu de l'être par une rotation
continue.
Dans ce cas, la disposition peut
être telle qu'il y a un arrêt aux positions de
correspondance quand les intersections de la
maille seront allongées ou bien cet arrêt peut
se produire aux positions de non-correspon
dance quand les brins de mailles seront allon
gés. On obtient un effet à peu près similaire
en modifiant la vitesse à laquelle les filières
passent l'une sur l'autre ou traversent les
positions de non-correspondance.
e) On peut faire osciller les deux organes à
filières en sens contraires sur une course
minimum de la moitié de l'intervalle de sé
paration des filières.
f) Des deux organes à filières, l'un peut être
fixe et l'autre peut:
1 ) tourner continuelle
ment quand les filières produiront les brins
longitudinaux et les filières mobiles extru
deront des torons hélicoïdaux ou obliques,
ou bien 20) les deux organes pourront osciller
en arrière et en avant si le groupe mobile
des filières fournit des torons extrudés en
zigzag se rapprochant et s'éloignant des to
rons longitudinaux provenant du groupe sta
tionnaire de filières. Dans ce genre de dé
placement, le groupe mobile de filières par
court une course minimum égale à l'écarte
ment des filières.
Dans le cas d'appareils à groupes rectilignes de filières, les différentes sortes de mouvements oscillatoires mentionnés sous e) et f) (10 et 20) peuvent être utilisées, sous forme de mouvement alternatif rectiligne.
Avec les appareils possédant des organes à filières annulaires ou rectilignes, les oscillations ou mouvements alternatifs peuvent varier quant à la course des déplacements selon des exigences prédéterminées, telles que chaque filière d'un groupe vienne correspondre alternativement à deux filières adjacentes de l'autre groupe, ou bien chaque filière de l'un ou des deux groupes traverse et correspond à plusieurs filières de l'autre groupe.
Lorsque les filières ne se meuvent pas à la même vitesse ou quand un groupe est fixe, le groupe mobile à la plus grande vitesse ou la filière mobile extrudera de plus longs filaments que ceux extrudés par les filières plus lentes ou fixes; en conséquence, il faudra une plus grande quantité de matière plastique, ce que l'on obtiendra en donnant à ces filières une section transversale plus grande que celle des filières du groupe stationnaire ou plus lent.
Pour les divers genres de déplacements ci-dessus indiqués, on constatera que les modèles d'articles extrudés peuvent varier considérablement.
Les filières des groupes respectifs peuvent être identiques ou bien la forme de la section transversale d'un groupe peut différer de celle de l'autre groupe. Aux fig. 9, 10 et 11, on a représenté fragmentairement les organes à filières 6 et 12 sous la forme rectiligne. Dans ces figures, plusieurs formes convenables de conduits-filières 10 et 14 sont montrées en coupe transversale.
La fig. 12 représente une forme de filières convergentes 10 et 14 dans des organes 6 et 12, où les extrémités inférieures des filières sont inclinées et forment un orifice d'extrusion commun ou composite quand elles se correspondent, la surface des orifices étant variable par meulage de la surface inférieure des organes à filières 6 et 12. De plus, la distance et le nombre de filières dans un groupe peuvent être différents de ceux de l'autre groupe, y compris le cas d'un groupe comprenant une seule filière et où, suivant les circonstances, certaines filières de l'un des groupes ont une forme différente ou une section transversale différente de celles d'autres filières du même groupe.
En conséquence des nombreuses variations signalées, on peut réaliser un nombre correspondant de modèles d'articles.
Le diamètre des groupes annulaires de filières et la largeur des groupes rectilignes n'ont pas besoin d'être un facteur décisif pour les dimensions correspondantes de l'article extrudé, car ce dernier peut être étiré considérablement, par exemple en utilisant de faibles vitesses de déplacement relatif en combinaison avec des filières rapprochées.
Quand on utilise des matières plastiques de filature humide, on se sert du même genre d'appareils que ceux décrits ci-dessus, sauf que la vis d'alimentation 2 pour le plastique est remplacée par une alimentation à pompe, connue dans les appareils de filature humide pour monofilaments afin de chasser le plastique à travers les orifices de filières qui sont immergés dans un bain coagulant.
Le principe de base et le déroulement de 1' ex- trusion sont représentés, par exemple, aux fig. 13 à 19 où sont illustrés les divers stades de l'extrusion du plastique, des filières 10 et 14 dans les organes porte-filières 6 et 12, comme cela est décrit en réfé- rence aux fig. 1 à 7, mais pour des raisons de commodité, les organes porte-filières sont représentés dans leur forme rectiligne, l'organe porte-filière 6 étant mobile et l'organe 12 étant fixe.
A la fig. 13, les filières 10 et 14 se correspondent exactement pour former des orifices composites et l'on a une extrusion convergente qui donne naissance aux points d'intersection a en une seule masse de la maille de l'article. A la fig. 14, les filières ne se correspondent pas, comme dans l'extrusion séparée pour les brins b de formation des mailles. A la fig. 15, les filières 10 et 14 passent hors de correspondance et se séparent avec une action de cisaillement, en divisant la masse de matière plastique constituant ladite intersection, en a' lors du déplacement des groupes de filières.
Quand les filières de chaque groupe passent sur la surface pleine entre les filières 10 et 14, chaque filière agit comme un élément indépendant et comme l'extrusion et le déplacement transversal continuent simultanément, des brins de maille divergents b et b' sont formés (fig. 16) jusqu'à ce que les filières d'un groupe viennent de nouveau correspondre à celles de l'autre groupe (fig. 17), quand les parties extrudées à travers les filières des groupes respectifs émergent ensemble en parties extrudées communes ou en une seule masse pour produire une autre partie a d'intersection de la maille, ce processus d'extrusion avec intersection et d'extrusion avec brin de maille se répétant constamment de la manière illustrée à la fig. 18 dans la production d'un article analogue à un réseau par le déplacement transversal relatif continu des filières.
Aux fig. 13 à 18, les filières 10 en rotation continue déposent des cordons hélicoïdaux à forte pente en travers des brins longitudinaux extrudés par les filières 14.
D'une manière analogue, la formation des intersections et des brins de mailles s'effectue avec la rotation ou oscillation ou le mouvement alternatif des filières.
A la fig. 19, on a montré le principe d'extrusion avec un organe à filières 12 stationnaire, tandis que l'organe à filières 6 effectue constamment un mouvement alternatif ou d'oscillation arrière et avant (comme indiqué par la flèche) sur un parcours égal à l'intervalle entre filières.
Quoique les filières à maintes destinations soient les mieux adaptées sous forme de rainures ou de sillons ouverts latéralement, comme on le voit le mieux à la fig. 4, on peut employer des filières de forme tubulaire qui se rejoignent à leur extrémité inférieure pour former des orifices composites uniques comme représenté à la fig. 12.
La section transversale des filières employées dans cette invention peut varier dans de grandes proportions, à partir de filières tr quand le recouvrement d'extrusion est au-dessous d'elle.
De plus, on notera que le dispositif représenté pour forcer et alimenter en matière plastique les filières, peut être remplacé par tout genre connu de dispositif d'alimentation par extrusion et sous pression.
Les articles fabriqués selon les procédés décrits ci-dessus peuvent être assez raides pour constituer des feuilles dont les mailles se soutiennent ou bien ils ont différents degrés de flexibilité et, dans les mailles plus fines, l'article est assez souple pour tomber en plis ou se disposer en drapene.
On peut réaliser des taux de production élevés d'article extrudé, car la production n'est limitée que par les vitesses possibles d'extrusion et de coagulation, et comme l'article est achevé sensiblement en un seul processus continu, sans filature de torons ou de monofilaments ni tissage subséquent ou autre opération le transformant en drap ou équivalent, les frais de fabrication seront modérés.
Des modèles représentatifs de tels articles sont illustrés aux fig. 20 à 25 montrant des exemples de plusieurs déplacements variés de filières. La fig. 20 montre un article dont les brins longitudinaux proviennent de filières fixes et des brins hélicoïdaux à forte pente proviennent de filières mobiles (voir aussi la fig. 18). La fig. 21 montre un article obtenu quand les deux groupes de filières tournent en sens opposés, tandis que si les filières se meuvent dans le même sens, mais à des vitesses différentes, on obtient un article tel que représenté à la fig. 22.
L'article représenté à la fig. 23 correspond au mode de formation visible à la fig. 19 et celui représenté à la fig. 24 est obtenu par un mouvement alternatif ou oscillant des deux groupes de filières en sens contraires avec une course égale à l'intervalle des filières. La fig. 25 montre un article semblable à celui de la fig. 24, mais dans cet exemple la course est égale à un intervalle de filières plus une fraction.
Après extrusion et coagulation, on obtient un article fini auquel on peut toutefois faire subir un ou plusieurs traitements ultérieurs selon les produits que l'on désire mettre sur le marché.
La configuration ou la grandeur des mailles de l'article extrudé peuvent être modifiées, augmentées ou diminuées par l'application d'une tension quand on utilise une matière plastique extensible telle que le nylon, le polythène ou des équivalents, calculés pour modifier la forme des mailles ou allonger les brins de mailles. Une tension dans une ou plusieurs directions allongera les brins de mailles, mais aura peu d'effet sur les intersections et ainsi les dimensions des mailles peuvent être accrues à partir de celles que présente l'article lors de son extrusion.
La forme et la grandeur des mailles peuvent, dans une mesure moindre, être modifiées ou diminuées en soumettant l'article à une compression perpendiculaire à son plan pour aplatir ou disperser les brins de mailles et les intersections.
On peut laminer ensemble l'un sur l'autre des articles extrudés, sous pression et à chaud ou par cémentation ou autre traitement, ou bien les articles extrudés peuvent être incorporés avec ou sans laminage, dans une matière en feuille du même plastique ou d'un autre.
L'article plastique extrudé peut être appliqué comme revêtement ou armature à une ou aux deux faces de draps en plastique, rayonne, laine, coton, lin et similaires, fabriqués par les procédés connus, en comprimant sur ces draps l'article extrudé à chaud ou en y appliquant des adhésifs ou des coagulants. D'autres articles peuvent être fabriqués à partir de l'article extrudé en conformant ou étendant ce dernier sur des moules ou en le pressant entre des matrices pour fabriquer des récipients ou des articles à trois dimensions.
La liste suivante donne des exemples de quelques usages ou destinations auxquels l'article extrudé peut être affecté, soit au début, soit par un traitement subséquent:
1) Article de modèles et textures divers et ma
tériel en rubans.
2) Articles tubulaires.
3) Filets pour la protection contre les insectes,
la pêche, l'agriculture, l'horticulture ou les
sports, etc.
4) Articles laminés.
S) Raidissement ou renforcement de tissus de
type connu.
6) Filtrage et criblage.
7) Armature pour capitonnages, pour courroies
d'entraînement, courroies de convoyeurs, câ
bles ou cordages.
8) Trame de renforcement de pneus en caout
chouc.
9) Remorquage de cibles en forme de réseau
pour l'aviation.
10) Articles d'ameublement tels que rideaux, tapis
de tables, couvre-lits, etc.
11) Torchons à frotter.
12) Paniers, cabas ou autres récipients.
13) Vannerie pour paniers, hamacs, voiles ou
filets et similaires.
14) Vêtements de base ou ceintures, articles chi
rurgicaux tels que bas pour varices.
15) Articles de mode.
REVENDICATIONS :
I. Procédé de fabrication d'un article en matière plastique ayant l'aspect d'un filet, caractérisé en ce que l'on extrude la matière plastique à travers deux groupes de filières (10-14) animées d'un mouvement relatif, transversal par rapport à la direction d'extrusion, de manière à occuper des positions relatives
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
Method of manufacturing a plastic article
and apparatus for carrying out this method
The present invention includes a method of making a plastic article having the appearance of a net.
This process is characterized in that the plastic material is extruded through two groups of dies having a relative movement, transverse to the direction of extrusion, so as to occupy relative positions in which the orifices of the 'one of the groups of dies are superimposed on those of the other group and together form a series of orifices each composed of an orifice from each of the two groups, the extrusion of the points of intersection of the stitches of the article is producing by these compound orifices during said superposition, and other relative positions of non-superposition of the orifices of the groups of dies, a separate extrusion of the strands of the meshes by each of said orifices then occurring by division in the dies,
while the relative displacement of the groups of dies from one point of superposition of their orifices to the other gives rise to a shearing action.
The article, once extruded, can be coagulated or fixed by further processing depending on the nature and requirements of the plastic material used and the fixed plastic article can be supported by a suitable conveyor or support device. and puckering.
By the term plastic material used in the description and the claims, is meant:
a) a thermoplastic synthetic material sus
ceptible extrusion by fusion or compres
fusion in the molten state through dies, then
set by the action of a refrigerated agent
rant, at the end of the dies.
Subjects
suitable thermoplastics include
polyamides or superpolyamides, such as
nylon, polyesters; poly chloride
vinyl and its copolymers with acetate
vinyl or vinylidine chloride,
polythene and analogous compounds and
cellulose acetate; or
b) natural or synthetic rubbers subsequent
either vulcanized or containing agents
vulcanization; or
c) plastics which set hot
or mixtures thereof, with plas
ticks that are susceptible to extrusion; or
d) wet spinnable materials, such as
viscose, cupro-ammonia protein material
wedge (extracted for example from the seed of
soybean) capable of extrusion and setting
by immersion or sprinkling by means of a
coagulant when the plastic comes out of the dies.
The invention also relates to an apparatus for carrying out the aforementioned method, characterized in that it comprises a device for feeding plastic material under pressure to a pair of members provided with dies. , sliding in contact with each other, the flow conduits of said dies flush with their contact surface so as to present, according to their relative position, a cross section corresponding to that of the strands and to that of their points of 'intersection, and a device ensuring a relative displacement of said members provided with dies transversely to the direction of flow of the plastic material, so as to successively produce a superposition and a separation of the conduits facing each of said dies.
The drawing shows, by way of example, two embodiments of the apparatus which the invention comprises, and variants of detail, as well as
diagrams of different items obtained by bets
implementing the method which also comprises the invention.
Fig. I is a partial sectional view of the first embodiment of the apparatus in which the coaxial annular die supports
are used.
Fig. 2 is an end view, from bottom to top of FIG. I, with partial tearing of a toothed wheel.
Fig. 3 is a view in partial section and in perspective, on a larger scale.
Fig. 4 shows in perspective, on an even larger scale, a part of the internal portefilière member visible in FIG. 3.
Fig. 5 is an overall elevation view thereof, in which the part corresponding to FIGS. 1 to 3 is shown in section, above a coolant reservoir and associated with a mechanism for handling the extruded article.
Fig. 6 is a partial vertical sectional view of the second embodiment of the apparatus.
Fig. 7 is a plan view corresponding to FIG. 6.
Fig. 8 is a perspective section, on a large scale, corresponding to FIG. 6.
Figs. 9 to 11 are cross-sections of variant details showing several forms of die that can be used in the devices shown in FIGS. 1 to 8.
Fig. 12 is a vertical section through a pair of dies with the extrusion ends overlapped.
Figs. 13 to 18 are schematic perspective views showing various stages of the extrusion.
Fig. 19 is a schematic perspective view showing the kind of extrusion obtained by using a fixed die support in combination with a die support driven by a reciprocating movement of amplitude equal to the interval between the dies.
Figs. 20 to 25 are diagrams of several models of the article obtained by different implementations of the method according to the invention.
When carrying out the process included in the invention, by melt extrusion, using coaxial groups of extrusion dies between which there is a continuous rotary movement or oscillating transversely to the direction of extrusion, the thermoplastic material to be extruded is contained in a tank a (fig. 5), under pres
sion, surrounded by a heating jacket. From the reservoir extends a conduit 1, in which is mounted an Archimedean screw 2, driven by a continuous rotational movement in order to maintain a forced supply from the reservoir. The end of the conduit 1 carries and debits into a supply chamber 3 through a mesh 3a.
The chamber 3 has a casing 3b electrically or otherwise heated, intended to maintain at a temperature suitable for extrusion the material supplied by the Archimedean screw 2. The upper end of the chamber 3 has a bearing 3c for a shaft. vertical rotary 4 (fig. 1) and its lower end is coupled to an extrusion chamber 5 fixed by a threaded neck, in an arrangement such that the two chambers 3 and 5 are fixedly supported with the duct 1 in an extrusion machine b of known type, as seen to the left of FIG. 5.
The cavity of the chamber 5 has a conical wall Sa and supports an external bearing member 6 in such a way that it can rotate around the axis of the shaft 4. For this purpose, the lower end of the chamber 5 has a groove into which a rising annular flange of the die holder 6 engages, the peripheral outer wall of which has a rolling groove 6a. A split cylinder 7 is releasably clamped around the chamber S and the die holder 6, which allows the removal of the die holder and its replacement by another provided with another set of dies.
The cylinder 7 is heated electrically or otherwise by a casing 8 and has an annular rib 7a engaged in the groove 6a. Rib and groove serve as a guide and support track for the rotating die holder 6.
The lower end of the inner wall 6b (fig. 3) ends with a conical circular surface 9 in which is hollowed out a group of die passages 10. In order to rotate the holder 6, its lower face integrally carries a toothed wheel 11 whose chain i la is engaged with another chain wheel 1 lb which is gear-driven by an electric motor Ilc at variable speed.
The shaft 4 carries a replaceable inner die member 12 which cooperates with the outer die holder 6. This inner die member is conical and its slope is preferably a little less steep than that of the conical wall Sa so that the two conical walls provide an annular conical distribution passage 12a for the plastic material.
The lower end of the conical member 12 terminates in an annular surface 13 whose taper exactly matches that of the surface 9 of the die member 6 and the two surfaces are carefully ground ensuring precise reciprocal engagement to form rotating contact edges with respect to each other.
The surface 13 has a group of die grooves 14 opposite to the group of die grooves 10 of the surface 9. The dies 10 and 14 have the form of grooves which open into each other when they match each other during their transverse movement. relative during the rotation of the die members 6 and 12, so that the extrusion occurs by common confluences through each pair of dies of the two groups, while during the rotation the dies of each group are opposite parts full of the member carrying the other group of dies, all the dies constituting in this case separate and independent extrusion dies.
The shaft 4 is suspended on an IS thrust ball bearing above the engagement ring 3c of the feed chamber 3 and the upper end of the shaft is held in a bearing 16 below which there is a second thrust bearing 17.
Between the two thrust bearings, a chain wheel 18 is keyed on the shaft 4 to set the shaft in rotation. The chain 18a is controlled from an electric motor 18b at variable speed.
On each side of this chain wheel, the shaft is threaded to receive two locking nuts and locknuts 19 and 20 for adjusting the portfolios. By relative adjustment of these nuts, the appropriate sliding engagement between the surfaces 9 and 13 is maintained. As these surfaces are conical, their matching is practically perfect and can be maintained during wear by an axial adjustment of the shaft 4. .
In operation, assuming that the die holders 6 and 12 continuously rotate in opposite directions (as shown by the arrows) at the same speed, the dies will produce the extrusion of an article having the appearance of a thread. in which the strands divide into two opposite helices which cross each other. The plastic material, in a suitable softening state, is driven by the Archimedean screw 2, from the conduit 1, through the supply chamber 3 and the annular conical passage 12a. When the plastic material arrives at the upper ports of the two groups of dies, it enters them and is then continuously extruded through the lower ports of the dies.
When the dies 10 and 14 of the respective groups are facing each other, confluent streams pass through paired dies, while, with the rotation continuing, the common streams will each be diametrically divided into beads with a shearing action as the dies 10 and 14 separate. leaving the correspondence points and move in front of solid parts of the surface 9 or 13 opposite. Each group of dies, in the out of correspondence positions, continues to extrude plastic independently of the other group. During the match of the die groups, one will produce homogeneous intersections of the stitches of the article, while, during the non-match period, each group of the dies will produce the stitch strands.
The cross section of the intersections will be practically double or in any case larger than that of the strands of mesh.
As the extrusion is continuous throughout the process, rotating dies will alternately produce intersections of the mesh strands, so that they extrude a tubular shaped article.
The meshes will be diamond-shaped and their size will depend on the distance or pitch between the dies in the groups and the angle of the helix or the obliquity of the strands will depend on the speed of rotation; the greater the speed, the smaller the angle or pitch of the crossing strand helixes, while the lower the rotational speed, the closer the helical strands will be to vertical.
Assuming the groups have dies of equal cross sections and rotate at the same speed, the same amount of plastic will be extruded through each group when matching for intersections and half of that amount will be extruded from each die of the respective groups during periods of mismatch and mesh strands of uniform but reduced thickness will be extruded.
The final shape of the extruded article will be tubular, but it can be slit lengthwise to obtain a flat article.
In the foregoing, it has been assumed that the die groups rotate in opposite directions, but the apparatus is susceptible to various modifications in the type of relative movement of the die groups.
Once extruded, the article will be subjected to a coagulation treatment by spraying it or by immersing it in a cooling liquid in a tank immediately following the extrusion dies as will be described.
In the case where rectilinear groups of dies are used having a reciprocating movement transverse to the direction of extrusion, as shown in FIGS. 6 to 8 (in which the same reference numerals designate the corresponding parts in Figs. 1 to 4), the inlet duct 1 and the Archimedes screw 2 supply the molten plastic material through the trellis plate 3a to the supply chamber 3 maintained at the desired temperature by the heating body 3b.
This chamber is integral with an extrusion chamber 5 (with heating body 8), the cavity of the two chambers being elongated or spread out, from the intake part 3d perpendicular to the plane of FIG. 7, where its projection is shown in phantom, to form a narrow rectangular opening 5b, the size of which adapts to that of the groups of dies mentioned below, including their alternating stroke, so that all the dies are open to the plastic material inside the extrusion chamber 5.
This chamber has, at its lower part, parallel extensions 7 each of which carries a longitudinal rail 7a projecting inwardly and on which the die-carrying members 6 and 12 are guided and slide in their reciprocating movement.
The two opposed die-carrying members 6 and 12 have rectilinear recesses 6a and 12a in engagement with the rails 7a and forming a sort of rail with two branches 6b, 12b which are located in the cavities above and below the rails 7a. The double rails 6b, 12b are driven by reciprocating movements on thrust balls 7b, the pressure of which can be adjusted by means of adjustment screws 7c.
The die members 6 and 12 have inclined entry surfaces 6c and 12c which terminate at the vertical dividing line between the contact edges 9 and 13 of the slides, in each of which is hollowed out a group of dies in the form of grooves 10 and 14 open laterally. In fig. 7, the longitudinal development of the die members 6 and 12 is not fully shown. Each member has a smooth, unidirectional surface containing no dies, the length of these surfaces being somewhat greater than the maximum reciprocating stroke of the dies movement. Seals or a labyrinth sealing system can be provided to prevent the escape of plastic material between the bottom of the chamber 5 and the moving surface of the die members.
Any suitable means, such as eccentrics or cams or a connecting rod and crank mechanism, can be provided and controlled from a suitable motive source to give the die members 6 and 12 reciprocating motion in opposite directions such as indicate the arrows in fig. 7.
Alternatively, the reciprocating die members may be curvilinear, extending over an arc, and oscillating about the axis of the arc, and for the purposes of the following description, the curvilinear shape is considered as the equivalent of the rectilinear shape with the necessary modifications in editing and focusing.
In the case of an annular arrangement of the rotating dies (fig. 1 to 4), as in the rectilinear, reciprocating or oscillating arrangements of the dies, modifications can be made and variations in this regard will be indicated below. which concerns the relative displacement, the reciprocating stroke, the distance and the size of the dies, etc., of which the apparatus is susceptible, together with the effects achievable by a subsequent treatment of tensioning, embossing or forming, heat and pressure, of the extruded article.
The annular and rectilinear type extrusion apparatuses described above are each mounted above or with its lower surface immersed in a bath of coolant liquid, water or other suitable liquid to cause the setting of the plastic material being processed as soon as the article is extruded out of the dies. Alternatively, the cooling or setting of the extruded article can be effected by spraying it with a cooling liquid or by subjecting it to currents of air or refrigerated gas.
In or in combination with the cooling bath, or adjacent to the sprinkling or cooling zone, there are pick-up rollers or the like for picking up and supporting the extruded article in a known manner.
Appropriate coagulation means and a management device are shown by way of example in FIG. 5 which relates to the annular extrusion process. The extruded tubular article, exiting the dies, passes over a vertical cylindrical support 21 established to maintain the diameter of the tubular article during its coagulation and to ensure a regular path.
The support 21 is surrounded by a tension ring 21a between which and the cylinder passes the extruded article on which the tension ring presses with suitable friction.
If one wishes to obtain a flat article, it is advisable to mount a cutting disc 22 to be split, under the cylinder 21.
The tubular article, once split along one of its generatrices, is pulled downwards by a pair of rollers 23 which are driven at variable speed by a suitable motor source (not shown).
From rollers 23, the article is picked up by a roll 24 and directed to a storage device.
If the coagulation involves immersion in a liquid, the above-described handling mechanism is disposed in a refrigerant tank 25 in which the level of the liquid is indicated at 25a.
When it is desired to obtain a tubular thread, it is possible to do without the shaping cylinder 21, but, of course, in the case where one wishes to keep it during the manufacture of a tubular article, it will have to be mounted on a bearing antifriction at the end of the central die holder member 12 or on the axis 4 or at the lower end of a suspension rod passing through said axis 4 which, in this case, must be hollow.
The use of a shaping cylinder such as 21 and of a ring 21a has the advantage of making it possible to equalize the tension exerted by the rollers 23 on the extruded plastic net.
In order to coagulate and take charge of an initially flat article such as by extruding the apparatus with a rectilinear arrangement of the dies, described above with reference to FIGS. 6 to 8, one can use an apparatus similar to that which follows for the tubular tissue, but without the cylinder 21 or the ring 21a. If desired, the drive by the rollers 23 can be controlled by passing the extruded article between a pair of closely spaced plates.
It will be appreciated that for any given degree of extrusion and any speed of relative movement of the dies, the cross section of the mesh strands can be decreased and the mesh size of the extruded article can be increased by an appropriate increase in the speed d. 'drive by means of rollers 23.
In the apparatus having annular die groups, the relative transverse displacement can occur in several ways indicated below:
a) the die holders can rotate
continually in opposite directions to the same
speed (as described above for
fig. 1 to 4);
b) said organs can rotate continuously
in opposite directions at different speeds
annuities;
c) said organs can rotate continuously
ment in the same direction, but at
different, so that a group of
gradually covers the other group in
positions where the sectors correspond
then do not match;
d) the displacement according to a), b), c) above can
be adopted, but the movement can be
jerky, like the one obtained by ratchet and
gear instead of rotating
keep on going.
In this case, the provision may
be such that there is a stop at the positions of
correspondence when the intersections of the
mesh will be lengthened or else this stop may
occur at non-match positions
dance when the stitches are gone
aged. We get a roughly similar effect
by changing the speed at which the dies
pass over each other or cross the
non-match positions.
e) The two organs can be made to oscillate
dies in opposite directions on a race
minimum of half of the training interval
paration of sectors.
f) Of the two branch bodies, one can be
fixed and the other can:
1) continuous turn
when the dies will produce the strands
longitudinal and extruded mobile dies
will have helical or oblique strands,
or 20) the two organs will be able to oscillate
backwards and forwards if the mobile group
of the dies supplies strands extruded in
zigzag approaching and moving away from the to
longitudinal rons from the sta group
chain holder. In this kind of dice
placement, the mobile group of sectors by
runs a minimum stroke equal to the gap
ment of sectors.
In the case of devices with rectilinear groups of dies, the different kinds of oscillatory movements mentioned under e) and f) (10 and 20) can be used, in the form of rectilinear reciprocating movement.
With devices having members with annular or rectilinear dies, the oscillations or reciprocating movements can vary as to the stroke of the displacements according to predetermined requirements, such that each die of a group comes to correspond alternately to two adjacent dies of the other group , or each channel of one or both groups crosses and corresponds to several channels of the other group.
When the dies are not moving at the same speed or when a group is fixed, the higher speed moving group or the moving die will extrude longer filaments than those extruded by the slower or fixed dies; as a result, a greater amount of plastic will be required, which will be achieved by giving these dies a larger cross section than that of the stationary or slower group dies.
For the various kinds of displacements indicated above, it will be appreciated that the models of extruded articles can vary considerably.
The dies of the respective groups may be the same or the cross-sectional shape of one group may differ from that of the other group. In fig. 9, 10 and 11, there is a fragmentary representation of the die members 6 and 12 in the rectilinear form. In these figures, several suitable forms of bushings 10 and 14 are shown in cross section.
Fig. 12 shows a form of converging dies 10 and 14 in members 6 and 12, where the lower ends of the dies are inclined and form a common or composite extrusion orifice when they match, the area of the orifices being variable by grinding of the die. lower surface of die members 6 and 12. In addition, the distance and number of die in one group may be different from those of the other group, including the case of a group comprising a single die and where, depending on Under the circumstances, some chains of one of the groups have a different shape or a different cross-section than those of other chains of the same group.
As a result of the many variations reported, a corresponding number of article models can be made.
The diameter of the ring groups of dies and the width of the straight groups need not be a deciding factor for the corresponding dimensions of the extruded article, since the latter can be stretched considerably, for example using low speeds of. relative displacement in combination with close tracks.
When using wet spinning plastics, the same kind of apparatus as those described above is used, except that the feed screw 2 for the plastic is replaced by a pump feed, known in the apparatus of wet spinning for monofilaments in order to drive the plastic through the openings of the spinnerets which are immersed in a coagulating bath.
The basic principle and the course of the extrusion are shown, for example, in Figs. 13 to 19 where the various stages of plastic extrusion are illustrated, from the dies 10 and 14 into the die-carrying members 6 and 12, as described with reference to FIGS. 1 to 7, but for reasons of convenience, the die-carrying members are shown in their rectilinear shape, the die-carrying member 6 being movable and the member 12 being fixed.
In fig. 13, the dies 10 and 14 correspond exactly to form composite orifices and there is a converging extrusion which gives rise to the points of intersection a in a single mass of the mesh of the article. In fig. 14, the dies do not match, as in the separate extrusion for the b-forming strands. In fig. 15, the dies 10 and 14 pass out of correspondence and separate with a shearing action, dividing the mass of plastic material constituting said intersection, in a 'during the movement of the groups of dies.
As the dies of each group pass over the solid surface between dies 10 and 14, each die acts as an independent element and as extrusion and transverse displacement continue simultaneously, divergent mesh strands b and b 'are formed (fig. 16) until the dies of one group come to match again those of the other group (Fig. 17), when the parts extruded through the dies of the respective groups emerge together as common extruded parts or into a single mass to produce another intersecting part a of the mesh, this process of intersecting extrusion and mesh strand extrusion constantly repeating in the manner illustrated in fig. 18 in the production of a network-like article by the continuous relative transverse movement of the dies.
In fig. 13 to 18, the dies 10 in continuous rotation deposit steeply sloping helical cords across the longitudinal strands extruded by the dies 14.
Similarly, the formation of the intersections and the strands of stitches takes place with the rotation or oscillation or the reciprocating movement of the dies.
In fig. 19, the principle of extrusion has been shown with a stationary die member 12, while the die member 6 constantly reciprocates or oscillates back and forth (as indicated by the arrow) over a path equal to the interval between courses.
Although the dies at many destinations are best suited in the form of grooves or grooves open laterally, as best seen in fig. 4, one can employ tubular shaped dies which meet at their lower end to form single composite orifices as shown in FIG. 12.
The cross section of the dies employed in this invention can vary widely, from tr dies when the extrusion cover is below it.
In addition, it will be noted that the device shown for forcing and supplying the dies with plastic material can be replaced by any known type of feed device by extrusion and under pressure.
Articles made by the methods described above may be stiff enough to form sheets with supporting meshes or they may have varying degrees of flexibility, and in the finer meshes the item is flexible enough to fall into folds or folds. lay out in drapene.
High production rates of the extruded article can be achieved because the production is limited only by the possible extrusion and coagulation speeds, and the article is completed substantially in one continuous process, without strand spinning. or monofilaments or subsequent weaving or other operation transforming it into a sheet or equivalent, the manufacturing costs will be moderate.
Representative models of such items are shown in Figs. 20 to 25 showing examples of several varied movements of dies. Fig. 20 shows an article in which the longitudinal strands come from fixed dies and the steeply sloping helical strands come from mobile dies (see also Fig. 18). Fig. 21 shows an article obtained when the two groups of dies rotate in opposite directions, while if the dies move in the same direction, but at different speeds, an article is obtained as shown in FIG. 22.
The article shown in FIG. 23 corresponds to the training mode visible in FIG. 19 and that shown in FIG. 24 is obtained by a reciprocating or oscillating movement of the two groups of dies in opposite directions with a stroke equal to the interval of the dies. Fig. 25 shows an article similar to that of FIG. 24, but in this example the stroke is equal to an interval of dies plus a fraction.
After extrusion and coagulation, a finished article is obtained which can however be subjected to one or more subsequent treatments depending on the products which it is desired to place on the market.
The configuration or size of the meshes of the extruded article can be changed, increased or decreased by the application of tension when using a stretchable plastic material such as nylon, polythene or the like, calculated to change the shape. stitches or lengthen stitch strands. Tension in one or more directions will elongate the strands of stitches, but will have little effect on the intersections and thus the dimensions of the stitches may be increased from those exhibited by the article upon extrusion.
The shape and size of the stitches can, to a lesser extent, be changed or decreased by subjecting the article to compression perpendicular to its plane to flatten or scatter the strands of stitches and intersections.
Extruded articles can be rolled together, under pressure and hot or by cementation or other treatment, or the extruded articles can be incorporated with or without lamination, in a sheet material of the same plastic or of 'another.
The extruded plastic article can be applied as a coating or reinforcement to one or both sides of sheets of plastic, rayon, wool, cotton, linen and the like, made by known methods, by compressing the hot-extruded article onto these sheets. or by applying adhesives or coagulants. Other articles can be made from the extruded article by shaping or stretching the latter on molds or pressing it between dies to make containers or three-dimensional articles.
The following list gives examples of some uses or destinations to which the extruded article can be assigned, either at the beginning or by a subsequent treatment:
1) Item of various models and textures and my
material in ribbons.
2) Tubular articles.
3) Nets for protection against insects,
fishing, agriculture, horticulture or
sports, etc.
4) Laminated items.
S) Stiffening or reinforcement of
known type.
6) Filtering and screening.
7) Reinforcement for upholstery, for belts
drive, conveyor belts, cable
wheat or ropes.
8) Reinforcement frame of rubber tires
cabbage.
9) Towing network-shaped targets
for aviation.
10) Furnishing articles such as curtains, rugs
tables, bedspreads, etc.
11) Cloths to rub.
12) Baskets, shopping bags or other receptacles.
13) Basketry for baskets, hammocks, sails or
nets and the like.
14) Basic clothing or belts, chi items
rurgicals such as stockings for varicose veins.
15) Fashion items.
CLAIMS:
I. A method of manufacturing a plastic article having the appearance of a net, characterized in that the plastic material is extruded through two groups of dies (10-14) moving in relative movement, transverse to the direction of extrusion, so as to occupy relative positions
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.