FR2504055A1 - Feuille de matiere gaufree et son procede de fabrication - Google Patents

Abstract

SELON L'INVENTION, UNE MATIERE THERMOPLASTIQUE M FONDUE EN FORME DE PELLICULE EST AMENEE A UNE PAIRE DE CYLINDRES DE GAUFRAGE R, R PLACEE DANS UN REFRIGERANT LIQUIDE W ET CETTE MATIERE EST GAUFREE PAR CES CYLINDRES AVANT QU'ELLE NE SOIT SOLIDIFIEE A COEUR.

Description

FEUILLE DE MATJERE PLASTIQUE GAUFREE ET SON PROCEDE DE

FABRICATION

La présente invention se rapporte à un nouveau procédé simple de réalisation d'une feuille de matière plastique gaufrée, de grande valeur utilitaire, selon lequel une pellicule ou une feuille thermoplastique (appelée ci-après "une feuille" quand cela est possible) est gaufrée de façon permanente; l'invention concerne

également une nouvelle feuille de matière plastique gau-

frée, réalisée selon ce procédé.

D'une façon générale, pour le gaufrage d'une

feuille de matière plastique, une matière thermoplasti-

que coulée en forme de feuille ou de cylindre, extrudée par la buse d'une filière en T, d'une filière à vis ou

d'une filière circulaire, passe par le jeu ou l'inter-

stice entre des cylindres de gaufrage, comme des cylin-

dres en relief, de manière à être comprimée pendant qu'

elle est chauffée, ou maintenue chaude ou refroidie.

Plus particulièrement pour la fabrication d'une feuille ondulée en relief, la feuille doit être gaufrée pendant que sa partie intérieure est molle Par conséquent, -20 dans le cas d'une feuille mince, la température doit être strictement contrôlée avant le gaufrage Par contre,

dans le cas d'une feuille épaisse, deux conditions con-

traditoires doivent être satisfaites, à savoir qu'alors qu'il faut beaucoup de temps pour ramollir la feuille jusqu'à sa partie intérieure, la feuille gaufrée doit

être refroidie rapidement jusqu'à une température à la-

quelle elle ne se déforme pas Ainsi, le gaufrage d'une

feuille épaisse est plus difficile que celui d'une feuil-

le mince Par conséquent, pour le gaufrage d'une feuille

épaisse, il est nécessaire de réduire la vitesse de gau-

frage jusqu'à une vitesse qui n'est pas économique, ou de prévoir des moyens supplémentaires comme des cylindres spéciaux de refroidissement Dans ce dernier cas, les cylindres de refroidissement doivent être précis et un problème mécanique se pose, à savoir la synchronisation

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du pas des-parties en relief des cylindres de refroi-

dissement. Un objet essentiel de l'invention est donc de

résoudre les problèmes précités associés avec un procé-

dé courant de fabrication de feuilles gaufrées, en pro- posant un nouveau procédé selon lequel une pellicule

est formée et gaufrée en un seul processus Un autre ob-

jet de l'invention est de proposer un procédé de fabri-

cation facile d'une feuille de matière plastique cristal-

line épaisse, dont la qualité est stable Un autre objet encore de l'invention est de proposer une feuille absor bant les chocs de façon excellente, de configuration et

de structure spéciales.

L'invention concerne un procédé de fabrica-

tion d'une feuille de matière plastique gaufrée, consis-

tant à amener une matière thermoplastique coulée en forme de pellicule à une paire de cylindres de gaufrage placés dans un réfrigérant liquide, et à gaufrer cette matière au moyen des cylindres de gaufrage avant qu'elle

ne soit solidifiée jusqu'à coeur.

Selon un autre aspect, l'invention concerne une feuille gaufrée d'une matière thermoplastique flexible,

comportant des nervures qui sont disposées à des inter-

valles réguliers et qui s'étendent dans une direction

prédéterminée, chaque nervure étant divisée par des par-

ties en relief, avec des côtés s'étendant vers le bas à partir d'une partie supérieure de la nervure pour former

des crêtes individuelles.

Ainsi, selon le procédé de l'invention, la ma-

:)O tière est soumise continuellement au gaufrage par des cylindres de gaufrage pendant que sa partie intérieure est molle, bien qu'une couche superficielle solidifiée

se soit formée sur la surface de la matière.

Des exemples de matières thermoplastiques uti-

lisées selon l'invention sont des polyesthers, comme par exemple du terephtalate de polyéthylène; des polyamides, comme par exemple le Nylon 6; des polyoléfines comme le polyéthylène, le polypropylène et le polystyrène et leurs copolymères, et des halogénures de polyvinyle comme

le chlorure de polyvinyle et le chlorure de polyvinyli-

dène Le procédé selon l'invention convient spéciale-

ment avec des polymères cristallins.

La feuille gaufrée fabriquée par le procédé de l'invention peut être une feuille pleine qui n'est pas expansée, ou une feuille expansée qui est obtenue

par extrusion à haute température de la matière thermo-

plastique mentionnée ci-dessus, avec adjonction d'un agent d'expansion De plus, le procédé de l'invention peut être utilisé pour produire une feuille de résine renforcée par des fibres,contenant des fibres de verre

ou des fibres de carbone Dans ce dernier cas, la feuil-

le expansée elle-même est mauvaise conductrice de la

chaleur Cependant, le gaufrage peut se faire facile-

ment car, selon le procédé de l'invention, l'expansion et la formation de la feuille se font pratiquement en même temps Dans un procédé courant, il estdifficile de gaufrer une feuille renforcée par des fibres du type mentionné ci-dessus si elle a été refroidie et solidifiée Cependant, comme cela a été indiqué, elle

peut être facilement gaufrée dtaprès le procédé de l'in-

vention Un pigment tel que du bioxyde de titane, une

charge comme du talc, un plastifiant, un agent résis-

tant aux intempéries, et/ou un agent évitant la détério-

ration thermique peuvent être mélangés si cela est né-

cessaire. La matière plastique fondue est de préférence

amenée directement sur les cylindres de gaufrage à par-

tir d'une filière d'extrusion, comme une filière en T, une filière à vis et une filière circulaire Cependant, elle peut être amenée par des cylindres qui maintiennent fondue la matière en feuille à gaufrer Les cylindres

de gaufrage sont généralement disposés dans le réfrigé-

rant liquide, jusqu'à leur ligne de contact Il est néanmoins préférable que les cylindres de gaufrage soient plongés dans le réfrigérant liquide En général, le 2504055 le réfrigérant liquide est de l'eau Cependant, il

peut être un alcool aliphatique inférieur ou un sol-

vant hydrophyle comme du glycol polyéthylène, ou des

mélanges de l'un et l'autre.

La matière résineuse fondue peut être intro- duite directement dans le liquide réfrigérant ou elle peut être introduite dans ce liquide après avoir été guidée sur la surface d'un tambour Ce dernier procédé

est avantageux en ce que le degré de striction est ré-

duit Même si la matièreplastique fondue est introduite directement dans le réfrigérant liquide, des problèmes

tels que l'expansion se présentent rarement Les con-

ditions qui interviennent sur le gaufrage, comme la température du réfrigérant liquide, le temps qui s'écoule entre l'extrusion et l'opération de gaufrage et la disposition des cylindres de gaufrage doivent etre soigneusement déterminées Cependant, elles ne

peuvent pas être déterminées simplement car elles dé-

pendent du type de résine utilisée, de l'épaisseur des feuillesde la température ambiante, etc Par exemple, la température du réfrigérant liquide se situe dans la plage de OOC à 1000 C, de préférence au-dessous de 60 C. L'effet de refroidissement est d'autant plus grand que

la température du réfrigérant liquide est plus basse.

Mais, lorsque la température du réfrigérant liquide di-

minue, la vitesse de gaufrage doit être augmentée Par conséquent, il est nécessaire dans ce cas de tenir suffisamment compte de la disposition des cylindres et de la vitesse de déplacement de la feuille Si par contre la température du réfrigérant liquide est élevée, la vitesse de refroidissement est faible Dans ce cas,

le degré de liberté pour le choix de la vitesse d'en-

trainement de la feuille est donc plus grand Mais avec une résine cristalline, la cristallisation progresse

et par conséquent, le gaufrage devient difficile.

Avec le procédé selon l'invention, toute une variété de cylindres de gaufrage peuvent être utilisé s en fonction des configurations ou des motifs que les

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feuilles doivent recevoir Une paire de cylindres de gaufrage est utilisée Les configurations et ou les motifs voulus sont formés sur les surfaces extérieures des deux cylindres de gaufrage Cependant, l'un des deux cylindres de gaufrage peut être un cylindre avec une surface extérieure lisse mais qui est fait en une

matière élastique comme du caoutchouc Les motifs uti-

lisés sont des caractères, des chiffres, des symboles et/ou des images Les cylindres de gaufrage peuvent

consister en une paire de molettes, une paire de cy-

lindres en contact ou une paire de cylindres unitaires.

Dans le cas d'une paire de cylindres de gau-

frage courants,la surface extérieure en relief d'un cylindre de gaufrage doit être complètement engagée avec celle de l'autre cylindre Par contre, dans le cas

d'une paire de cylindres de gaufrage, il n'est pas tou-

jours nécessaire que les surfaces extérieures en relief soient complètement engagées l'une dans l'autre Comme cela a été décrit cidessus, dans la phase de mise en forme selon l'invention, le gaufrage est effectué après qu'une couche superficielle se soit formée sur la surface de la matière plastique coulée en forme de pellicule,

en raison du refroidissement apporté par le réfrigérant.

Par conséquent, la résine en forme de pellicule qui doit

être gaufrée se comporte d'une façon similaire àune ré-

sine solide Ainsi, bien que la matière plastique coulée en forme de pellicule soit nettement plastifiée, elle n'est jamais percée même si elle pend naturellement (ou est déformée par la force d'entraînement ou par la 3 o force centrifuge) ou par son contact avec les parties à angles vifs des cylindres De plus, la matière plastique coulée en forme de pellicule est à peine enroulée sur le

cylindre ou les cylindres.

L'une des caractéristiques spécifiques de l'in-

vention réside dans le fait qu'il est inutile d'engager suffisamment les parties convexes et concaves de l'un des cylindres avec des parties concaves et convexes de

l'autre Cela veut dire que des feuilles gaufrées utili-

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sables peuvent être fabriquées par le procédé de l'in-

vention même si des rouleaux de gaufrage spéciaux

dont l'utilisation n'a jamais été envisagée, sont uti-

lisés Selon le procédé de l'invention, une feuille gaufrée unique peut être obtenue en utilisant en combi-

naison un cylindre comportant des nervures ondulées ré-

gulières et un cylindre avec des parties en creux sur

les nervures ondulées et qui sont engagées par ces der-

nières La feuille gaufrée fabriquée avec ces cylindres

est utilisable comme une feuille absorbant les chocs.

Lorsque le gaufrage est effectué avec le cy-

lindre décrit ci-dessus, sous la condition que les sur-

faces en relief respectives ne soient pas complètement engagées entre elles, la feuille résultante engrène sur les parties convexes du cylindre en raison de la couche

superficielle de la matière plastique en forme de pelli-

cule amenée aux cylindres Si dans ce cas, le cylindre

est du type dans lequel les parties en creux sont for-

mées partout sur les parties ondulées, la feuille en-

grène avec les parties en saillie sur les deux faces des parties en creux, ce dont il résulte une feuille gaufrée qui est affaiblie sur les parties en creux Ces mécanismes de gaufrage sont complètement différents

des mécanismes courants pour les matières thermoplasti-

ques Dans le moulage par injection, la mise en forme est effectuée par la pression de la résine qui remplit la cavité entre deux parties de moule métallique En

calendrage, le relief est produit en comprimant la ré-

sine entre deux cylindres En thermo-formage, la mise en forme est effectuée avec une pellicule de résine amenée en contact avec la surface intérieure d'un moule métallique, sur le côté de la dépression, sous l'effet

d'une différence de pression, et dans un système de ca-

librage, la mise en forme est effectuée sous une pres-

sion partielle de forçage dans le jeu d'une plaque ou a'un mandrin de calibrage Ainsi, ces mécanismes sont fondamentalement différents de celui du gaufrage selon

l'invention qui utilise une action d'engrènement.

La raison pour laquelle l'invention utilise le nouveau mécanisme de gaufrage est que, en raison

de l'effet de refroidissement du réfrigérant, la for-

mation de la couche superficielle sur la matière plas- tique fondue et la solidification de la partie centrale de cette dernière se produisent successivement pendant

une très courte période.

Il est préférable que selon le procédé de

l'invention la feuille provenant des cylindres de gau-

frage soit entraînée dansle réfrigérant le long d'une ligne tangente qui touche les cylindres en un point de gaufrage (auquel les cylindres s'engagent l'un avec l'autre) Dans ce cas, même une feuille gaufrée rigide comportant des nervures s'étendant dans la direction de son mouvement peut être formée pratiquement sans

distorsion ou torsion La direction de la ligne tan-

gente n'est pas strictement critique Autrement dit,

si la feuille est déplacée de moins de 300, de préféren-

ce de moins de 100, par rapport à la ligne tangente,

un résultat excellent peut être espéré.

Ce qui est le plus intéressant en pratique parmi les différentes feuilles gaufrées fabriquées d'après le procédé de l'invention, est une feuille gaufrée dont les nervures sont formées par l'action

d'engrènement précitée, et qui sont partout divisées.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention apparaîtront au cours de la description qui va

suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels:

La Figure la est une vue d'une face d'un pre-

mier type de feuille d'absorption de choc fabriquée selon l'invention, la Figure lb est une vue de l'autre face de la feuille de la Figure la, les Figures lc et Id sont des coupes suivant

les lignes A-A et B-B de la Figure la.

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les Figures 2 a et 2 b sont des vues semblables à celles des Fig la et lb, mais représentant un second type de feuille d'absorption des chocs fabriquée selon l'invention, les Figures 2 c et 2 d sont des coupes suivant les lignes C-C et D-D de la Figure 2 a, les Figures 3 a et 3 b sont des vues semblables à celles des Fig la et lb, mais d'un troisième type de feuille d'absorption de choc selon l'invention, les Figures 3 c à 3 e sont des coupes suivant les lignes E-E, F-F et G-G de la Figure 3 a, la Figure 4 est une coupe à plus grande échelle de la section de la Figure 3 e,

les Figures 5 et 6 représentent schématique-

ment des appareils destinés à la mise en oeuvre de deux variantes de procédé de formation de feuilles gaufrées selon l'invention, les Figures 7 et 8 représentent respectivement des variantes de paires de cylindres de gaufrage pour les appareils des Figures 5 et 6,

la Figure 9 est une vue en plan d'un quatriè-

me type de feuille d'absorption des chocs selon l'in-

vention, les Figures 10 et 11 sont des coupes suivant les lignes A-A et BB de la Figure 9,

la Figure 12 est une vue de côté de deux cy-

lindres pour la fabrication de la feuille des Figures la-

Id, les Figures 13 a et 13 b montrent des parties des surfaces extérieures des deux cylindres représentés sur la Figure 12 et les Figures 14 et 15 représentent d'autres

variantes de paires de cylindres destinés respective-

ment à fabriquer des feuilles gaufrées selon l'invention.

Les Figures la à 3 e représentent des exemples

typiques de motifs et de structures de surfaces en re-

lief de feuilles de matière plastique gaufrée selon

1 ' invention.

Comme le montrent les Figures la à 2 d, les mo-

tifs sont formés avec différentes parties qui sont

différentes de configuration et de hauteur Dans cha-

cune des parties (a' et (b) des figures la à 3 e, les symboles de référence O; X et A désignent des parties qui sont plus hautes, plus basses et à mi-chemin entre les plus hautes et les plus basses, de sorte qu'une crête (ou une aréte),une partie en creux et une partie moyenne peuvent facilement se distinguer les unes des autres Par ailleurs, dans les parties (a) et (b) la direction de la largeur de la feuille est indiquée par

la double flèche.

Dans l'exemple représenté sur les figures la à ld, des nervures 1 et 1 ' sontformées alternativement

à intervalles égaux, de manière qu'elles soient paral-

lèles à la direction de la largeur de la feuille Sur

la face avant de la feuille, chaque nervure 1 est divi-

sée par plusieurs parties moyennes 2 qui sont relative-

ment petites et qui sont disposées à intervalles égaux pour définir des crêtes 3 séparées le long de la nervure 1 La feuille comporte plusieurs parties creuses 4, qui

se présentent sous la forme de rainures allongées, con-

stituant les arêtes la' sur la face arrière La surface

supérieure de chaque arête est pratiquement plane.

Dans l'exemple des Figures 2 a à 2 d, la feuille comporte plusieurs nervures 1 et 1 ' qui sont parallèles entre elles et disposées à intervalles égaux Les nervures forment un angle d'environ 150 avec la direction de la largeur de la feuille Sur la face avant, chaque nervure 1 est divisée par des parties 2 de hauteur moyenne qui

sont relativement-larges, formant ainsi des crêtes indi-

viduelles 3 La feuille comporte des parties creuses 4 qui, comme dans l'exemple des Figures la à id, sont des rainures allongées qui sont les arêtes l'sur la face arrière De mêâme que dans l'exemple des Figures la à Id, la surface supérieure de chaque arête est pratiquement plane La seconde feuille représentée sur les Figures 2 a à 2 d, est similaire à celle représentée sur les Figures

la à ld, à l'exception près que les nervures sont in-

clinées par rapport à la direction de la largeur de la feuille Ces deux exemples appartiennent à un type de

feuille comportant des nervures sur les deux faces di-

visées par des parties de hauteur moyenne formant ainsi

des crêtes.

Dans l'exemple représenté sur les Figures 3,a à 3 e, la feuille comporte des nervures 1 et 1 ' qui sont orientées respectivement sous des anales de 450 et 1350

par rapport à la direction de la largeur de la feuille.

Des crêtes sont formées aux intersections des nervures 1

et 1 ' Une partie creuse est entourée par quatre ner-

vures voisines Chaque crête 3 sur la face avant est en relief, formant ainsi une partie creuse 4 sur la face

arrière Dans cet exemple également, la surface supé-

rieure de chaque crête 3 et la surface inférieure de

chaque partie creuse sont pratiquement planes.

Dans les trois exemples décrits ci-dessus, chaque partie creuse entre deux crêtes voisines est concave, servant ainsi à répartir la pression qui est appliquée sur les crêtes planes Dans le cas ol, comme le montrent les Figures la à Id, les parties de hauteur

moyenne séparant les crêtes 3 s'étendent perpendiculai-

rement à la direction des nervures, ces parties de hau-

teur moyenne forment des nervures auxiliaires reliant les nervures 1 et l'a, vues sur la face arrière (partie (b)) Par conséquent, l'allongement perpendiculaire aux nervures 1 et 1 ' est considérablement limité et par conséquent, les caractéristiques de résistance aux chocs sont nettement améliorées Dans l'exemple des Figures 3 a

à 3 e, étant donné que les nervures se coupent, l'allonge-

ment dans toutes les directions est limité et par consé-

quent, la force de résistance à la compression est beau-

coup plus grande que celle de la feuille des Figures la

à id.

Dans les feuilles selon l'invention, les sur-

faces supérieures des nervures et/ou des crêtes sont faites aussi plates que possible Comme cela apparaît sur la Figure 4, une force de compression indiquée par la flèche T déforme la partie supérieure 3 a de la crête 3 comme le montre le trait pointillé Mais la force de compression est transmise à un article A par l'intermédiaire des parties creuses 4 et de deux crêtes 3 '1 et _'2 sur la face opposée Parconséquent, un simple calcul montre que la force de compression P est ramenée à un quart ( 1/4) lorsqu'elle est transmise à l'article A, car quatre crêtes (y compris deux crêtes

non représentées) sont prévues sur cette face En pra-

tique, la partie supérieure plate 3 a sur laquelle la force est appliquée directement subit une rupture, de

sorte qu'une grande partie de l'énergie est absorbée.

La force appliquée sur les crêtes 3 '1 et 3 '2 est beau-

coup plus petite Tandis que la partie supérieure 3 a de la crête 3 reçoit complètement la force de compression P, la partie limite entre la partie supérieure et la partie moyenne 3 b est pliée à angle droit, ce dont il résulte que la rupture se fait plus facilement Etant donné que la partie 2 de hauteur moyenne entre les crêtes est concave, comme décrit ci-dessus, la crête

n'est pas complètement rompue par la force de compres-

sion Autrement dit, une partie de la force de compres-

sion est transmise par la partie de hauteur moyenne 2

et la partie creuse 4 aux autres crêtes, aux autres par-

ties de hauteur moyenne et aux autres parties creuses

qui sont voisines Ainsi, la feuille possède d'excel-

lentes propriétés d'absorption des chocs.

Le comportement de la feuille a été décrit ci-dessus pour le cas o une force de compression est appliquée en un point de la feuille Mais il est bien entendu que le même effet est obtenu lorsqu'une force de compression est appliquée à la feuille sur une ligne

ou sur une surface Dans ce dernier cas, l'effet d'ab-

sorption de choc est accru car la force de compression

est supportée par plusieurs crêtes La feuille repré-

sentée sur les Fig:a à 3 e est suffisamment souple dans toutes les directions, et elle constitue donc une

feuille excellente pour absorber les chocs.

La feuille d'absorption des chocs représentée

sur les Figures la à id convient pour envelopper un ar-

ticle relativement long par exemple un tube fluorescent car elle est flexible dans sa direction longitudinale.

La feuille est à peine allongée dans la direction lon-

gitudinale et un certain nombre de crêtes supportent une force de compression L'effet d'absorption des

chocs est donc beaucoup plus élevé que celui d'une ma-

tière ondulée absorbant les chocs de type courant.

La feuille d'absorption des chocs représentée sur les Figures 2 a à-2 d est également très flexible dans la direction longitudinale, et particulièrement

ses crêtes sont pliables dans la direction de la lar-

geur Par conséquent, les chocs sont considérablement

absorbés par rupture et flexibilité.

En plus des trois esemples décrits ci-dessus,

de nombreux autres exemples de feuille peuvent être réa-

lisés selon l'invention Ces exemples ont en commun les uns avec les autres que les nervures sont disposées régulièrement dans des directions prédéterminées sur une face ou les deux et en ce que, dans le cas o les nervures sont prévues sur une seule face, elles sont divisées par un certain nombre de parties en retrait, tandis que dans le cas o les nervures sont prévues sur les deux faces, celles d'au moins une face sont divisées par un certain nombre de parties en creux, les crêtes individuelles qui sont formées par la division avec les

parties en creux étant reliées entre elles par des par-

ties concaves de hauteur moyenne.

Dans les exemples décrits ci-dessus, la sur-

face supérieure de chaque crête est plane Mais il

n'est pas toujours nécessaire que cette surface supé-

rieure soit plane Par exemple, même si la surface supérieure de chaque crête des Figures 3 a à 3 e a une forme hémisphérique, un effet suffisant d'absorption des chocs par déformation et rupture peut encore être obtenu. La direction des nervures doit être déterminée de façon appropriée en fonction de l'utilisation de la feuille Mais en général, dans le cas o la feuille est utilisée à envelopper un article lonr sous la forme d'un cylindres, les nervures doivent être orientées dans la direction de la largeur de la feuille ou dans

sa direction longitudinale, ou elles peuvent être orien-

tées sous un angle de 100 par rapport à la direction de la largeur ou la direction de la longueur même si elles sont formées assez inclinées Par contre, dans le cas o la feuille est utilisée pour englober unarticle dans la direction longitudinale et dans la direction de la largeur, il vaut mieux, comme le montrent les Figures 3 a à 3 e, prévoir des nervures qui se coupent à angle droit ou des nervures qui coupent la direction de la largeur ou la direction longitudinale sous des

angles de 450 et 1350 Une feuille comportant des ner-

vures orientées suivant la largeur et suivant la lon-

* gueur est légèrement moins flexible dans la direction de la largeur et dans la direction longitudinale que la feuille décrite ci-dessus Mais même dans le cas de la feuille représentée sur les Figures la à Id, qui est

peu flexible dans la direction de la largeur, la flexi-

bilité peut être nettement améliorée en prévoyant des nervures de flexion qui sont indiquées par la référence numérique 6 sur les Fig 9 à 11 et qui sont disposées

à des intervalles prédéterminés dans la direction longi-

tudinale. Dans le cas o la feuille est réalisée par un dispositif de production continue des feuilles (qui sera décrit par la suite) le pas des nervures est pratiquement

limité par la hauteur voulue de ses nervures, c'est-à-

dire par l'épaisseur de la feuille (et non l'épaisseur de la matière qui sert à la former' Lorsque la hauteur

des nervures augmente, le pas de ces nervures est néces-

sairement augmenté Si la hauteur des nervures est grande, la capacité d'absorption des chocs est accrue dans une certaine mesure Mais non seulement l'épaisseur de la feuille est augmentée, mais également cette

feuille est affaiblie par rapport à uie force de com-

pression ponctuelle ou une force de compression liné- aire appliquée à une partie intermédiaire entre des nervures voisines Il est donc préférable en pratique que la hauteurdes nervures soit de 5 mm ou moins, de préférence 1 à 3 mm, et que l'épaisseur et la dureté de la matière de la feuille soient choisies pour lui

donner la rigidité nécessaire L'épaisseur de la feuil-

le elle-même se situe en général entre environ 0,05 et environ 0,3 mm Le terme "feuille" utilisé ici n'a

pas une signification exacte, et englobe des pelli-

cules plus minces pourvu qu'elles produisent les mêmes effets. La configuration des crêtes de la feuille

selon l'invention n'est pas particulièrement limitée. Mais elle est généralement un cône circulaire tronqué, une pyramide

quadrangulaire tronquée, une demi-sphère, un prisme ou un cylindre De plus, la configuration des crêtes peut être trapézoïdale, avec une section

en forme de parallélogramme.

La Figure 5 illustre un exemple de procédé

selon l'invention de réalisation d'une feuille gaufrée.

La sortie N en forme de fente d'une filière d extrude de la matière plastique m fondue qui est introduite sous la forme d'une feuille dans un réfrigérant liquide W d'un bain de réfrigérant v La matière plastique fondue, ainsi introduite,est mise en forme par son

passage dans l'interstice entre deux cylindres de gau-

frage r et r' Un motif en relief, comme un motif géo-

métrique ou un motif imagé est produit sur la surface extérieure de l'un au moins des cylindres de gaufrage r et r' Le motif en relief est formé sur la surface de la feuille pendant que la matière plastique m passe

dans l'interstice entre les cylindres de gaufrage.

La feuille ainsi gaufrée se déplace dansla direction d'une tangente, orientée verticalement à partir d'un

point de gaufrage dans un interstice C entre les cy-

lindres de gaufrage r et r', pratiquement sans être tirée Après avoir été refroidie et solidifiée jusqu'à coeur, la feuille gaufrée est tirée hors du bain ré- frigérant v tandis que la direction de son mouvement

est changée par un cylindre de guidage r" dont la sur-

face extérieure se trouve sur la tangente précitée, et par un autre cylindre de guidage r"' La feuille gaufrée est alors soumise à des traitements ultérieurs, par exemple un durcissement thermique et un séchage,

de la manière habituelle.

Dans ce procédé, le gaufrage est effectué avant que la matière plastique fondue soit solidifiée

jusqu'à coeur Par conséquent, le gaufrage est effec-

tué momentanément et le motif en relief qui est formé avec des parties de hauteurstrès différentes peut être gaufré facilement sur la feuille La feuille gaufrée se déplace vers le bas le long de la tangente au point de gaufrage, pendant qu'e lie est pratiquement exempte de force de tension Aucune force raisonnable n'est donc exercée sur la feuille gaufrée et le motif en relief

gaufré sur elle est maintenu inchangé.

La Figure 6 illustre un second exemple d'un

procédé de formation de feuille gaufrée selon l'inven-

tion D'une manière similaire à celle du premier exemple de la Fig 5, la matière plastique m fondue est extrudée par un orifice en forme de fente N d'une filière d, de sorte qu'elle descend directement sous la forme d'une feuille sur un tambour r' dont la surface extérieure est lisse La feuille pénètre dans la réfrigérant liquide

W pendant qu'elle est maintenue en contact avec la sur-

face extérieure du tambour r' et elle passe dans l'inter-

stice entre le tambour r' et le cylindre de gaufrage r sur lequel est formé un motif en relief, de manière que ce motif soit gaufré sur la feuille Ensuite, la feuille gaufrée se déplace le long d'une tangente qui touche le cylindre de gaufrage r au point de gaufrage Pendant ce mouvement, la feuille est suffisamment refroidie et

solidifiée et elle est tirée hors du bain v de réfri-

gérant liquide.

Dans le second exemple dela Figure 6, la ma-

tière plastique m fondue entre en contact avec la sur- face extérieure du cylindre r' avant de pénétrer dans

le réfrigérant W Par conséquent, le procédé est avan-

tageux en ce que la largeur de la feuille est à peine réduite Naturellement, dans ce second exemple, il estessentiel que la matière plastique pénètre dans le réfrigérant W immédiatement après être entrée en contact

avec la surface extérieure du cylindre.

La Figure 7 est une vue de face illustrant une modification des cylindres de gaufrage r et r' des Figures 5 et 6 Les cylindres selon cette modification sont destinés à produire une feuille gaufrée ondulée comportant des nervures dans la direction longitudinale (parallèle à la direction d'extrusion de la matière plastique fondue) Des disques o et o' sont montés fixes sur des arbres tournants a et a' des cylindres de gaufrage r et r' respectivement, de manière qu'ils soient disposés à des intervalles égaux sur les arbres

tournants respectifs, et intercalés La feuille de ma-

tière plastique fondue m est donc gaufrée dans une forme ondulée en passant dans l'interstice entre les cylindres

de gaufrage r et r'.

La Figure 8 est une vue de face d'une autre mo-

dification des cylindres de gaufrage r et r' des Fig 5 et 6 Dans cette modification, la surface extérieure des cylindres r et r' est ondulée La feuille de matière

plastique m fondue est donc gaufrée en une forme ondu-

lée en passant dans l'interstice entre les cylindres r

et r'.

Les procédés de l'invention illustrés sur les

figures 7 et 8 sont spécialement efficaces pour fabri-

quer une feuille d'une structure ondulée ou nervurée

dans la direction longitudinale.

Une feuille d'une structure ondulée ou nervurée orientée dans la direction longitudinale risque de s'aplatir lorsqu'elle est courbée par un rouleau ou une

barre Cette tendance est plus marquée lorsque la feuil-

le est amenée en contact avec un rouleau ou une barre avant qu'elle soit suffisamment solidifiée Mais, dans les procédés selon l'invention, aucune force excessive n'est appliquée à la feuille avant qu'elle ne soit suffisamment refroidie ou solidifiée et par conséquent,

cette feuille peut être gaufrée selon les besoins.

La Figure 9 est une vue de face d'une feuille

gaufrée qui est fabriquée avec deux cylindres de gau-

frage, qui sont obtenus en formant des nervures et des rainures annulaires sur deux cylindres ondulés dans la direction circonférentielle La Fig 10 est une vue de côté de la feuille gaufrée, dans la direction A- A de la Fig 9 et la Fig 11 est également une vue de côté de la feuille gaufrée, vue dans la direction B-B La feuille comporte des nervures transversales 1 et des nervures longitudinales 6 qui facilitent la flexion, comme cela

a déjà été indiqué.

La Fig 12 montre un exemple de deux cylindres de gaufrage destinés à fabriquer une feuille d'un motif spécial en relief en utilisant l'action d'engrènement précité selon l'invention Plus particulièrement, les cylindres de gaufrage sont utilisés pour fabriquer la

feuille représentée sur les Fig la à Id Les deux cy-

lindres r et r' comportent des dents t et t' qui en-

grènent les unes avec les autres dans les cylindres r et r' tournent Quand de la matière plastique m fondue est introduite dans l'interstice entre les cylindres r et r', provenant d'une filière d, une feuille gaufrée s comportant un motif ondulé en relief correspondant

à la configuration des dents est produite Pour la fabri-

cation de la feuille représentée sur les Figures la à ld, le cylindre r est un cylindre ondulé ordinaire, comme le montre la Figure 13 a tandis que des rainures g peu profondes sont taillées à intervalles réguliers

dans les dents t' de l'autre cylindre r' (Figure 13 b).

Par consequent, quand les sommets et les fonds des dents des deux cylindres engrènent, la feuille est

naturellement incurvée en arc de cercle sur les rai-

nures, en restant exempte de forces de traction Ainsi, la feuille est gaufrée comme le montrent les Figures la à ld Ce phénomène se produit tant qu'un intervalle existe entre les surfaces latérales des dents en regard (engagées) du cylindre Par conséquent, non seulement les feuilles des Fig 2 a à 3 e, mais également d'autres feuilles avec des motifs en relief plus compliqués

peuvent être fabriquées de la même manière.

L'invention sera maintenant décrite plus en

détail en regard de quelques exemples.

Une extrudeuse (diamètre de vis 40 mm) a été utilisée Sous la condition que le nombre de tours par minute de la vis était réglé à 100 (seulement dans l'exemple 1 décrit ci-après 100) différents types de

matièresthermoplastiques ont été extrudés avec une fi-

lière en T, comportant une fente de sortie de 210 mm de largeur Les matières plastiques ont été amenées en forme de pellicules fondues, à des cylindres de gaufrage (voir Figures 14 et 15) qui étaient places dans de l'eau a environ 20 à 300 C, pour former des feuilles ondulées dans les conditions ci-après qui

seront décrites.

Données concernant les cylindres: Type A (Figure 14) Flanc des dents circulaires (dk); O 62 mm Forme des dents: module m = 1 Diamètre du cercle intérieur (dr): O 57,50 mm Hauteur des dents (s): 2,23 mm Nombre de dents: (z) 60 Type B (Figure 15) Diamètre extérieur de bossage (r 1): 30 mm Longueur réelle d'ailette (s): 25 mm Nombre d'ailettes: 10 (à intervalles égaux) Longueur des parties se chevauchant des ailettes: (h 0) : 15 mm

Exemple 1

Une résine de térephtalate de polyéthylène a été extrudée sous forme d'une pellicule, à une température

de la résine de 270 e C, par une filière en T (avec un in-

tervalle de fente de O,2 mm) pour fabriquer une feuille ondulée selon le procédé illustré par la Figure 15 De

l'eau à 300 C a été utilisée comme réfrigérantliquide.

L'intervalle de temps qui s'est écoulé à partir du mo-

ment o la feuille de résine fondue est entré dans l'eau jusqu'au moment o la feuille a été gaufrée à un degré maximal était environ une seconde et le temps pendant lequel la feuille restée dans l'eau était d'environ 25 secondes au total La feuille ondulée résultante (d'une épaisseur d'environ 1 mm) était correctement gaufrée

et sa configuration était d'une haute stabilité.

Exemple 2

Au lieu d'une résine de térephtalate de poly-

éthylène comme dans l'exemple 1, une résine de poly-

propylène contenant 50 ', en poids de matière non organi-

que (Idemitsu Lion: calp 1400 G, MI= 2) a été extrudée sous la forme d'une pellicule par une filière en T (avec un intervalle de fente de 0,6 mm) avec une température

de la résine de 250 C, de sorte que dans les mêmes con-

ditions que celles de l'exemple-1, une feuille ondulée a été fabriquée par les cylindres de gaufrage de la

Fig 14 La configuration de la feuille ondulée résul-

tante était stable c'est-à-dire que la configuration

des motifs gaufrés sur la feuille était régulière.

Exemple 3

Au lieu de la résine de térephtalate de polyéthy-

luq dle l'exermple 1, une resirle de copo Lymn're d'éthylène-

vinylacétate (contenant 10 pour cent en poids d'acétate

de vinyle, ML = 1,5) avec addition d'un agent de produc-

tion d'azote, a été extrudée sous la forme d'une pelli-

cule expansée par une filière en T (avec une ouverture de fente de 0,6 mm) à 190 C de sorte que dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 1, une feuille ondulée

SR 1769 JP-GL

a été formée en utilisant les cylindres de gaufrage de la Figure 14 La configuration de la feuille ondulée

résultante était stable, c'est-à-dire que la configura-

tion du motif gaufré sur la feuille était régulière.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 Procédé de fabrication d'une feuille en matière plastique gaufrée, caractérisé en ce qu'il

consiste essentiellement à amener une matière thermo-

plastique m fondue en forme de pellicule à une paire de cylindres de gaufrage (r, r') placée dans un réfri- gérant liquide (W), et à gaufrer ladite matière par lesdits cylindres de gaufrage avant que ladite matière

ne soit solidifiée jusqu'à coeur.

2 Procédé selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que la position d'engagement desdits cy-

lindres de gaufrage (r, r') avec ladite matière (mû en forme d'une pellicule est pratiquement au niveau

de la surface dudit réfrigérant liquide (W).

3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun desdits cylindres de gaufrage (r, r') comporte une surface extérieure en relief correspondant à une configuration ou un motif de caractères,de chiffres, de symboles, d'images qui doivent être gaufrés sur ladite matière en forme de

pellicule.

4 Procédé selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits cylin-

dres de gaufrage(r, r') consistent en une paire de

molettes ou une paire de cylindres qui s'engagent.

5 Procédé selon la revendication 2, caracté-

risé en ce que ladite matière (m) après être passée

par la position d'engagement desdits cylindres de gau-

frage (r, r') se déplace pratiquement le long de ladite tangente passant par lesdits cylindres de gaufrage dans

ladite position d'engagement.

6 Procédé selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite paire de cylindres (r, r') consiste en une paire de cylindres unitaires ayant des surfaces exterieures ondulées en

relief, l'un au moins desuits cylindres unitaires com-

portant des parties en creux partout o se trouvent

des parties convexes sur ladite surface extérieure.

7 -Feuille gaufréeen une matière thermoplastique

flexible caractérisée en ce qu'elle comporte des ner-

vures ( 1,1 ') qui sont disposées à intervalles régu-

liers et qui sont orientées dans une direction prédé-

terminée, chaque nervure étant divisée par des parties ( 2)de hauteur moyenne, avec des faces s'étendant vers

le bas à partir d'une partie supérieure de ladite ner-

vure pour former des crêtes individuelles ( 3).

8 Feuille gaufrée selon la revendication 7, caractérisée en ce que la partie supérieure de chaque

crête ( 3) est pratiquement plane.

9 Feuille gaufrée selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que lesdites crêtes ( 3) sont

prévues sur lesdaux faces de ladite feuille gaufrée.

10 Feuille gaufrée selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que lesdites crêtes ( 3) sont

prévues sur une seule face de ladite feuille gaufrée.