Brevet FR2001894A1 — publié le 19691003

i 2001894 La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un article extrudé fait d'au moins deux matières synthétiques, une tête d'injection pour la mise en oeuvre de ce procédé, un article extrudé obtenu par le procédé et une utilisation de ce procédé. 5 Jusqu'à présent, les articles extrudés faits de plusieurs matières synthétiques ont été obtenus en. extrudant séparément une série de boudins calibrés et en les réunissant ensemble soit par collage, soit par soudage subséquent. De tels procédés présentent le désavantage d'occasionner plusieurs opérations distinctes, les 10 diverses matières synthétiques, lors de la fabrication de l'article extrudé, ne se liant pas sous forme d'un article suffisamment homogène. Par ailleurs, les procédés connus ne permettent pas la fabrication d'articles extrudés en matière synthétique renforcée par 15 de la matière synthétique. Ces procédés permettent au plus de déposer un renforcement sur une première extrusion de matière synthétique, par exemple un tissu textile ou métallique, des fils distincts, des ficelles ou des torons entourés d'une seconde couche de matière synthétique. Outre le fait que de tels articles ren-20 forcés sont moins homogènes de par leur fabrication, l'obtention de ces articles par de tels procédés est compliquée, vu qu'on doit faire appel à plusieurs processus différents qu'il faut synchroniser entre eux. Ceci est particulièrement vrai pour les corps creux armés ou renforcés obtenus par extrusion, tels que des 25 tuyaux ou des tubes. Lors de la fabrication de tels articles, il est très difficile de déterminer les conditions exactes pour que le produit présente les caractéristiques requises et escomptées de résistance, de flexibilité, de surface et de régularité. La présente invention a pour but de fournir un procédé qui 30 est simple et permet de tenir sans difficulté les conditions imposées. Ce procédé permet, par ailleurs, de travailler à grande vitesse et est donc rentable. Les articles obtenus sont exempts des défauts signalés ci-dessus. Le procédé conforme à l'invention est caractérisé par le fait 35 qu'on produit une première extrusion et au moins une seconde extrusion de matières synthétiques de manière que la seconde extrusion s'enroule sous forme drhélice autour de la première extrusion et qu'on calibre le tout sous forme d'un article composite. ^0 Pour la mise en oeuvre de ce procédé, on a prévu une tête 69 03549 2 2001894 d'injection qui est caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins une partie entraînée en rotation, disposée autour du-canal d'un corps de buse d'extrusion de la première matière synthétique et tournant autour de l'axe dudit corps, la partie entraînée en rotation présentant au moins une ouverture débouchant dans le canal de la buse et constituant la buse de sortie de la seconde matière synthétique extrudée. L'article obtenu par la mise en oeuvre du susdit procédé est caractérisé par le fait que la matière synthétique de la première extrusion est différente de celle de la seconde extrusion par au moins une propriété physique. Cette propriété physique peut concerner la couleur et/ou les valeurs de résistance mécanique. De préférence, lors de la fabrication d'un article creux extrudé, on choisit une matière synthétique souple et flexible pour la première extrusion, tandis que la matière synthétique pour la seconde ou les autres extrusioœ est plus consistante et présente une plus grande résistance mécanique, notamment en ce qui concerne la résistance à la traction. Vu que la matière de la seconde extrusion sort sous forme hélicoïdale, les propriétés de souplesse et de flexibilité de la première extrusion sont conservées dans le produit terminé, tandis que la matière de la seconde extrusion donne au produit creux fini une grande stabilité de forme et une grande résistance contre toute surpression ou dépression externe. D'autre part, si les propriétés physiques des deux matières synthétiques ne touchent que la couleur, l'article extrudé peut être pressé comme isolation autour d'un conducteur électrique et on a la possibilité, avec quelques couleurs différentes et en les combinant, par exemple quatre couleurs, d'enrober six conducteurs dans des couleurs différentes pour les identifier» Le procédé conforme à l'invention sera décrit ci-après à titre d'exemple non limitatif sur la base de formes de réalisation de la tête d'injection et en regard des dessins annexés. - la figure 1 est une coupe axiale schématique d'une première forme de réalisation de la tête d'injection; - la figure 2 est une coupe d'une pièce que comprend la tête d'injection représentée dans la figure 1; - la figure 3 est une vue de face de la pièce de la figure 2 en regardant dans le sens de la flèche 3; et, - la figure 4 est une coupe axiale d'une seconde forme de 69 03549 3 2001894 réalisation de la tête a'injection. Dans la description qui suit, on supposera que le 1 cttur connaît la technique ao l'extrusion des uiatières synthétiques et les dispositifs utilisés pour de telles extrusions, notai..;.;ent 5 les presses d'injection ou les presses a' extrusion. Znfin, les figures sont des représentations simples des têtes d'injection, toutes les pièces non nécessaires & la compréhension de l'invention ayant été supprimées. La tête d'injection 10 visible dans les figures 1 à ; pcut 10 être construite aussi bien comme tête d'injection longitudinale que comme tête d'injection transversale et constitue la partie terminale d'une presse d'injection ou o1extrusion de construction connue, par exemple d'une presse à vis sans fin, et qui sera désignée par la suite et pour des raisons de simplicité "première 15 extrudeuse". Cette première extrudeuse est disposée devant Ici tête d'injection 1C, a droite de la ligne brisée de cette figure, et la matière qui la quitte passe donc de la droite vers la gauche. Dans la figure 1, on voit la zone terminale 11 de la première 20 extrudeuse qui est pourvue d'un trou conique 12 dans lequel est disposée une tige 13 de forme correspondante se terminant par une broche d'injection 14. La zone terminale 11 est filetée en 15 et un corps de buse fait de plusieurs pièces et désigné dans son ensemble par 16 est vissé sur elle. La première des pièces 25 du corps de buse 16 est une plaque 17 qui est engagée sur le filet 15 et qui est fixe par rapport à la première extrudeuse. La plaque 17 présente une ouverture d'admission 18 représentée, dans la figure 1, par un raccord fileté permettant l'assemblage d'une seconde presse d'injection (non représentée) et qui 30 sera désignée par la suite par "seconde extrudeuse". Le fond de l'ouverture d'admission 18 offre un passage 19 s'étendant radia-lement vers l'intérieur et se continuant par un passage incliné 20 qui débouche dans une rainure annulaire 21. façonnée dans la plaque 17 et concentrique à la broche d'injection 1^. 21 est clair 35 qu'une autre matière synthétique provenant de la seconde extrudeuse par l'ouverture d'admission 18 et les passages l'j et 2G peut pénétrer dans la rainure annulaire 21.Cette dernière èst façonnée à l'extrémité frontale 23 de la plaque 17 éloignée de la première extrudeuse et"à proximité du canal de busé 22 qui s'é-40 tend sur toute la longueur du corps de buse 16. BAD ORIGH 69 03549 2001894 Dans les dessins, on a représenté avec jeu une pièce 24 disposée devant la plaque 1? (voir figures 2 et 3). En réalité, ces deux pièces prennent appui l'une contre l'autre, bien que la pièce 24 soit montée rotative pour des raisons qui seront ex-5 posées par la suite.. La pièce 24 est montée rotative, par l'intermédiaire d'un. roulement à billes 25, sur le rebord d'une plaque ?.Ç retenue en position par plusieurs boulons 27 se vissant dans la plaque 1? . Le cox'ps de buse 16 comprend ainsi deux plaques fixes 17 et 26 entre lesquelles est disposée la pièce rota-.10 tive 2'J. Ces différentes pièces (17» 24 et 26) constituent ensemble le canal 22 entourant coaxialement la broche d'injection 14. La pièce 24 présente, sur sa périphérie, des dents de chaîne formant une couronne dentée 28 dans lesquelles engrène une chaîne entraînée, indiquée scnérriatiquemerit par 29. Le roulement à billes 15 25 prend appui, par sa cage extérieure, contre le ir.oyeu 30 de la roue à chaîne et, par sa cage intérieure, dans une creusure 31 façonnée de manière que la pièce 24 s'applique exactement contre la face frontale 23 de la plaque 17. Enfin, la pièce rotative 2à présente un perçage incliné 32 qui débouche, d'une part, dans 20 la rainure annulaire 21 et, d'autre part, tians le canal de buse 22. Il ressort de la figure 3 que le perçage incliné 32 s'étend foit dans le même sens que le passage 20 de la plaque 17 (lignes pleines), soit tangent!el1ement au canal de buse 22 (lignes en traits-points). L'extrémité du perçage 32 débouchant dans la 23 rainure 21 se présente sous forme d'une ailette 33 façonnée dans la partie rotative 24, ailette qui, bien que représentée avec jeu dans les dessins s'ajuste exactement dans le profil inte-rne de la rainure annulaire 21. L'ailette 33 parcourt ladite rainure annulaire lorsque la partie 24 tourne. 30 Pour faire fonctionner la tête d'injection 10 représentée, on suppose que la première extrudeuse presse une matière synthétique dans le cans.l de buse 22 par sou extrémité 11 et que la ■ seconde extrudeuse fournit u. te autr«: matière synthétique par l'ouverture lP, les .passages 1?, 20, la rainure annulaire 21 et la i 5 chasse dans le perçage 12. L'avance de.la matière à partir de la première extrudeuse est axiale, tandis que _celle de la seconde extrudeuse est radiale. - .• .?i ; la pièce 24 est entraînée en rotation par la chaîne 29, par exemple dans le sens de la flèche 34 ( figure 3)» le perçage 31 40 .tourne autour de la broche d'injection 14, c'est-à-dire qùe le bad original" 69 03549 5 2001894 point où le perçage 32 débouche dans le canal 22 et que la sortie de la seconde extrudeuse tournent autour de la broche d'injection 14, et cela d'après la vitesse donnée de la chaîne 29. Il ressort des explications ci-dessus que, dans la zone de la 5 pièce 24, une extrusion radiale se produit autour de l'extrusion axiale, de sorte que la matière sortant radialement forme un boudin qui s'enroule en forme d'hélice autour de la matière extrudée axialement et qui avance. Les deux extrusions sont ensuite pressées ensemble dans la 1 0 partie de la plaque 26 entourant le canal de buse 22 et sont calibrées. Ainsi, la seconde extrusion est encastrée dans la première extrusion non encore durcie, de sorte qu'à la sortie 35 du corps de buse 16 le produit évidé est très régulier dans sa forme. Le produit obtenu peut être travaillé commeyèous les tubes 15 extrudés en matière synthétique, c'est-à-dire immédiatement à la sortie 35 Dans la forme de réalisation représentée dans la figure 4, on s'est servi des mêmes signes de référence que dans les figures 1 à 3 pour désigner les pièces identiques. Dans cette figure, on retrouve l'extrémité 11 de la première extrudeuse pur laquelle la 2> plaque 17 est vissée grâce au filet 15. Le roulement à billes 25 est monté dans un prolongement en forme de douille 36 de la plaque 17 et supporte la pièce rotative 24 sur le coté opposé à celui de la figure 1. La plaque 26 est reliée à la plaque 17 par des boulons 27» L 'admission 18 30 de la seconde extrudeuse est façonnée dans la plaque 26 et débouche, par un passage 19, dans une rainure annulaire 37 usinée dans la face interne de la paroi cylindrique 38 de la plaque 26. La rainure annulaire 37 poursuit le même but que la rainure annulaire 21 de la figure 1. Par contre, elle ne bute pas contre une 35 surface plane de la pièce rotative 24. Cette dernière pr-éeente un prolongement 39 ajusté pratiquement sans jeu mais de manière à pouvoir tourner dans la paroi cylindrique 38, ainsi qu'un passage 40 correspondant au perçage 32. Le passage 40 a la forme d'un entonnoir et son extrémité inférieure se prolonge dans une 4-0 partie annulaire 41 du prolongement 39 jusqu'au canal de buse 22. BAD ORIGtf 69 03549 6 2001894 Le prolongement 39 entoure le prolongement en forme cle douille 36 de la plaque 17, tandis que la partie annulaire 4l bute, par sa face interne, contre l'extrémité du prolongement 36. La pièce rotative 24 porte également une ailette ou pale 42 qui 5 s'engage dans la rainure annulaire 37 et qui, lors de la rotation de ladite pièce, avance '3ar.is la rainure 37 et pousse devant elle la matière synthétique contenue dans ladite rainure, de sorte qu'entre la matière synthétique et le passage 40 il ne se produit pratiquement pas de forces de cisaillement occasionnées 10 par le mouvement relatif des pièces en rotation. L'entraînement de la pièce mobile 24 est obtenu par une roue à chaîne 28 et une chaîne 29, comme dans la première forme de réalisation. La tête d'injection représentée dans la figure 4 est, en un 15 certain point de vue, une inversion de la tête d'injection représentée dans les figures 1 à 3, avec la différence que le point où le boudin de matière synthétique sort de la seconde extrudeuse n'est plus situé dans un plan mais sur une surface cylindrique. 20 Par ailleurs, la tête d'injection de la forme de réalisation représentée dans la figure 4 présente un avantage certain; les forces qui se développent pendant le fonctionnement sont plus avantageuses que celles qui sont engendrées par la tête d'injection des figures 1 à 3- Il est clair que la tête d'injection 25 représentée dans la figure 4 pourrait être simplifiée en supprimant la plaque 17 et en montant un palier pour la pièce tournante 24, directement sur l'extrémité de la première extrudeuse. Dans ce cas on devrait prévoir un dispositif de retenue de la plaque 26. 30 La tête d'injection de la figure 4 est représentée dans les mêmes condictions de fonctionnement que la tête des figures 1 à 3. Le boudin provenant de la première extrudeuse est représenté par de petits points, tandis que celui sortant de la seconde extrudeuse est représenté par des points plus serrés. Dans le 35 boudin creux 43 qui quitte l'extrémité 35 de la tête d'injection 10, le second boudin (plus sombre} est noyé dans le premier boudin (plus clair) sous forme d'une hélice. bad original 69 03549 i 2001894 -REVENPICATION3- 1.- Procédé de fabrication d'un article extrudé fait d'au moins deux matières synthétiques, caractérisé par le fait qu'on produit une première extrusion et au rroins ure seconde extrusion 5 de matières synthétiques de manière que la seconde extrusion s'enroule en forme d'hélice autour- de la première extrusion et qu'on calibre le tout sous forme d'un article composite. 2.- Procédé ««= fabrication d'un article extrudé suivant la revendication 1,caractérisé par le fait que la première matière 10 synthétique est extrudée sous forme d'un boudin creux et par le fait que la seconde matière synthétique est pressée sous forme d'un boudin plein dont le diamètre correspond au plus à l'épaisseur de la paroi du boudi.i creux. 3.- Procédé de fabrication, d'un article extrudé suivant la 15 revendication 1, caractérisé par le fait que la vitesse de la matière de la première extrusion est synchronisée à la vitesse de la. matière de la seconde extrusion pour régler la hauteur du pas de l'hélice. 4.- Procédé de fabrication d'un article extrudé suivant la . 20 revendication 1, caractérisé par le fait qu'on produit deux secondes extrusions de matières synthétiques et les enroule dans des sens différents autour de la première extrusion. 5-- Tête d'injection pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend au 25 moins une partie entraînée en rotation, disposée autour du canal d'un corps de buse d'extrusion de la première matière synthétique et tournant autour de l'axe dudit corps, la partie entraînée en rotation présentant au moins une ouverture débouchant dans le canal de la buse et constituant la buse de sortie de la seconde 30 matière synthétique extrudée. b.- Tête d'injection suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que la zone limitant le canal de la buse présente une surface qui constitue une partie de la surface du canal de la buse. 35 7.- Tête d'injection suivant la revendication 5 pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que le corps de huse est composé de plusieurs pièces disposées autour d'une broche d'injection et qui constituent le canal de la buse, au moins une desdites pièces étant montée ro-40 tative, tandis que les autres sont fixes et sont reliées aux par BAD ORIGI 69 03549 2001894 ties constitutives du carter de la presse d'extrusion, la pièce rotative présentant un passage qui débouche, d'une part, dans le canal de la buse et, d'autre part, dans une cavité de réserve en forme d'anneau située à proximité des pièces fixes, ladite cavité étant munie d'un perçage conduisant vers l'extérieur et susceptible d'être raccordé à la presse d'extrusion. S.- Tête d'injection suivant la revendication 7> caractérisée par le fait que la pièce rotative porte une ailette dont la section remplit la cavité de réserve. 9.- Tête d'injection suivant la revendication 7» caractérisée par le fait que la pièce rotative du corps de buse a la forme d'une roue et est disposée entre deux pièces fixes dont l'une porte le palier de roulement de la pièce rotative, tandis que l'autre présente la cavité de réserve. 20.- Tête d'injection suivant la revendication 7* caractérisée par le fait que l'extrémité arrière de la buse d'injection repose dans un plan transversal à l'axe du corps de buse dans lequel est façonnée la cavité de réserve. 11.- Tête d'injection suivant la revendication 7> caractérisée par le fait que l'extrémité arrière de la buse d'injection bute contre une surface cylindrique coaxiale à l'axe du corps de buse dans lequel est façonnée la cavité de réserve. 12.- Tête d'injection suivant la revendication 9, caractérisée par le fait que la pièce rotative en forme de roue porte une couronne dentée qui engrène avec des moyens reliés à une source de force motrice. 13.- Tête d'injection suivant la revendication 9, caractérisée par le fait que le moyeu de la pièce rotative est entouré, sur un de ses cotés, par la pièce fixe présentant la cavité de réserve et, sur son autre coté, par la pièce portant le palier de roulement. 14.- Article extrudé obtenu par la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la matière synthétique de la première extrusion est différente de celle de la seconde extrusion. par au moins une propriété physique. 15.- Article extrude suivant la revendication 14, caractérisé par le fait qu'il a la forme d'ur>tube et par le fait que la première matière synthétique présente une plus grande flexibilité que celle de la seconde matière synthétique qui, à son tour, présente une plus grande résistance que celle de la première matière BAD ORIGINAL* 69 03549 2001894 synthétique. 16.- Article extrudé suivant la revendication 14, caractérisé par le fait que la première matière synthétique est différente de la seconde matière synthétique de par sa couleur. 17.- Utilisation du procédé suivant la revendication 1 pour obtenir des corps creux en matière synthétique renforcés par de la matière synthétique. 18.- Utilisation suivant la revendication 17, caractérisée par le fait que le corps creux est un tuyau de pression ou un tube à vide. BAD ORIGIN