Brevet FR2028854A1 — publié le 19701016

i 2028854 les têtes de soufflage de feuille pour la fabrication de feuilles en gaine sont en règle générale réalisées sous la forme de têtes soufflantes à alimentation centrale, avec répartition de flux à symétrie radiale, ces conditions étant les 5 meilleures pour une bonne répartition du flux de la masse de matière plastique liquide et permettant par conséquent des tolérances d'épaisséur de feuille étroites. Mais un inconvénient des dispositifs de ce genre est qu'il n'est pas possible, ou qu'il n'est possible qu'au prix de grandes difficultés de percer à tra 10 vers la tête soufflante et à travers le canal pour la matière fondue des orifices de passage suffisamment grands à travers les quels on puisse introduire un appareillage spécial jusque dans l'intérieur de la feuille en gaine<> En particulier, on ne peut utiliser le procédé avantageux de refroidissement intérieur à 15 l'air nécessitant l'échange continu de grandes quantités d'air et qui, outre le refroidissement de la feuille, permet d'évacuer hors de la feuille en gaine toutes les vapeurs émises de sorte qu'on obtient une feuille en gaine dont les parois, après mise à plat, ne collent pas l'une à l'autre et qui peut être utili-20 sée sans difficulté avec des machines de traitement ultérieur à grand rendement. Pour permettre de faire passer des appareillages spéciaux à travers la tête soufflante, on a mis au point.des têtes soufflantes avec arrivée latérale de la matière plastique 25 fondue et avec un canal distributeur annulaire pour la matière fondue, qui permettent de prévoir dans la tête soufflante une grande ouverture centrale s'étendant dans le sens de soufflage. Dans un premier type de ces systèmes de distributeurs annulaires le canal d'arrivée latéral débouche dans un canal annulaire au-50 quel se raccorde coaxialement la fente de buse. Suivant une variante de ce système, on utilise des fentes d'étranglement excentriques ou des bagues d'étranglement réglables qui ont pour rôle de compenser la chute de pression dans le canal annulaire. Dans un autre genre de dispositif le canal d'arrivée latéral 35 débouche tangentiellement dans un canal distributeur de forme hélicoïdale qui s'ouvre progressivement sur son côté inférieur en direction de la fente de buse, de sorte que le courant hélicoïdal se transforme peu à peu en courant dirigé axialement» Tous ces dispositifs connus ont pour inconvénient 40 qu'ils ne peuvent être prévus que pour une viscosité déterminée 70 00338 2 2028854 de la pâte fondue. Lorsque la quantité passée de pâte fondue, ou le genre de matière plastique ou môme seulement la température de la tête varient, la répartition du flux varie elle aussi, ce qui entraîne d'importantes différences d'épaisseur de feuille. 5 la présente invention propose une tête soufflante à alimentation en matière fondue latérale et à grand orifice de passage central qui ne présente pas les défauts ci-dessus, c'est-à-dire avec laquelle, lorsque les conditions de fonctionnement varient, les différences d'épaisseur de feuille sont réduites à 10 ub minimum, le plus, grâce à l'invention, il est possible d'avoir des têtes soufflantes de grande portée nominale et dépendant très courtes dans le sens axial, ce qui satisfait à l'exigence d'avoir an parcours de refroidissement de feuille de faible longueur et par conséquent des halls d'usine de faible hauteur. 15 l'invention s'applique à un système connu, par exem ple de têtes d'extrusion pour chemisage de câbles, avec répartition du courant de pâte fondue entre deux canaux qui, après déviation dans le sens de l'axe longitudinal de la tête d'extrusion, s'élargissent progressivement jusqu'à ce que lssparois la-20 térales de canal forment des bords communs derrière lesquels les deux courants de matériau s'unissent à nouveau, l'invention consiste en ce que, partant du canal d'arrivée latéral, se détachent de façon connue en soi comme il a été dit ci-dessus deux canaux qui, chacun dans une direction, s'étendent sur 90° autour 25 d'une garniture intérieure de préférence conique de la tête soufflante puis, avec un rayon de courbure étroit, sont déviés dans le sens axial de la tête soufflante et s'élargissent ensuite de façon continue dans le sens périphérique jusqu'à ce qu'ils se réunissent, le changement de direction des deux canaux détachés 30 s'effectuant en sens inverse du sens de soufflage ; l'invention consiste également en ce que, à l'extrémité de la garniture, les canaux sont déviés au moyen d'évidements de forme appropriée du corps de tête soufflante et dirigés dans un espace annulaire s'étendant jusqu'à la fente de la buse, les bords de déviation 35 de la garniture et les évidements du corps de tête soufflante entre les points de réunion des deux canaux faisaût saillie dans le sens opposé au sens de soufflage de telle façon que, en partant de chacun des deux coudes qui dévient les canaux d'embranchement dans le sens opposé au sens de soufflage, le chemin par-40 couru par la pâte fondue jusqu'à la fente de la buse est le 70 00338 3 2028854 même dans chaque direction angulaire des&6anaux d'embranchement qui s'élargissent. De cette façon, tous les filets de courant ont des parcours d'écoulement de même longueur et les efforts tranchants ou de cisaillement sont les mêmes le long de chaque 5 filet de courant, de sorte que les modifications des conditions de fonctionnement ou du matériau travaillé ne peuvent plus avoir d'action désavantageuse sur la qualité de la feuille en gaine fabriquée. Suivant un mode de réalisation particulièrement a-10 vantageux, le résultat prévu par l'invention concernant l'identité de longueur des parcours d'écoulement est obtenu grâce au fait que, dans son développement, la ligne de crête de chacune des lèvres de déviation de la garniture conique, forme approximativement, c'est-à-dire corrigée en fonction de l'épaisseur 15 des lèvres le lieu géométrique de tous les milieux des droites qui, dans le sens de soufflage, s'étendent depuis la droite joignant entre eux les points de réunion des canaux d'embranchement jusqu'à un arc de cercle tracé autour du point d'intersection des côtés de la partie élargie du canal d'embranchement, 20 dont le rayon est déterminé par la distance entre ce point d'intersection et chacun des points de réunion des canaux d'embranchement. Suivant un développement de l'invention, la garniture conique va en s'amenuisant dans le sens opposé au sens de 25 soufflage, et les canaux d'embranchement peuvent diminuer constamment en largeur et augmenter constamment en profondeur dans la zone entre le canal d'arrivée latéral et le changement de direction, de sorte que la profondeur du canal d'embranchement soit au moins égale au double de la largeur du canal à l'endroit 30 du changement de direction. Grâce à la faible largeur du canal, le déplacement des couches à l'intérieur de la pâte fondue est réduit à un minimum pendant l'opération de changement de direction. Selon un mode de réalisation avantageux, les canaux d'embranchement sont en pente ascendante sous une faible pente dans 35 le sens de soufflage, dans la zone entre le canal d'arrivée latéral et le point de changement de direction, ce qui permet surtout de satisfaire à la condition recherchée de faible longueur de la tête soufflante dans le sens axial. Suivant un autre développement de l'invention la 40 partie du corps de tête soufflante qui comporte les évidements 70 00338 4 2028854 de déviation conduisant à l'espace annulaire se présente sous la forme d'un anneau, mobile dans le sens axial ce qui permet de régler la pression dans des limites déterminées, par exemple pour compenser les différences de pression qui se produisent 5 lorsqu'on utilise des outils d'extrusion différents avec des largeurs et/ou. des diamètres de fente de buse différentso Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans le-10 quel : - la figure 1 représente en eoupe longitudinale la tête de soufflage de feuille plastique suivant l'invention ; - la figure 2 représente un développement de la garniture e«niqo.e avec les canaux ereusés dans cette garniture, ce 15 développement étant placé juste au-dessus des surfaces de base des canaux qui se trouvent de préférence sur une nappe cylindrique, et - la figure 3 représente de façon simplifiée le principe de construction pour la courbure des segments circulaires 20 formant saillie en forme de lèvres de la surface du coeur de canal (l'épaisseur des lèvres étant considérée comme négligeable). La matière plastique fondue venant de la presse à filer 1 indiquée sehématiquement est refoulée par un raccord 2 25 et un canal d'arrivée latéral 3 du corps 4 de tête soufflante dans une garniture conique 5. La partie conique de la garniture 5 s'élargit en un diamètre dans le sens de soufflage et porte des canaux distributeurs façonnés dans la garniture. Le courant de matière fondue passant par le canal 3 est fractionné par un 30 tranchant 6 entre les deux canaux distributeurs 7. La largeur de chaque canal est au début supérieure à sa profondeur. La;.section du canal restant constante, sa largeur diminue de façon continue^ tandis que sa profondeur augmente de façon continue» Ce résultat est obtenu par l'invention grâce au fait que les 35 canaux 7 sont, dans le sens de soufflage, coudés l'un par rapport à l'autre sous un angle obtus en direction du plus grand diamètre de la surface conique de la garniture 5, de sorte que la profondeur des canaux augmente de façon continue, leur surface de base étant cylindrique. A l'endroit oîi les deux canaux 40 dérivés 7 atteignent le plan perpendiculaire au canal d'arrivée 3 70 00338 5 2028854 et contenant l'axe de la tête soufflante, ces deux canaux 1 sont d.éviés dans le sens opposé au sens de soufflage, dans-une déviation 8 à rayon de courbure étroit. Etant donné la faible largeur du canal, le déplacement des couches à l'intérieur de 5 la masse fondue est réduit au minimum pendant ce changement de direction. Ensuite, les canaux s'élargissent à une distance relativement faible du point de changement de direction 8 jusqu'à ce que les côtés 9 de la partie de canal élargie forment des arêtes vives communes 10 le long desquelles les courants de 10 matière fondue se réunissent à nouveau. Les surfaces de base des canaux 11 qui se trouvent sur une nappe cylindrique se poursuivent entre les arêtes 10 dans le sens opposé au sens de soufflage par des segments circulaires 12 en forme de lèvres de telle façon que, en partant 15 des points de changement de direction, on obtient le long de chaque filet de courant des parcours d'écoulement de même longueur jusqu'à la fente de la buse 17. On a représenté sehématiquement à la figure 3 le principe de construction pour la courbure des lèvres 12 en considérant comme négligeable leur épais-20 seur. La ligne de crête 12 des lèvres est déterminée par les milieux des verticales qui s'étendent depuis la droite joignant entre elles les arêtes 10 jusqu'à l'are de cercle qui est tracé autour du point d'intersection des côtés de canaux 9 avec un rayon correspondant à la longueur de ces côtés de canaux 9<> 25 les prolongements en forme de lèvres 12 plongent dans des évidements 13 en forme de cuvettes du corps de tête de soufflage, l'intervalle du canal restant uniforme. Les évidements 13 sont ménagés dans un anneau 14 mobile axialement, dont la position peut être réglée au moyen de vis 15. On peut ainsi 50 réaliser dans certaines limites un réglage de pression, par exemple pour compenser les différences de pression qui se produisent lorsqu'on utilise des outils extrudeurs différents, ayant des largeurs et/ou des diamètres de fente de buse différents» Grâce au changement de direction subi par le cou-35 rant de matière fondue dans le sens de soufflage dans les évidements en forme de cuvette 13, il est inutile de prévoir d'autres canaux de déviation, comme ce serait par exemple nécessaire si la garniture conique 5 s'élargissait dans le sens opposé au sens de soufflage. La masse fondue s'écoule ensuite dans un ca- 40 nal annulaire 16 jusqu'à la fente de buse 17 dans laquelle est 70 00338 6 2028854 formée la feuille en gaine 18. le chauffage de la tête de soufflage de feuille est effectué par des éléments chauffants 19, 20 indiqués sché-matiquement tandis que le refroidissement intérieur de la 5 feuille est effectué par un tuyau d'arrivée d'air maintenu par des traverses indiquées en 21» On n'a pas représenté ni expliqué la fixation,- ni le centrage des outils d'extrusion qui forment la fente de buse 17 car cette fixation et ce centrage peuvent s'effectuer de façon connue en soi» 10 le mode de réalisation choisi et représenté repré sente la forme la plus favorable de l'idée de l'invention. Mais, tout en restant dans le cadre de l'invention on peut également prévoir l'élargissement de la garniture conique 5 dans le sens opposé au sens de soufflage, ce qui rendrait nécessaire une dé-15 viation supplémentaire en forme d'S ; ou bien, au lieu de prévoir un fractionnement en deux canaux 7, auxquels font suite deux élargissements 9 et les deux arêtes 10, on peut prévoir d'autres fractionnements des canaux 7 en d'autres canaux dfembranchement avec le nombre correspondant d'élargissements et d'arêtes tran-20 chantes, ce qui entraînerait néanmoins une augmentation des frais de fabrication et aussi de nettoyage. De plus, au lieu de présenter une surface extérieure conique, la garniture 5 avec ses canaux 6 à 12 pourrait posséder une surface extérieure cylindrique ; mais, en raison des profondeurs différentes qu'il 25 faudrait nécessairement donner aux canaux, les possibilités ds réalisation seraient alors restreintes. BAD ORIGINAL 70 00338 7 2028854 RB7EM3)ICAII0IS 1. Tête soufflante pour la fabrication de feuilles plastiques en gaine continues, avec arrivée latérale de la matière plastique fondue et orifice central pour le montage 5 d'appareillages spéciaux, caractérisé en ce que, de façon connue en soi, se détachent du canal d'arrivée latéral deux canaux d'embranchement qui, chacun dans une direction, s'étendent sur 90° autour d'une garniture intérieure, de préférence conique, de la tête soufflante puis, avec un rayon de courbure étroit, 10 sont déviés dans le sens de l'axe de la tête soufflante puis s'élargissent de façon continue dans le sens périphérique jusqu'à leur réunion, le changement de direction de ces canaux dérivés s'effectuant dans le sens opposé au sens de souff&ge, caractérisée également en ce que, à l'extrémité de la garniture, 15 les canaux sont déviés au moyen d'évidements de forme appropriée ménagés dans le corps de la tête soufflante et sont dirigés dans un espace annulaire allant jusqu'à la fente de buse, les arêtes de déviation de la garniture et les évidements du corps entre les points de réunion des deux eanaux faisant sail-20 lie dans le sens opposé au sens de soufflage de telle façon que, en partant de chacune des deux courbures qui dévient les canaux dérivés dans le sens opposé au sens de soufflage, l'itinéraire parcouru par la matière fondue jusqu'à la fente de buse dans chaque direction angulaire des canaux dérivés allant en 25 s'élargissant présente la même longueur» 2. Tête soufflante suivant la revendication 1 caractérisée en ce que, dans son développement, la ligne de erête de chacune des lèvres de déviation forme approximativement c'est-à-dire corrigée en fonction de l'épaisseur des lèvres,le 50 lieu géométrique de tous les milieux des verticales qui, dans le sens de soufflage, s'étendent depuis la droite joignant entre eux les points de réunion des canaux dérivés jusqu'à un aro de cercle tracé autour du point d'intersection des côtés de la partie du canal dérivé allant en s * élargissant, le rayon de cet arc 55 de cercle étant déterminé par la distance entre ce point d'intersection et chacun des points de réunion des canaux dérivés0 3. Tête soufflante suivant la revendication 1 ou. 2 caractérisée en ce que, dans la zone entre le canal d'arrivée latéral et le changement de direction, les canaux dérivés vont 70 00338 8 2028854 en décroissant en largeur de façon continue et en augmentant en profondeur de façon continue, de sorte que, au point de changement de direction, la profondeur du canal dérivé est au moins égale au double de sa largeur* 5 4. Dispositif suivant une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la garniture intérieure conique va en se rétrécissant dans le sens opposé au sens de soufflage et en ce que les canaux dérivés sont en pente ascendante faible dans le sens de soufflage, dans la zone entre le eanal d'arrivée Méral 10 et le point de changement de direction. 5. Tête soufflante suivant une dès revendications 1 à 4 caractérisée en ce que la partie du corps comportant les évidements de déviation menant à l'espace annulaire se présente sous la forme d'une bague mobile.