Brevet FR2096590A1 — publié le 19720218

i 2096590 La présente invention concerne tin dispositif de refroidissement pour feuilles plastiques en gaine fabriquées au moyen d'une tête de soufflage de feuille comportant des canaux d'arrivée et de sortie d'air de refroidissement traversant axialement la tête de 5 soufflage. Un tel dispositif de refroidissement destiné au refroidissement intensif de la face intérieure de la feuille de gaine, agissant en liaison avec un refroidissement extérieur par air d'intensité correspondante, a montrequ'il était particulièrement efficace pour empêcher, de façon absolue, le blocage des faces inté— 10 rieures de la feuille en gaine et pour obtenir un débit de production aussi grand que possible en accélérant le refroidissement de la feuille plastique. La puissance de refroidissement et, par conséquent, le rendement de la tête de soufflage ne sont ici limités que par la quantité d'air qui, par unité de temps, peut être in-15 troduite et rejetée à l'extérieur par l'orifice axial de la tête de soufflage. En effet, toute retenue d'air excessive dans la vessie formée par la feuille en gaine, entraînerait un étirement trop fort de la gaine et empêcherait de conserver à la feuille la largeur et l'épaisseur souhaitées. En conséquence, l'augmentation de 20 la vitesse de production pouvant être obtenue par l'échange d'air intérieur, n'est possible que dans des limites déterminées. La présente invention qui s'applique à un dispositif de refroidissement par air, du type décrit au début, permet de rendre le refroidissement plus intense, c'est-à-dire, pour des dimensions 25 de tête de soufflage données, d'augmenter le débit d'air, sans empêcher le maintien, dans des limites de tolérance très étroites, de la largeur et de l'épaisseur de la feuille. Pour augmenter la puissance de refroidissement, il est proposé d'augmenter le débit d'air à l'intérieur de la feuille en gaine 30 au moyen d'une soufflerie aspirante, le dimensionnement prévu pour la soufflerie aspirante et pour les sections transversales de conduite d'arrivée permettant de multiplier plusieurs fois le débit d'air par rapport au débit dans un dispositif à circulation libre. Mais, si on utilise un dispositif de refroidissement connu 35 ayant fait l'objet de la demande de brevet allemand publiée sous le numéro P 20 08 597.6, comportant une bague d'air de refroidissement extérieur disposée immédiatement au-dessus de la tête de soufflage et une tuyère annulaire opposée sur la face intérieure de la feuille à la fente de sortie d'air de la bague d'air de refroidissement 40 extérieur dirigée sur la face extérieure de la feuille, avec une 71 21978 2 2096590 bague de refroidissement intérieur formant la paroi de tuyère annulaire placée dans le sens de traction de la feuille et formant avec la feuille uhe fente annulaire relativement étroite» on constate que le montage d'une soufflerie aspirante sur le dispositif 5 de refroidissement intérieur, produit des effets secondaires indésirables car, par suite de l'augmentation de la vitesse de l'air et des turbulences produites, la feuille en gaîne à l'état plastique mou, subit des vibrations et des ébranlements qu'elle ne peut supporter# 10 Suivant l'invention, ce phénomène est évité, en permettant d'utiliser le principe d'aspiration d'air pour obtenir le résultat voulu, grâce au fait que l'arrivée d'air de refroidissement comprend un canal annulaire axial de la tête de soufflage au centre duquel est disposé le tuyau de sortie d'air,-qu'une soufflerie as-15 pirante est raccordée au cahal de sortie,-que l'air de refroidissement intérieur est dirigé sur la feuille en gaîne par une bague de refroidissement intérieur entourant le tuyau de sortie d'air et que le "tuyau de sortie d'air s'étendant à l'intérieur de la feuille en gaîne au-delà de la bague de refroidissement intérieur, est 20 entouré par au moins une autre bague de guidage d'air, les bagues de guidage étant séparées axialement les unes des autres par un certain intervalle et celles de ces bagues de guidage d'air qui sont montées en aval de la bague de refroidissement intérieur,étant alimentées en air à proximité du tuyau de sortie d'air au moyen d' 25 orifices de passage d'air. On a constaté que, grâce à la division des courants opérée suivant l'invention, au moyen des bagues de guidage d'air, et malgré le débit d'air élevé, toute turbulence nuisible est évitée et le goulot formé par la feuille à 1'état plastique mou, est stabilisé de l'intérieur de façon efficace, de 30 sorte que le débit d'air et l'intensité de soufflage, peuvent être augmentés notablement également sur la face extérieure de la feuille. Selon un développement avantageux de 1'invention, les bagues de guidage d'air, ont sensiblement le même diamètre extérieur et 35 ce diamètre extérieur correspond sensiblement au diamètre extérieur de la filière. En faisant varier l'intervalle entre les bagues de guidage d'air intérieures, on peut faire varier entre de larges limites la répartition de l'air. Selon un mode de réalisation judicieux, les orifices de pas-40 sage d'air sont constitués par des fentes annulaires formées entre 71 21978 3 2096590 le tuyau de sortie, d'air et le. bord intérieur .des. bagues de guidage d'air, montées en.aval de la bague. de refroidissement intérieur. En faisant augmenter la dimension radiale des fentes annulaires entre les bagues de guidage supplémentaires et le tuyau de 5 sortie d'air dans le sens de circulation d'air, on peut réaliser une autre possibilité de faire varier la répartition d'air. En mettant en oeuvre ces deux possibilités de variation, il est facile de trouver un réglage pour lequel un maximum d'air de refroidissement intérieur passe entre les bagues de guidage d'air mon-10 tées à la suite de la bague de refroidissement intérieur et la paroi intérieure de la feuille plastique; de cette façon, on obtient un refroidissement plus intense grâce au passage répété à grande vitesse de l'air de refroidissement le long de la feuille, tandis que les courants d'air qui sont déviés par les bagues de guidage 15 d'air supplémentaires, sont juste suffisamment importants pour empêcher les turbulences et les vibrations nuisibles du collet de la feuille en gaîne. Pour éviter line retenue de chaleur dans la zone du dispositif de mise à plat et d'évacuation, un développement de l'inven-20 tion prévoit un tuyau aspirant s'étendant jusque dans cette zone, dont l'extrémité de sortie plonge suivant le principe des pompes à jet dans l'orifice d'entrée du tuyau d'évacuation d'air. Suivant un autre point remarquable de l'invention, la soufflerie aspirante peut être dimensionnée de façon à présenter un 25 excès de puissance et il est "prévu dans la conduite d'aspiration, par exemple, dans l'orifice de sortie de la soufflerie, un volet d'étranglement supplémentaire, tandis que le volet d'étranglement principal est disposé dans le canal d'arrivée d'air intérieur. Grâce à ce volet d'étranglement supplémentaire, il est possible 30 de régler le débit d'air de telle sorte que le volet d'étranglement principal travaille avec une ouverture presque totale, ce qui permet d'obtenir un effet de refroidissement optimal et, d'autre part, de réduire autant qu'on le veut les quantités d'air intérieur lorsqu'on traite des feuilles plastiques particulière-35 ment délicates. Les caractéristiques et avantages de la présente invention, ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence à la figure unique du dessin annexé qui en représente un mode de réalisation. 40 Sur le dessin : • 71 .21978 ? 4 , 2096590 - La masse fondue refoulée par la boudineuse 1, représentée schématiquement, est amenée par le raccordement 2 arec son canal de matériau 3, dans le répartiteur 4 représenté d'une façon simplifiée sous la forme d'un canal annulaire, qui est disposé à 1'-5 intérieur du corps de tête de soufflage 5, indiqué également de façon schématique. La filière 7, qui met en forme la feuille en gaîne 6, se compose de bagues d'embouchure 8 et 9. Sur la bague d'embouchure extérieure 8, repose la bague de refroidissement 10 qui, par la fente annulaire 11, de préférence, inclinée vers le 10 bas, dirige l'air de refroidissement sur la feuille en gaîne immédiatement au-dessus de l'anneau d'embouchure 8. L'air de refroidissement arrivant en 12, est envoyé par une soufflerie, non représentée, à la fois pour le refroidissement intérieur et le refroidissement extérieur; par la jonction 13, il 15 est amené à l'anneau de refroidissement extérieur 10 et, par le tuyau 22 muni du volet d'étranglement 15 destiné à commander le rapport de soufflage, à l'anneau de refroidissement intérieur 17 dont la fente de sortie 18, est disposée de façon à souffler dans le sens radial vers l'extérieur. La paroi intérieure de la tuyère 20 à air intérieur, est formée par l'anneau d'embouchure intérieur 9 de la tête de soufflage qui est ainsi directement balayé et refroidi par l'air de refroidissement. Dans le dessin, on a indiqué en 6', immédiatement au-dessus de la fente d'embouchure 7, le rétrécissement de la feuille en 25 gaîne qu1on observe normalement avec les têtes de soufflage de feuille qui ne comportent pas le mode de réalisation de refroidissement intérieur, suivant la présente invention. Ce rétrécissement est évité grâce à l'appui réalisé par l'air de refroidissement intérieure 30 Ensuite, l'air de refroidissement intérieur s'échappe par le tuyau de sortie d'air 14, qui est fixé au moyen des supports 20, de forme favorable à l'écoulement des fluides dans le canal annulaire 12 par lequel est amené l'air de refroidissement. Des couches de matériau calorifuge 21, empêchent 1'échauffement in-35 tempestif de l'air de refroidissement amené dans le canal annulaire 19» Grâce à la possibilité de remplacer facilement la bague de refroidissement 10,11, ainsi que la bague de guidage d'air intérieur 17, on peut adapter le dispositif de refroidissement à dif-40 férents diamètres de filière, de sorte que les conditions de cir- 1\ 21978 5 2096590 culatioa d'air à la fente de tuyère, restent constantes. Selon l'invention, une soufflerie aspirante 23 à débit d'air approprié, est raccordée à la sortie 24 du tuyau d'évacuation d'air 14 et il est prévu, pour répartir la quantité d'air aspirée 5 dans l'exemple de réalisation représenté, deux bagues de guidage d'air intérieur supplémentaires 17*,17* arec fentes annulaires centrales 33,34 qui sont fixées à la bague de guidage inférieure ou bague de refroidissement intérieur 17 et qui présentent le même diamètre extérieur que celle-ci. 10 le prolongement 26 du tuyau de sortie 14 traverse les ba gues de guidage supplémentaires 17',17" et, en direction de ce prolongement, les bagues de guidage supplémentaires présentent, dans le sens de circulation d'air, un diamètre d'alésage augmentant par échelons dans le sens radial et libérant la fente annu-15 laire, de sorte que les filets d'air partiels, comme, par exemple, 31 et 32, se réunissent à nouveau en traversant les fentes annulaires 33»34. Il est également possible, au moyen de tubulures courtes supplémentaires, d'amener séparément ces filets d'air jusque dans la fente annulaire, par exemple, 34, de la dernière bague de 20 guidage d'air supplémentaire, comme il est indiqué en traits interrompus avec la tubulure 35 fixée à la bague de guidage 17' qui s'étend jusque dans la fente annulaire 34 de la bague de guidage 17M. Il est également possible, suivant ee même principe, de prévoir d'autres bagues de guidage d'air supplémentaires placées les 25 unes derrière les autres, éventuellement avec des tubulures courtes» Pour éviter une retenue de chaleur dans la zone desplaques de mise à plat 27 et des cylindres d'évacuation 28, on peut prévoir, suivant le principe des pompes à jet, un tuyau d'aspiration 30 s'étendant dans cette zone, comme celui qui est représenté en traits interrompus en 29, qui est maintenu par des supports 30 de forme favorable à la circulation des fluides, et qui agit en liaison avec le tuyau de sortie d'air 14, sans que soient modifiées pour autant les conditions de base aux bagues de guidage d* 35 air intérieur. Tout en restant dans le cadre de l'invention, il est également possible d'amener par le tube 29 des quantités d'air frais relativement faibles dans la zone des cylindres d*évacuation 28 en prolongeant le tuyau 29 à travers le tuyau d'évacuation d'air 40 14 et en le raccordant derrière le volet d'étranglement 15 au tu 7î 21978 6 2096590 yau dtair frais 22» de sorte que les conditions de commande du dispositif restent les mêmes. Il peut également être avantageux de dimensionner la soufflerie aspirante 23 avec un excès de puissance et, au moyen d'un volet d'étranglement supplémentaire 31» 5 prévu, par exemple, dans l'orifice de sortie de la soufflerie 23» de régler le débit d'air de telle façon que le volet d'étranglement principal 15 travaille avec 90 # d'ouverture, ce qui permet d'obtenir un effet de refroidissement maximal, tout en laissant la possibilité de réduire à volonté les quantités d'air intérieur 10 lorsqu'on traite des feuilles plastiques particulièrement délicates* 71 21978 7 2096590 g E Y 8 1 D I g AlIOgS 1°)- Dispositif de refroidissement pour feuille plastique en gaîne, fabriquée au moyen d'une tête de soufflage de feuillef avec des canaux d'amenée et d'évacuation d'air de refroidissement 5 traversant axialement la tête d,e soufflage, caractérisé en ce que l'arrivée d'air de refroidissement comprend un canal annulaire axial de la tête de soufflage, au centre duquel est disposé le tuyau de sortie d'air,-en ce qu'une soufflerie aspirante est raccordée au canal de sortie,-en ce que l'air de refroidissement inté-10 rieur est dirigé par une bague de refroidissement intérieur entourant le tuyau de sortie d'air sur la feuille plastique en gaîne, et en-ce que le tuyau de sortie d'air, qui s'étend jusque dans 1' intérieur de la feuille en gaîne au-delà de la bague de refroidissement intérieur , est entouré par au moins une autre bague de 15 guidage d'air, les bagues de guidage d'air étant disposées axialement à une certaine distance l'une de l'autre et les bagues de guidage d'air montées à la suite de la bague de refroidissement intérieur, étant munies à proximité du tuyau de sortie d'air, d'orifices de passage d'air. 20 2°)- Dispositif de refroidissement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bagues de guidage d'air intérieur,présentent sensiblement le même diamètre extérieur. 3°)- Dispositif de refroidissement suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le diamètre extérieur des bagues de 25 guidage d'air intérieur, correspond sensiblement au diamètre de la filière» 4°)- Dispositif suivant une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'intervalle entre les bagues de guidage d'air intérieur, est réglable. 30 5°)- Dispositif de refroidissement suivant une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les orifices de passage d'air sont constitués par des fentes annulaires formées entre le tuyau de sortie d'air et le bord intérieur des bagues de guidage d'air faisant suite à la bague de ^refroidissement inté-35 rieur. 6°)- Dispositif de refroidissement suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la dimension radiale des fentes annulaires entre les bagues de guidage supplémentaires et le tuyau de sortie d'air, va en augmentant dans le sens de circulation d'air. 40 7°)- Dispositif de refroidissement suivant la revendication r Opi A 0 ^ r~ '11 21978 8 *'2 0*9 65 90 6, caractérisé en ce que la quantité d*air partielle passant par une fente annulaire, est amenée par l'intermédiaire d'une tubulure jusque dans la fente annulaire d'une bague de guidage d'air disposée en aval» 5 8°)- Dispositif de refroidissement suivant une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu un tuyau d'aspiration s'étendait jusque dans la zone de mise à plat de la feuille en gaîne, dont l'extrémité de sortie plonge suivant le principe des pompes à jet dans l'orifice d'entrée du tuyau d'éva-10 cuation. 9°)- Dispositif de refroidissement suivant une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la soufflerie aspirante est dimensionnée de façon à présenter un excès de puissance et en ce qu'il est prévu, dans la conduite d'aspiration, un volet 15 d'étranglement supplémentaire, tandis que le volet d'étranglement principal est disposé dans le canal d'arrivée d'air intérieur.