Brevet FR2129867A1 — publié le 19721103

La présente invention, due aux travaux de Monsieur Pierre BELOT, est relative au chauffage localisé de tubes en matière plastique thermoplastique et, notamment, de leurs extrémités en vue de leur formage en tulipe d'emboltement par expansion à chaud. On sait que pour être travaillées à chaud les matière plastiques thermoplastiques telles que le chlorure de polyvinyle rigide ne tolèrent que des limites étroites de température de chauffage. En outre, pour le formage des extrémités de tubes, il faut un chauffage localisé avec netteté, avec précision. On connaît des étuves à bain d'huile qui présentent l'avantage d'un chauffage régulier, aisément contrôlable, mais l'inconvénient d'être sales et encombrantes et de mal délimiter la zone chauffée. On connatt également des dispositifs de chauffage électrique à résistances chauffantes, théoriquement parfaits pour la préci sion, la régularité et le contrôle du chauffage mais présentant, pratiquement, des inconvénients: å raide d'un tel dispositif consistant en un noyau de support de tube et un manchon chauffant qui tournent, on chauffe le tube à l'intérieur du manchon. Ce tube ne tourne -pas. En raison du faible Jeu nécessaire à la rotation du manchon et en raison de l'ovalisation du tube, ce dernier peut venir en contact avec le manchon suivant une zone limitée autour d'une génératrice qui reste la même. I1 en résulte une grande irrégularité de chauffage ayant,-peur sconséquence, une irrégularité de formage. L'invention a pour objet un dispositif de chauffage rotatif perfectionné en vuè de remédier à ces inconvénients. Ce dispositif, du type à noyau-support, manchon coaxial et concentrique au noyau et résistances électriques de chauffage, est caractérisé en ce que ce manchon est formé de secteurs cylindriques assemblés entre eux et serrés élastiquement et radialement sur le noyau. Grâce à cette caractéristique, le tube à chauffer étant engagé entre le noyau et les secteurs, le manchon chauffant formé par ces secteurs épouse parfaitement la forme de ce tube,quelle que soit 1 ovalisation de celui-ci, est constamment en contact avec lui sur toute sa surface externe à chauffer pendant la rotation et assure un chauffage précis nettement délimité et parfaitement régulier. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le manchon est solidaire du noyau-support dans le sens circonférentiel,le tube à chauffer étant fixe et le manchon rotatif ou réciproquement. D'autres caractéristiques et avantages apparaltront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple: la Fig. 1 est une vue schématique en coupe d'un dispositif suivant l'invention, LlFigS en est une vue partielle en coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en coupe à plus grande échelle d'un détail du noyau de support. Suivant l'exemple d'exécution représenté, l'invention est appliquée au chauffage de l'extrémité d'un tube T en matière plastique thermoplastique, telle que le chlorure de polyvinyle rigide. Ce tube T est serré dans des mors de serrage A. Le dispositif de chauffage comporte une broche rotative 1 d'axe X-X, prolongée par un noyau 2 de support du tube, le diamètre externe de ce noyau-support correspondant au diamètre interne du tube. Pour faciliter la pénétration du noyau dans le tube, l'-extrémité du noyau est effilée en forme de poinçon 3. Au lieu d'être lisse, la surface externe du noyau-support 2 est filetée suivant un filetage 4 à grand pas et à profil trapézoidal dissymétrique comportant (Fig. 3) des flancs 5 à pente douce du côté du poinçon 3 et des flancs 6 à pente abrupte du côté opposé. A l'intérieur de la broche 1 et du noyau 2 est montée une bougie chauffante 7, alimentée en courant électrique par des fils d'entrée et de sortie 8. Autour du noyau 2 et du tube T est monté un manchon chauffant composite constitué d'un certain nombre de secteurs cylindriques 9, par exemple au nombre de quatre, en un matériau bon conducteur de la chialeur, tel qu'un métal ou un alliage métallique. Les secteurs 9 sont disposés en un manchon tubulaire et serrés élastiquement autour du noyau 2 pgr des colliers élastiques 10, par exemple au nombre de deux, -constitués par des ressorts hélicordaux refermés sur eux-mêmes en bracelets.De préférence, les secteurs 9 ont au moins une extrémité évasée en 11 et comportent des pattes radiales d'extrémité 12, percées de trous 13 allongés.dans ie sens radial et traversés par des tiges entretoises filetées 14 qui sont fixées, à raison d'une par secteur, à une bride 15 de la broche 1. On voit que les tiges entretoises 14 ayant un diamètre inférieur à la longueur radiale des trous 13, il en résulte que, tout en assurant la solidarisation en rotation des secteurs 9 formant manchon par leur juxtaposition et dd noyau, elles laissent aux secteurs un certain degré de liberté radiale. Autour de la bride 15 est monté un manchon électrique chauffant 16, fixé par exemple aux tiges entretoises 14 et alimenté en courant électrique par des fils d'entrée et de sortie 17. Pour l'entratnement en rotation de la broche 1 dans le sens de la flèche r, sont prévus des moyens non représentés, par exemple un groupe moto-réducteur, accouplé à la broche 1 par un pla teau 18 d'entratnement de celle-ciou un volant à commande manuelle directement fixé au plateau. Le fonctionnement est le suivant. A l'étant libre, les secteurs cylindriques 9 sont serrés les uns contre les autres et sur le noyau 2 par les colliers 10. Le dispositif de chauffage est enfilé sur le tube T. Le poinçon 9 suivi du noyau 2 pénètre dans le tube, cependant que celui-ci s'enfile facilement dans le manchon composite formé des secteurs 9 car ceux-ci, grâce à leurs évasements 11, s'écartent élastiquement pour livrer passage à la paroi du tube T qui se trouve ainsi serrée radialement entre les filets 4 noyau 2 et ces secteurs 9. La broche 1 est ensuite entraînée en rotation dans le sens de la flèchelf et on fait passer du courant électrique dans les fils 8 et 17 pour l'élévation de température de la bougie 7 et du manchon 16 à une valeur déterminée. Su eQurs de la rotation, le frottement du tube T sur le noyau 2 est minimal puisque ce tube n'est éventuellement en contact avec le noyau que par le filetage 4 de ce dernier. C'est par ce contact réduit et mobile, donc par conductison, qu'est transmise une petite quantité de la chaleur de la bougie 7 à la zone du tube qui s'appuie sur le noyau. Par contre, les secteurs 9 épousent intégralement la surface externe du tube en suivant son ovalisation éventuelle et en lui transmettant la plus grande partie de la chaleur du manchon 16. Au bout du temps de chauffage approprié, la rotation est ar -rêtée; le dispositif de chauffage est retiré sans difficulté du tube T et peut être remplacé par un dispositif de formage par ex pânsien; Sous l'effet des colliers élastiques 10- > -les- secteurs 9 dégagés du tube T se reserrent entre eux et directement sur le noyau 2, Ils restent bien entendu solidaires du dispositif grâce aux tiges entretoises 14. On voit que l'apport de calories par conduction de la bougie 7 est insignifiant par rapport à son pouvoir chauffant par rayonnement ou convection. S'il est en effet nécessaire d'avoir un noyau 2 chaud, il faut éviter que l'irrégularité de chauffage rappelé dans le préambule ne se produise par contact intérieur, d'où la surface minimale de contact intérieur par les filets 4. Cependant, grâce au poinçon 3 et aux filets 4 à profil dissymétrique, le tube T est bien centré sur le noyau-support 2 et par rapport aux secteurs 9, ce qui évite à ceux-ci des déplacements radiaux trop importants. L'apport de calories par le manchon 16 et les secteurs 9 est par contre essentiel. Grâce aux secteurs 9, le chauffage du tube T est parfaitement et nettement limité à leur longueur de contact avec le tube et est parfaitement régulier sur tout le pourtour de ce tube, mEme si celui-ci n'est pas parfaitement rond. En variante, les secteurs 9 peuvent être serrés élastiquement par un bracelet unique ou une manchette élastique unique, en treillis ou tresses par exemple, représentée en traits mixtes en 10a (Fig. 1). En variante également le tube T peut être entratné en rotation et le dispositif à noyau 2 et à secteurs 9 rester fixe. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de chauffage électrique localisé de tubes plastiques thermoplastiques, du type à noyau-support, -manchon coaxial et concentrique au noyau et résistance électrique de chauffage, caractérisé en ce que le manchon est composite et forme mé de secteurs cylindriques (9) répartis autour du noyau( 2) et rappelés'élastiquement et radialement contre lui. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les secteurs (9) sont serrés par au moins un collier élastique (10). 3. - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le collier élastiques (10) est constitué par un ressort hélicoïdal refermé sur lui-même. '4,. 4-.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les secteurs (9) sont serrés par une manchette élastique (lOa). 5.-Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisé en ce que les secteurs (9) sont solidaires du noyausupport (2) dans le sens circonférentiel,le tube (T) à chauffer étant fixe-et-le manchon-rotatif-ou réciproquement-.------- -- - 6. -Dispositif suivant la revendication 5,caractérisé en ce que les secteurs (9) comportent des pattes d'extrémité (12) à, bouton- nitres (13) traversées par des tiges:-entretoises (14),fixées à une bride (15) d'une broche (1) solidaire du noyau-support (2). 7.- Dispositif suivant l'une--queXconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau-support (2) est terminé par une pointe effilée en forme de poinçon (3). 8.- Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le noyau-support (2) a sa surface extérieure filetée (en 4) suivant un profil trapézoidal dissymétrique à flancs (5) en pente douce du côté du poinçon (3) et à pente abrupte (6) du côté opposé. 9.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les secteurs (9) comportent, à l'une au moins de leurs extrémités, un évasement intérieur (11). 10.- Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la broche (1) qui prolonge le noyau-supDort (2) est pourvue d'un plate-au (18) d'entralnement en rotation.