Brevet FR2167279A1 — publié le 19730824

La présente invention est relative à la fabrication en con- seurs et de diamètres variables, par extrusion d'un tube lisse e:3 matière plastique ou caoutchouc qui est injecté par le poinçcn de la tête d'une extrudeuse à l'entrée d'un moule mobile de fermage se composant de deux séries de maillons glissants à profil interne nervuré puis par gonflage du tube lisse contre la pa- rieur de de tube. Il existe, à l'heure actuelle, d&ux conceptions totalement opposées pour mettre en oeuvre le processus rappelé ci-dessus. convénient majeur de nécessiter un système de refroidissement par- froidissement externe du tube à l'intérieur du. moule de formage. Suivant l'autre on obture très incomplètement le tube lisse au moyen d'un obturateur de diamètre sottement inférieur à celui du tube, ce qui assure un refroidissement interne du tube grâce convénient majeur d'avoir un calibrage incertain du diamètre interne du tube puisque ce calibrage est réalisé par la fuite d'air existant entre obturâtes? et tube. La présente invention concerne un procède et une installation perfectionnant la seconde conception rappelée ci-dessus. Le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce qu' ayant assuré le .gonflage du tube lisse contre les maillons du moule glissant, de passer en aval du calibrateur afin d'assurer le refroidissement partiel intérieur du tube annelé par la détente de cet air, tout au long de ce tube, et son échappement à l'atmosphère par l'extrémité libre dudit tuba. Le calibrateur conforme à l'invention se caractérise par le fait qu'il est creux, muni à ces extrémités d'évidements coniques et est traversé, de part en part, par des canaux longitudi- naux permettant à l'air comprimé ayant assuré le gonflage du tube lisse de passer en aval du calibrateur et d'assurer le refroidissement partiel intérieur du tube annelé. Par ailleurs, est prévu un système de refroidissement externe du tube annelé sortant à température tempérée du moule de formage glissant, par air pulsé à l'intérieur de carénages disposés, de part et d'autre du tube, en aval dudit moule de formage glissant. D'autres caractéristiques, avantages et particularités de la présente invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-après en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre purement explicatif et nullement limitatif, une forme de réalisation d'une installation de fabrication en continu de tubes, conforme à l'invention. Sur ces dessins : - la figure 1 est un schéma représentant l'ensemble d'une installation conforme à l'invention ; - la figure 2A est une vue de détail à plus grande échelle représentant, en coupe longitudinale axiale, la partie amont de l'installation assurant l'extrusion, le formage et le refroidissement interne du tube ; - la figure 2B est une vue de détail représentant, en élévation, la partie aval de l'installation assurant.l'entraînement, le démoulage-guidage, le refroidissement externe et l'enroulement du tube façonné ; - la figure 3 est une vue de détail représentant, en élévation, le calibrateur en place sur le porte-calibrateur ; - la figure 4 est une vue de détail représentant le calibrateur vu en bout ;et - la figure 5 est une vue de détail représentant, en plan, l'ensemble entraîneur-démoulage-guidage du tube, la série de maillons supérieure du système de formage du tube n'étant pas représentée pour la clarté du dessin. D'une façon générale, l'installation conforme à l'invention comprend essentiellement, comme cela est schématisé sur la figure 1, les éléments suivants : - une extrudeuse 1, d'un type quelconque classique susceptible de former un tube lisse en matière plastique où caoutchouc; - un moule de formage 2, à l'entrée duquel est injecté le tube extrudé par l'extrudeuse 1, qui a pour rôle de former des annelures circulaires d'épaisseurs et de diamètres variables et d'assurer le refroidissement interne du tube ; - un système désigné par la référence générale 3 qui assure l'entraînement, le démoulage-guidage ainsi que le refroidissement externe du tube ; et - un système d'enroulement 4 du tube confectionné. D'une façon plus particulière (voir figures 2., 2B, 3 et 4), le poinçon de la tête 5 de l'extrudeuse 1 injecte la matière plastique ou caoutchouc 6 à l'entrée E du moule de formage 2. Ce dernier est composé, d'une manière connue en soi, de deux séries de maillons 7A et 7B coopérant entre eux, chaque série de maillons étant montée sur deux chaînes latérales 8 glissant sur un guidage 9 (voir figure 5) et mise en mouvement par un entraînement mécanique approprié (non représenté). Chacun des maillons les tandis que la vitesse de translation du moule tunnel ainsi formé est supérieure à la vitesse de sortie du tube lisse 9 extrudé par la tête 5. Suivant une caractéristique essentielle de la présente invention, dans l'axe longitudinal du poinçon 5 est fixé un portecalibrateur 10 affectant la forme d'une tige pleine dont la longueur n'excède pas la moitié de la longueur L de la zone de formage (voir figure 1), laquelle correspond à la partie où les deux séries de maillons 7A et 7B forment un moule creux. Un canal longitudinal 11 est pratiqué dans la partie du porte-calibrateur qui est fixée dans le poinçon 5, ce canal étant relié à une canalisation d'air comprimé à haute pression 12 prévue dans le poinçon 5 de l'extrudeuse. Des perforations 13, par exemple au nombre de deux, percées dans le porte-calibrateur 10, permettent le passage de l'air comprimé haute pression provenant de la canalisation 12 à l'intérieur du tube 9. Sur l'extrémité du porte-calibrateur 10, en aval du poinçon 5, est fixé ou maintenu en butée un calibrateur creux 14 qui délimite avec exactitude le diamètre intérieur du tube annelé à réaliser, ce qui permet de rendre son diamètre variable en fonction du diamètre et de l'épaisseur de paroi du tube à réaliser. Par ailleurs, ce calibrateur 14, suivant une autre caractéristique essentielle de l'invention, présente, à ses deux extré- mités, un évidement conique circulaire 15 et, sur toute sa longueur, un certain nombre, quatre en l'occurence, de canaux longitudinaux 16 permettant le libre passage de l'air comprimé à haute pression schématisé par la flèche hélicoïdale 17.L'air comprimé à haute pression, injecté dans la tête, à travers le poinçon 5, par le canal 12, et sortant par les orifices 13, a le double rôle : - d'une part, de gonfler le tube lisse 9 sortant du poinçon 5 pour qu'il prenne la forme annelée 18 des nervures transversales des maillons 7A, 7B de formage ; - d'autre part, de refroidir intérieurement le tube formé, à une température tempérée, sur toute sa longueur, en traversant les évidements coniques 15 ainsi que les canaux longitudinaux 16 du calibrateur 14. Il est à noter que cette action de refroidissement intérieur du tube se poursuit jusqu'à l'enrouloir 4 situé assez loin en aval de la chaîne de formage 2 et du système d'entraînement 3. L'échappement de cet air comprimé se fait par l'extrémité du tube formé enroulé, en 19, étant à noter que le tube annelé ainsi formé sort tempéré des chaînes de formage 7A, 7B et n'est pas froid, à cet endroit. En aval de la sortie S (voir figures 1 et 2B) de la zone de formage L, c'est-à-dire de l'endroit où les deux chaînes de formage 7A, 7B s'écartent l'une de l'autre, le tube annelé 18 est démoulé de celles-ci par deux axes de démoulage horizontaux 20A, 20B susceptibles de se déplacer dans deux fentes de guidage horizontales 21.., 21B pratiquées dans le bâti de l'élément 3. Après démoulage, le tube 18 est guidé vers les gorges 22 de rouleaux glables en position dans une fente de guidage 24A.Les deux rouleaux entraîneurs 23A' 23B sont entraînés mécaniquement, par exemple au moyen d'un ensemble chaîne-pignons 25 prenant son mouvement sur l'arbre 26 lié en rotation avec l'entraînement des chaînes de formage 7A 7B, étant à noter que la vitesse tangentielle des rouleaux entraîneurs 23A, 23B doit être au moins égale à la vitesse de translation de sortie du tube 18 hors des chaînes de formage 7A, 7B' Par ailleurs, un dispositif de réglage 27 permet de déterminer l'écartement optimal des rouleaux entraîneurs 23A, 23B en fonction du diamètre du tube annelé 18 sortant des chaînes de formage. Suivant une autre caractéristique de l'invention, de l'air provenant d'un ventilateur annexe (non représenté) est introduit de part et d'autre du tube 18, en aval des axes de démoulage 20A, 20B grâce à quoi la partie extérieure du tube annelé sortant de la chenille de formage 7A? 7B, en aval desdits axes de démoulage ainsi que les rouleaux entraîneurs 23A, 23B se trouvent refroidis par l'air de ventilation. Enfin l'enrouloir 4 est entraîné en rotation par un système approprié (non représenté) permettant de régler la vitesse du rouleau en fonction de la vitesse de sortie du tube des rouleaux 23A et 238. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, lequel est défini dans les revendications qui sont annexées. C'est ainsi, en particulier, que le calibrateur 14 peut être monté de façon amovible, en le rendant coulissant sur le porte-calibrateur 10, tandis que ce dernier comporte à son extrémité amont un filetage correspondant à celui d'un taraudage dont est pourvu le poinçon 5 de l'extrudeuse. De cette façon, on peut aisément et très rapidement remplacer un calibrateur par un autre en fonction du diamètre et de l'épaisseur de paroi du tube à réaliser. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication en continu d'un tube souple ou rigide à annelures circulaires d'épaisseurs et de diamètres variables, par extrusion d'un tube lisse en matière plastique ou caoutchouc qui est injecté par le poinçon de la tête d'une extrudeuse à l'entrée d'un moule mobile de formage se composant de deux séries de maillons glissants à profil interne nervuré puis par gonflage du tube lisse contre la paroi interne du moule au moyen d'air comprimé introduit à l'intérieur de ce tube, ledit procédé étant caractérisé par le fait qu'il consiste à conformer le tube au moyen d'un calibrateur que l'on dispose à l'intérieur du moule de formage glissant sur un porte-calibrateur relié au poinçon de l'extrudeuse et amenant l'air comprimé à l'intérieur du tube lisse, et à munir ledit calibrateur de canaux longitudinaux permettant à l'air comprimé,ayant assuré le gonflage du tube lisse contre les maillons du moule glissant, de passer en aval du calibrateur afin d'assurer le refroidissement partiel intérieur du tube annelé par la détente de cet air, tout au long de ce tube, et son échappement à l'atmosphère par l'extrémité libre dudit tube. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on dispose le calibrateur en aval du poinçon de l'extrudeuse, à une distance n'excédant pas la moitié de la longueur de la zone où a lieu le formage du tube. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on donne aux maillons du moule de formage glissant une vitesse de translation supérieure à celle du tube lisse sortant du poinçon de l'extrudeuse. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on entraîne le tube annelé refroidi partiellement qui sort du moule de formage, au moyen de deux rouleaux d'entraînement à gorge circulaire dont on règle l'écartement pour qu'ils portent sur le tube et dont on règle la vitesse tangentielle pour que celle-ci soit au moins égale à la vitesse de translation du tube annelé sortant du moule de formage. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on favorise le démoulage du tube annelé sortant du moule de formage ainsi que le guidage de ce tube annelé vers les rouleaux d'entraînement, au moyen, respectivement, d'un jeu de deux axes horizontaux réglables en position et d'un jeu de deux axes verticaux réglables en position, lesdits axes étant disposés de part et d'autre du tube, entre la sortie du moule de formage et les rouleaux d'entraînement. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'on assure le refroidissement externe du tube sortant du moule de formage ainsi que celui des rouleaux d'entraînement au moyen d'air pulsé, à l'intérieur de carénages disposés en aval du moule de formage. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'on enroule le tube confectionné sur un enrouloir dont la vitesse d'entraînement est réglable. 8. Installation pour la fabrication en continu d'un tube souple ou rigide à annelures circulaires d'épaisseurs et de diamètres variables mettant en oeuvre le procédé revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 7, installation caractérisée par le fait qu'elle comporte un calibrateur de conformation du tube qui est disposé, à l'intérieur du moule de formage glissant, sur un porte-calibrateur lié au poinçon de l'extrudeuse et amenant l'air comprimé à l'intérieur du tube lisse, ledit calibrateur étant creux, muni à ses extrémités d'évidements coniques et traversé, de part en part, par des canaux longitudinaux permettant à l'air comprimé ayant assuré le gonflage du tube lisse de passer en aval du calibrateur et d'assurer le refroidissement partiel intérieur du tube annelé. 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée par le fait que la longueur de l'ensemble calibrateur-porte calibrateur n'excède pas la moitié de la longueur de la zone où s'opère le formage du tube. 10. Installation selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisée par le fait que la vitesse de translation du moule de formage est réglée pour être supérieure à celle du tube lisse sortant du poinçon de l'extrudeuse. 11. Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 10 , caractérisée par le fait qu'elle comporte, en aval du moule de formage, un sous-ensemble constitué : d'un jeu d'axes horizontaux de démoulage, d'un jeu d'axes verticaux de guidage, ces axes étant disposés de part et d'autre du tube; d'une paire de rouleaux d'entraînement à gorge circulaire dont l'écartement et la vitesse sont réglés pour que les rouleaux portent sur le tube et que leur vitesse tangentielle soit au moins égale à celle du tube; et d'un système de refroidissement externe du tube et des rouleaux d'entraînement par air pulsé à l'intérieur de carénages disposés de part et d'autre du tube.