Brevet FR2165718A1 — publié le 19730810

L'invention concerne des perfectionnements apportés à une machine de fabrication continue de tubes annelés. Les machines connues pour la fabrication de tubes annelés comprennent un injecteur situé à la sortie d'une extrudeuse qui délivre un boudin tubulaire lisse en matière synthétique thermoplastique; ce boudin pénètre ensuite dans un moule composé de plusieurs paires de segments de matrices qui se déplacent en circuit fermé et est appliqué sur la paroi intérieure de ce moule par un flux d'air comprimé qui circule dans l'âme creuse d'un mandrin central et s'échappe par des perçages latéraux de celui-ci. Ce mandrin est raccordé dans l'injecteur à un poinçon situé dans ce dernier et se poursuit dans le moule ; dans les dispositifs classiques, la partie creuse de ce mandrin est, généralement, prolongée par une partie pleine qui occupe toute la longueur du moule et se poursuit à la sortie de celui-ci sur une certaine distance.De plus, ce mandrin est doté d'un renflement de diamètre externe sensiblement égal à l'alésage interne du tube annelé, de façon à obturer celui-ci et à faire obstacle, au moins partiellement, au passage de l'air comprimé. Le prolongement plein du mandrin guide le tube annelé et engendre le décollage de celui-ci à la sortie du moule ; il évite dans cette zone que le tube, restant collé au moule, ne subisse de déformations ou ne suscite des incidents en s'écartant de son parcours normal. Toutefois, ce mandrin plein qui s'étend au-deld du moule, est relativement lourd et a tendance à écraser et à déformer la partie inférieure du tube annelé sur laquelle il repose et ce d'autant plus que le tube annelé, encore chaud, est relativement malléable. En outre, pendant le fonctionnement de la machine, le mandrin est porté peu à peu à la température du tube annelé et L'empêche ensuite de se refroidir convenablement. Par ailleurs, le renflement que comporte le mandrin est adapté de façon relativement précise à un diamètre interne de tube annelé et ne peut convenir pour un autre diamètre : ainsi, le fabriquant qui réalise des tubes de différentes épaisseurs au moyen d'un même moule -c'est-à-dire qui réalise des tubes dont le diamètre externe reste constant et l'alésage interne est variable- est astreint à posséder pour chaque épaisseur un mandrin approprié et à procéder à un échange de mandrin à chaque modification d'épaisseur. Il s'ensuit des pertes de temps notables et un accroissement onéreux des outillages. Cet inconvénient est, dans la pratique, important, car les épaisseurs de tubes sont très variées selon les applications prévues (électrique, sanitaire, etc...). La présente invention se propose de perfectionner les machines connues en vue de pallier les inconvénients ci-dessus mentionnés. Un autre objet de l'invention est d'améliorer les conditions de refroidissement du tube annelé. A cet effet, une machine perfectionnée pour la fabrication en continue d'un tube annelé comprend - un in vecteur annulaire, situé à la sorfie d'une extrudeuse et comprenant intérieurement un poinçon à âme creuse ouverte à son extrémité aval ; - un moule dont l'entrée est disposée à proximité de l'extrémité aval de l'injecteur et composé, de préférence, de plusieurs paires de segments de matrices de profil intérieur correspondant, en plein pour creux, à celui du tube à obtenir, lesdits segments se déplaçant en circuit fermé et venant s'accoler sur une zone, dite zone de travail, pour former le moule ; - des moyens d'insufflation d'un fluide sous pression dans L'amie creuse du poinçon précité, en vue d'appliquer le boudin lisse contre les segments de matrices. Selon l'invention, cette machine est pourvue, à la sortie du moule, d'un manchon de guidage et de décollage, d'alésage supérieur au diamètre extérieur du tube annelé ; une fois sorti du moule, ce tube pénètre dans ce manchon et se trouve guidé par la paroi interne de celui-ci au contact de laquelle se trouve au moins partiellement la face externe dudit tube. Le tube annelé est ainsi décollé des segments du moule de façon parfaitement satisfaisante, sans qu'il soit nécessaire de prévoir un mandrin intérieur doté d'un renflement qui engendre les inconvénients cités plus haut.Notons que, pour réaliser de façon correcte l'application du boudin lisse contre les segments de matrices en l'absence de mandrin et de renflement, il convient de prévoir une pression de fluide suffisante qu'il est facile d'adapter expérimenta lement en augmentant progressivement le débit d'air jusqu'à atteindre un résous tat parfait. Selon un mode de réalisation avantageux permettant de limiter la consommation de fluide sous pression, il est possible, en cours de fonctionnement, d'obturer l'extrémité aval libre du tube annelé formé, par exemple, à l'aide de moyens de pincement. Selon un autre mode de réalisation, on peut, au lieu de supprimer entièrement le mondrin classique, en prévoir un très court dans la partie amont du moule ; ce mandrin de longueur très inférieure à celle du moule, présente une âme creuse laquelle, raccordée à celle du poinçon, est dorée de perçages latéraux qui débouchent dans le moule. De la sorte, la partie aval de ce moule est entièrement vide : les inconvénients afférant aux mandrins classiques qui s'étendent au-delà du moule, sont ainsi éliminés.De plus, ce mandrin est parfaitement cylindrique et dépourvu de tout renflement; son diamètre est tel qu'il conditionne entre sa paroi externe et la paroi interne du tube, un large espace annulaire vide : de la sorte, un seul mandrin permet de fabriquer des tubes dans de larges gammes d'épaisseur, car une augmentation ou une diminution de l'épaisseur ne fait que réduire ou accroî- tre cet espace vide et est sans conséquence sur le bon fonctionnement du dispositif. De plus, le manchon de guidage et de décollage précité est, de préférence, pourvu au moins dans sa paroi amont, d'une pluralité d'ajours appelés à laisser pénétrer l'air ambiant et à améliorer le refroidissement du tube annelé qu'il contient. Ce manchon peut utilement être doté de moyens d'insufflation de fluide frais, de nature à engendrer une circulation de fluide dans l'espace annulaire compris entre la paroi externe du tube annelé et la paroi interne dudit manchon ; cette disposition améliore très sensiblement les conditions de refroidissement du tube annelé à la sortie du moule. La description qui suit, en référence aux dessins annexés, présente à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation de l'invention sur ces dessins, les figures I et 2 sont des coupes par des plans horizontaux, respectivement de l'un et l'autre de ces modes de réalisation dans lesquels les organes connus ont été schématisés et simplifiés au maximum de façon à faciliter la compréhension. On aperçoit sur la figure 1, dans un carter symbolisé partiellement en 1, un train de matrices, telles que 2, composées chacune de deux segments 3 et 4 accolés sur une zone de travail ; ces segments se séparent et se rejoignent respectivement à la fin et au début de cette zone. Ce train de matrices est mobile dans le sens indiqué par la flèche f et chaque segment comporte sur sa paroi interne des cannelures transversales de sorte que, dans la zone de travail, l'ensemble des segments forme un moule tubulaire à paroi interne transversalement cannelée. Ces matrices peuvent être, de façon connue, refroidies, soit par un flux d'air, soit par une circulation d'eau. A l'entrée de la zone de travail, est disposé un injecteur 5 qui se raccorde en amont à une extrudeuse et délivre un boudin lisse 6 en matière synthétique thermo-plastique, à une température appropriée pour être con venablement malléable. Dans la partie amont de la zone de travail est disposé un mandrin 7, raccordé dans l'injecteur 5 à un poinçon 1 1 et doté d'une âme creuse dans sa portion avant. L'âme creuse de ce mandrin est raccordée par l'intermédiai- re du poinçon 11 à une source d'air comprimé ; cet air débouche radialement par des perçages 8 à l'extérieur du mandrin pour exercer une pression radiale sur le boudin malléable 6 cette pression a pour effet d'appliquer ce dernier contre la paroi interne des matrices 2. Le mandrin 7 s'étend sur une longueur qui, comme on le constate à la figure 1, est très inférieure à la longueur de la zone de travail. Par ailleurs, à la sortie de la zone de travail, le tube annelé s'engage dans un manchon 9 disposé coaxialement à celui-ci et assujetti au carter 1. Ce manchon a pour fonction de guider le tube à sa sortie du moule et de provoquer à l'ouverture des segments de matrices, le décollage deoelui- ci en le préservant de toute déformation. Il comporte des ajours, tels que 10, dans sa partie amont, qui permettent à l'air extérieur de pénétrer dans celuici et de venir lécher le tube annelé encore tiède. De telles dispositions contribuent à assurer une parfaite qualité au tube annelé fabriqué lequel se trouve dépourvu de parties accidentellement amincies, d'aspérités ou de dissymétries. De plus, de longues gammes de tube à épaisseurs variées peuvent être fabriquées sans modifier la machine. Comme on le constate en examinant le mode de réalisation représenté à la figure 2, le court mandrin 7 peut être entièrement éliminé, l'air comprimé s'échappant directement par l'orifice du poinçon (12 sur la figure 2) ; dans ce cas, il sera préférable pour éviter de consommer de trop grandes quantités d'air comprimé, de boucher, au moins partiellement, I'extrémité du tube annelé au moyen d'une pince schématisée en 13. De plus, une arrivée d'air frais 14 a été fixée sur le manchon de guidage et de décollage 15 ; cette arrivée insuffle à l'intérieur du manchon un courant d'air frais qui vient lécher le tube annelé et détermine un excellent refroidissement de celui-ci. L'invention ayant maintenant été exposée et son intérêt justifié, le demandeur s'en réserve l'exclusivité pendant toute la durée du brevet sans limitation autre que celle des termes des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1- Machine perfectionnée pour la fabrication en continue d'un tube annelé à partir d'un boudin tubulaire lisse en matière synthétique, sortant d'une extrudeuse, ladite machine comprenant - un injecteur annulaire, situé à la sortie de l'extrudeuse et poub vu intérieurement d'un poinçon à âme creuse ouverte à son extrémité aval ; - un moule dont l'entrée est disposée à proximité de l'extrémité aval de l'injecteur et composé, de préférence, de plusieurs paires de segments de matrices de profil intérieur correspondant, en plein pour creux, à celui du tube à obtenir, lesdits segments se déplaçant en circuit fermé et venant s'accoler sur une zone, dite zone de travail, pour former le moule ;; - des moyens d'insufflation d'un fluide sous pression dans l'âme creuse du poinçon précité, en vue d'appliquer Le boudin lisse contre les segments de matrices, ladite machine étant caractérisée en ce qu'elle est pourvue, à la sortie du moule, d'un manchon de guidage et de décollage, d'alésage supérieur au diamètre extérieur du tube annelé, lequel, à sa sortie du moule, pénètre dans ledit manchon et se trouve guidé par la paroi interne de celuici au contact de laquelle se trouve, au moins partiellement, la face externe dudit tube. 2- Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'extrémité aval libre du tube annelé formé est obturée, en cours de fonctionnement, par des moyens de pincement. 3- Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que le poinçon precité se prolonge dans le moule par un court mandrin cylindrique de longueur très inférieure à la longueur dudit moule, ce mandrin présentant dans sa portion amont une âme creuse, raccordée à L'amie du poinçon et dotée de perçages latéraux qui débouchent dans le moule. 4- Machine selon l'une des revendications I ou 2, caractérisée en ce que le manchon de guidage et de décollage est pourvu, au moins, dans sa partie amont, d'une pluralité d'ajours appelés à faciliter le refroidissement du tube annelé qu'il contient. 5- Machine selon la revendication 4 caractérisée en ce que le manchon est doté de moyens d'insufflation du fluide frais, de nature à engendrer une circulation de fluide dans l'espace annulaire compris entre la paroi externe du tube annelé et la paroi interne dudit manchon.