Brevet FR2197712A1 — publié le 19740329

La présente invention se rapporte à un piston de maintien, notamment à un dispositif prévu sur un tel piston pour éviter des incidents et améliorer ainsi la sécurité de fonctionnerient. On utilise des pistons de maintien, également connus sous le terme "mandrin glissant", lors de l'extrusion de profilés creux, en particulier des tubes en matières plastiques. Ils sont placés à l'intérieur du tube et sont fixés à l'aide d'une chaîne de traction sur le mandrin de l'extrudeuse. Leur fonction consiste à conserver une certaine pression de maintien néces saire à l'intérieur du tube, cette pression devant éviter une prise en masse dela matière encore molle et appliquer le tuyau encore à l'état plastique contre la paroi refroidie de la buse de calibrage. La pression de maintien est produite par introduction d'air comprimé dans la tête d'extrusion. En pratique, on a rencontré des cas où, lors d'une rupture de la chaine de traction, le piston de maintien est projeté dans l'atmosphère à la façon d'un projectile sous l'action de l'air comprimé se trouvant à l'intérieur du tube. Il peut alors en résulter des dommages matériels et corporels impor tants. L'invention a pour but d'éviter de tels incidents en ce que, en cas de rupture de la chaîne de traction du piston de maintien, celui-ci se déplace seulement d'une légère distance dans le tube de sorte que l'air comprimé peut s échapper immédiatement et que le piston reste dans le tube. Ce probleme est résolu suivant l'invention en ce que le piston de main tien se compose essentiellement t'un obturateur muni d'une soupape qui présente d'une part, une faible masse par rapport à l'obturateur et, d'autre part, une plus grande surface projetée. On obtient ainsi que la pression de maintien appliquée au piston produit, lors de la rupture de la chaine de traction, une accélération relative des deux parties. Avec la structure suivant l'invention, la soupape reçoit une grande accélération, alors que l'obturateur ne reçoit par contre qu'une faible accélération. Le mode de fonctionnement du piston de maintien selon l'invention est le suivant : sous l'effet de la force exercée par l'air comprimé se trouvant à l'intérieur du tube sur la soupape lors de la rupture de la chaîne de traction, la soupape est accélérée et se déplace vers l'avant. hu bout d'une course d'ouverture suffisante, elle vient percuter contre l'obturateur qui est soumis par rapport à la soupape à une accélération relative correspondant à sa masse et qui, du fait de sa masse importante par comparaison à celle de la soupape, recule par rapport à celle-ci. Ce choc de la soupape contre l'obturateur assure l'application, à l'aide d'une tête d'impact, de griffes,qui sont fixées sur l'écrou de blocage de l'obturateur, contre la paroi du tube.Les griffes s'accrochent alors dans cette paroi en entravant le mouvement de l'obturateur et du corps de soupape. De cette manière, la course du piston de maintien est limitée au minimum après rupture de la chaîne de traction. Des essais ont montré, lors de l'extrusion d'un tube en matière plastique d'un diamètre intérieur nominal de 200 mm, qu'un piston de maintien agencé de cette manière se déplaçait dans le tube après rupture de la chaîne, au maximum de 100 mm alors que, sans le dispositif de sécurité décrit ci-dessus, il aurait été éjecté du tube. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes données à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 représente le piston de maintien dans la condition de repos, et la figure 2 représente le piston de maintien dans la position de travail. Le tube 1 représenté sur les figures se déplace dans le sens de la flèche à partir de l'embouchure d'extrudeuse, non représentée. Le piston de maintien 2 est placé à l'intérieur du tube 1. Ce piston 2 se compose d'un obturateur 3 qui comporte à l'avant une soupape 4 et à L'arrière des griffes 6 coopérant avec la tête d'impact 15 de la tige de traction de soupape 5. La tige 5 est fixée à l'aide d'une chaîne de traction 7 sur le mandrin, non représenté, de l'extrudeuse. La chaîne de traction 7 comporte une zone de rupture prédéterminée a proximité de l'écrou de fixation de la tige 5. Le piston de maintien 2 comporte en outre des disques en caoutchouc 8 qui assurent l'étanchéité de la chambre 9 contenant l'air de maintien.A l'intérieur de l'obturateur 3, il est prévu une articulation à cardan 10 pour la tige de traction de soupape 5 et le cône de centrage 11 de la soupape 4. Un ressort 12 maintient les griffes 6 dans la position de repos. Sur la tige de traction 5, il est prévu des éléments 13 assurant son guidage dans l'obturateur. On a désigné par 14 une bague d'étanchéité. Lors d'une rupture de la chaîne de traction 7, l'obturateur 3 reçoit une légère accélération par rapport à la soupape 4 et à sa tige de traction 5, de sorte que la soupape 4 avance dans la direction de la flèche et vient percuter par sa tête d'impact 15 contre les griffes 6 de l'obturateur 3 qui s'écartent vers l'extérieur à la façon de ciseaux et qui s'accrochent dans la paroi du tube 1. Ainsi, l'air comprimé se trouvant dans la chambre 9 peut s'échapper aussitôt par la soupape ouverte 4. En conséquence, le piston de maintien reste dans sa position à l'intérieur du tube et n'est pas éjecté à l'extérieur. REVENDICATIONS 1.- Piston de maintien pour l'extrusion de profilés creux, de tubes ou d'articles similaires, de préférence en matières plastiques, caractérisé en ce qu'il comprend un obturateur et une soupape, cette soupape ayant une plus faible masse que l'obturateur et une plus grande surface projetée. 2.- Piston de maintien suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur comporte à son extrémité avant un siège de soupape et à son ex trémité arrière des griffes expansibles et sollicitées à l'aide d'un ressort. 3.- Piston de maintien suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la soupape se compose d'un corps associé à un cône de centrage qui est relié par l'intermédiaire d'une articulation à cardan à une tige de traction de soupape. 4.- Piston de maintien suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tige de traction de soupape est munie d'une tête d'impact. 5.- Piston de maintien suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tige de traction de soupape comporte des pièces de guidage en un ou plusieurs endroits. 6.- Piston de maintien suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la chaîne de traction qui est reliée à la tige de traction de soupape comporte une zone de rupture prédéterminée.