Brevet FR2214574A1 — publié le 19740819

Lâ présente invention a trait a une structure tubulaire ajourée en matière plastique, c'est- -dire à une structure tubulaire présentant sur sa paroi des orifices permettant le passage d'un fluide dans une direction sensiblement radiale. L'invention a également trait à un procédé et à un#dispositif de fabrication de cette structure. Les structures selon l'invention sont particulièrement adaptées pour servir de support de filtre, en recevant sur leur surface extérieure une couche filtrante ou autre dépôt ou texture mince et fragile soumise à une pression extérieure, grâce à leurs propriétés particulières de rigidité qui leur permettent de r#sis- ter à 11 écrasement et à la flexion. L'invention a pour objet une structure tubulaire ajourée en matière plastique caractérisée par le fait qu'elle comprend deux nappes tubulaires superposées constituées chacune d'une pluralité de filaments parallèles régulièrement espacés et ayant une section droite d'inertie élevée, les filaments de l'uneaumoinsm des nappes étant inclinés par rapport à l'axe de la structure tubulaire, les filaments des deux nappes se croisant respectivement et étant soudés entre eux en leurs points de croisement. La section à inertie importante des différents filaments peut être avantageusement carrée. D'autres sections d'inertie importante peuvent également être utilisées telles que par exemple des sections rectangulaires ou en T. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention l'une des nappes, par exemple la nappe intérieure, présente des filaments parallèles à l'axe tubulaire tandis que les filaments de l'autre nappe sont enroulés hélicoidalement autour des filaments de la première nappe. Grtce au fait que les filaments, par exemple à section carrée, des deux nappes sont superposés les uns sur les autres, la liaison entre deux filaments de deux nappes différentes s'effectue simplement par la partie commune de la face interne du filament extérieur et de la face externe du filament intérieur, cette liaison s'effectuant ainsi pratiquement sans aucune modification de la géométrie des filaments notamment des filaments extérieurs aux points de croisement, de sorte que la structure présente une surface extérieure extrêmement régulière, formée par les faces extérieures des filaments extérieurs, cette surface étant ainsi capable de recevoir une couche ou un dépôt filtrant. Les filaments intérieurs parallèles à l'axe confèrent au tube une excellente résistance à la flexion axiale tandis que les filaments extérieurs enroulés hélicoidalement confèrent au tube sa résistance à l'écrasement. Dans le cas ou l'on préfère augmenter encore la résistance à l'écrasement il est possible, au lieu d'utiliser des filaments d'une nappe qui soient parallèles à l'axe tubulaire, de faire courir ces filaments hélicoldalement dans une direction contraire à l'enroulement hélicoïdal de l'autre nappe. La structure selon l'invention peut avantageusement être réalisée en une matière plastique telle que du polypropylène. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une telle structure tubulaire ajourée en matière plastique caractérisée par le fait que l'on extrude simultanément la nappe intérieure de filaments et la nappe extérieure de filaments, que l'on rapproche ou que l'on laisse se rapprocher, jusqu'au contact, lesdites deux nappes à faible distance de la tête d'extrusion, et que l'on refroidit immédiatement la structure sur un conformateur. Enfin l'invention a également pour objet un dispositif pour la fabrication de cette structure tubulaire ajourée en matière plastique, caractérisé par le fait qu'il comprend une filière d'ex- trusion composée de deux matrices concentriques susceptibles d'être animées d'un mouvement relatif l'une par rapport a l'autre, lesdits tes deux matrices possédant deux surfaces de contact réciproque constituées par la surface extérieure de la matrice intérieure et la surface intérieure de la matrice extérieure, la matrice extérieure présentant une pluralité d'orifices d'extrusion ayant une section correspondant à celle du,filament extérieur, lesdits orifices étant séparés de la surface-de contact par une faible bande de matière de la matrice extérieure, tandis que la matrice intérieure présente une seconde pluralité d'orifices d'extrusion ayant la section des filaments intérieurs, ces orifices débouchant latéralement sur la surface de contact de la matrice extérieure pour former des crans dans la surface de contact de la matrice intérieure. Dans une forme de réalisation préférée les surfaces de contact des matrices intérieure et extérieure sont coniques, les orifices de la matrice intérieure s'étendant de façon divergente en direction d'extrusion tandis que les orifices de la matrice extérieure sont répartis suivant un cylindre. Toutefois d'autres orientations sont possibles, étant entendu que les directions des orifices extérieurs et des crans in térieurs sont avantageusement convergentes. En position d'utilisation l'axe de la filière, c'est-àdire l'axe commun des deux matrices concentriques, est vertical et l'extrusion s'effectue verticalement, l'une des matrices étant immobile tandis que l'autre tourne si l'on désire réaliser une structure dont l'une des nappes présente des filaments parallèles à l'axe, ou bien les deux matrices tournant en sens contraire si l'on désire obtenir une structure avec deux nappes de filaments hélicoïdaux. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture d#a description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 représente une vue schématique en élévation d'une filière selon l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe axiale de cette filière, - la figure 3 représente une vue partielle en perspective d'une structure tubulaire ajourée selon l'invention. En se référant aux figures I et 2, on voit une filière d'extrusion présentant deux matrices concentriques extérieure 1 et intérieure 2, les matrices 1 et 2 étant en contact par leurs surfaces de contact respectives 3, 4, qui s'étendent des façon conique et sont usinées à frottement doux. A leurs parties supérieures, les deux matrices 1 et 2 présentent une chambre commune 5. A partir de la chambre 5, la matrice extérieure 1 présente un évidement annulaire conique 6, qui se termine par une pluralité d'orifices 7 paral vièles à l'axe de la filière. Ces orifices 7 présentent une section carrée soigneusement usinée et sont séparés de la surface 3 par un faible intervalle de matière 8. La matrice intérieure 2 présente des orifices en forme de crans 9 à section sensiblement carrée, dont l'extrémité intérieure débouche dans l'evidement 6 et par la dans la chambre 5. Ces crans 9, soigneusement usinés, sont délimités par une surface de fond 10, par deux faces radiales parallèles entre elles et perpendiculaires à cette surface 10, et enfin par la partie de surface 3 de la matrice 1 sur laquelle s'ouvre le cran. Comme on le voit sur la figure 2, le fond 10 est de pre- férence parallèles aux surfaces d'appui 3 et 4. En se référant à la figure 3, on voit une structure tubu laire ajourée en matière plastique selon 11 invention obtenue à l'aide de la filière décrite ci-dessus en faisant tourner, pendant l'extrusion, la matrice 1 dans un sens anti-horaire tandis que la matrice intérieure 2 reste fixe. Cette structure présente une nappe intérieure extrudée par les crans 9 et formée par des filaments de plastique rigides à sections carrées s'étendant sur la surface d'un cylindre dans une direction parallèle à l'axe 12 de la structure tubulaire. La nappe constituée des filaments 11 est recouverte par une seconde nappe constituée de filaments 12 à sections carrées, extrudés par les orifices 7, ces filaments 13 étant parallèles entre en et enroulés hélicoidalement autour des filaments 11.En raison de la faible#proximité des sorties des orifices 7 et 9 et du fait que les orifices 9 sont inclinés vers l'extérieur, les faces extérieures des filaments 11 et intérieures des filaments 13, à l'état encore plastique sont venues en contact aux différents points de superposition 14. Ces faces ont alors été soudées l'une à l'autre en ces points 14, sans entrainer cependant une déformation substantielle des différents filaments. La structure terminée présente des jours 15 permettant un passage radial depuis l'extérieur vers l'intérieur de la structure tubulaire. La surface extérieure de la structure tubulaire peut ainsi servir de support pour une couche filtrante mince et fragile soumise à une pression importante encaissée par la structure. A titre- d'exemple, une structure résistante selon l'invention d'un diamètre moyen de 50 mm peut présenter un nombre de filaments intérieurs égal à 40 et un nombre de filaments extérieurs égal à 30, les différents filaments ayant une section carrée de 3 mm de côté. Le pas hélicoidal des filaments extérieurs est de 120 mm. Une telle structure présente une importante résistance tant à l'écrasement qu'à la flexion axiale et constitue de ce fait un excellent support de filtre réalisée de façon peu onéreuse en un matériau totalement inerte pour un grand nombre d'applications. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière il est bien entendu qu'èlle n'y est nullement limitée et qu'o#n peut lui apporter différentes-modifications de forme ou de matériau sans pour cela s'éloigner ni de-son cadre ni de son esprit. En particulier Si l'on désire réaliser une structure dont la surface de support de couche filtrante est constituée par la surface intérieure il faut veiller à ce que cette surface intérieure soit très régulière et l'on pourra avantageusement utiliser une filière dont les trous tels que 7 seront portés par la matrice intérieure 2 tandis que les crans 9 seront portés par la matrice extérieure 1. REVEND ICAT IONS 1. Structure tubulaire ajourée en matière plastique, caractérisée par le fait qu'elle comprend deux nappes tubulaires superposées constituées chacune d'une pluralité de filaments parallèles, régulièrement espacés, et ayant une section droite d'inertie élevée, les filaments de l'une au moins des nappes étant inclinés par rapport à l'axe de la structure tubulaire, les filaments des deux nappes se croisant respectivement et étant soudés entre eux en leurs points de croisement. 2. Structure selon la revendication li caractérisée par le fait que la section des filaments d'au moins une nappe est carrée. 3. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les filaments de la nappe intérieure sont parallèles à l'axe de la structure. -4. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 et 2,- caractérisée par le fait que les deux structures possèdent des filaments enrou#lés hélicoidalement en sens contraires. 5. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'elle est-réalisée en matière plastique telle que du polypropylène. 6. Procédé de fabrication d'une structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'on extrude simultanément la nappe intérieure de filaments et la nappe extérieure de filaments, que l'on rapproche ou que l'on laisse se rapprocher, jusqu'au contact, à faible distance de la tête d'extrusion, lesdites deux nappes, et que l'on refroidit immédiatement la structure sur un conformateur. 7. Dispositif pour la fabrication de la structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend une filière d'extrusion composée de deux matrices concentriques susceptibles d'être animées d'un mouvement relatif, l'une par rapport à l'autre, lesdites deux matrices possédant .deux surfaces de contact réciproques constituées par la surface extérieure de la matrice intérieure et la surface intérieure de la matrice extérieure, l'une des matrices présentant une pluralité d'orifices d'extrusion, ayant une section correspondant à celle du filament d'une nappe, lesdits orifices étant séparés de la surface d'appui par une faible bande de matière de ladite matrice, tandis-que autre matrice présente une seconde pluralité d'orifices d'extrusion ayant une section correspondant à celle des filaments de l'autre nappe et débouchant latéralement sur la surface de contact de la première matrice#pour former des crans dans la surface de contact de ladite autre matrice, les orifices d'extrusion des deux matrices présentant des directions convergentes. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les surfaces de contact des matrices intérieure et extérieure sont coniques. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que les orifices de la matrice extérieure sont alignés selon une surface cylindrique. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 a 9, caractérisé par le fait que le fond des orifices d'extrusion en forme de cran de la matrice intérieure est sensiblement parallèle aux surfaces de contact. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé par le fait que les sections de certains au moins des orifices sont carrées.