Brevet FR2267873A1 — publié le 19751114

L-a présente invention porte sur un dispositif de reftoi- dissenert pour feuille en gaine continue en matériau thermoplas- tique fabriquée avec une tete de soufflage de feuille, avec arrivée d'air frais et évacuation d'air chaud par des ouvertures centrales de la tête de soufflage, avec une bague de refroidissement par air pour refroidir la face extérieure de la feuille en gaine ainsi qu'avec plusieurs bagues de refroidissement intérieur disposees en étages les unes au dessus des autres, comportant des ouvertures de sortie en forme de fente, dirigées vers la feuille et destinées a refroidir la face intérieure de la feuille. Dans un dispositif de refroidissement de ce genre oui fait l'objet de la demande de brevet France NO 345't 8 du 18 décembre au aunom de la présente demanderesse les bagues de refr#oidissement intérieur comportent des surfaces de guidage d'air de faible longueur axiale et, entre les bagues de refroidissement intérieur, il est prévu dans le sens axial des ouvertures pour le passage de l'air de refroidissement soufflé par les bagues de refroidissement intérieur inférieures. Âvec ce dispositif de refroidissement, il a été possible d'augmenter considérablement la puissance de refroidissement et par conséquent aussi le débit de l'installation de soufflage de feuille, parce que la vitesse de l'air déterminant le rendement de refroidissement a pu être augm## tée sans avoir à craindre des vibrations inadmissibles dans la feuille encore à l'état plastique mou, du fait aue l'air de refroidissement amené ne passe que sur de courtes distances entre les surfaces de guidage d'air cylindriques et la feuille et n'est donc pas capable d'engendrer des vibrations nuisibles. biais le dispositif de refroIdissement suivant cette demande de brevet antérieure est d'une structure relativement compliquée en raison des multiples conduites de liaison d'air de refroidissement allant de bague de refroidissement à bague de refroidissement et en raison des ouvertures prévues pour laisser passer l'air de refroidissement soufflé par les bagues de refroidissement inférieures. Un but de l'invention est donc de créer un dispositif de refroidissement plus simple à fabriquer et développant une bonne puissance de refroidIssement dans l'installation de soufflage de feuille. Ce résultat est obtenu par l'invention, avec un dispositif de refroidissement du type décrit au début, grâce au fait que, pour amener l'air de refroidissement intérieur aux dIfférentes #ues de refroidissement intérieur, il est prévu un espace annulaire reliant entre elles ces bagues.Le dispositif de refroidissement suivant 1 t invention est sensiblement plus simple que le dispositif connu parce qu'il n'existe plus de conduites de liaison d'une bague de refroidissement à l'autre, ni d'ouvertures de passage en-- tre les bagues de refroidissement, et parce que les bagues de refroIdissement peuvent être disposées l'une sur l'autre en dispositif serré. l'expérience a montré que, pour fabriquer des filles minces, on peut renoncer à prévoir une aspiration de 1' air i#ir de refroidissement intérieur entre les différentes bagues de refroidissement intérieur, parce qu'il ne faut qu'une puissance de refroidissement très réduite, et que la quantité d'air de refroidissement, dont le débit va en augmentant d'une bague de refroidissement à l'autre, peut être maintenue à une vitesse restant en dessous de la limite susceptible d'imposer à la feuille des vibrations nuisibles.L'invention part du fait reconnu que, pour les feuilles minces, l'air de refroidissement, qui soutient et supporte, dans la zone des bagues de refroidissement intérieur, le goulot de la feuille en gaine a'l'état plastique mou, assure une puissance ae refroidissement suffisante tout en maintenant l'effet d'appui nécessaire, même aux vitesses peu élevées qui ne sont pas encore capables de susciterges vibrations inadmissibles dans la feuille en gaine. hvec le dispositif suivant l'invention on a constaté, d'une façon surprenante,que l'arrivée d'air dans le sens radial par étages successifs, au moyen d'un groupe de tuyères annulaires cylin doriques sur la face intérieure de feuille dans la zone à l'état plastique mou de la feuille en gaine, est possible en toute sécurité sans nécessiter d'appui extérieur. le dispositif de refroidissement sui#vant l'invention fonctionne de façon entièrement sa tisfaisante bien aue, en raison de la pression de soufflage dynamique venant se superposer à la pression intérieure statique de gonflage de feuille en gaine, on pourrait peut-être s'attendre à un élargissement incontsslabie de la gaine de feuille plastique non soutenue extérieurement, justement dans la zone où le matériau plastique de la feuille présente sa capacité de fluage maximale, c'est à dire immédiatement après la sortie hors de la filière de l'extrudeuse. Or, en fait, la feuille en gaine conserve sans changement son ismètre cylindrique dans la zone d'arrivée d'air de refroidissement où elle est encore à l'état plastique mou.L'air de soufflage ne déforme-pas la gaine extrudée, mais il la soutient et la supporte en formant un coussin d'air de refroidissement, qui évite tout contact entre la feuille en gaine et les bagues de refroidissement. le coussin d'air assure une bonne lubrification parairdela feuille en gaine extrudée, de sorte que cette dernière peut être tirée et enlevée à grande vitesse sans avoir à en redouter la rupture. Dans les installations de soufflage de feuille comportant un dispositif de refroidissement intérieur suivant l'invention, le débit d'air de refroidissement, et par conséquent la puissance de refroidissement sur la face extérieure de la feuille, peut être multipliée plusieurs fois. On peut donc obtenir un très bon effet de refroidissement avec le dispositif selon l'invention, même si l'on tient compte du fait que la totalité de l'air de refroidissement passe entre le dispositif de refroidissement intérieur et la face intérieure de la feuille en- gaine. Un échauffement trop intense de l'air de refroidissement intérieur est empêché grace au fait que de 11 air de refroidissement frais est soufflé à plusieurs reprises successivement aux différents niveaux de hauteur. Suivant un développement de l'invention, 11 air de refroidissement intérieur peut entre amené par l'intermédiaire de 11 espace annulaire aux différentes bagues de refroidissement à contrecourant par rapport au sens d'avanoement de la feuille. Ce refroidissement à contre-courant améliore encore la puissance de refroidisement. Suivant un autre développement de l'invention, il est proposé de munir les bagues de distribution d'air de chambres de refroidissement parcourues par de l'eau de refroidissement, afin de ré-duire les températures de l'air-de refroidissement intérieur. Grâce à cette mesure, on obtient une nouvelle augmentation de la puissance de refroidissement, notamment lorsque, d'une façon défavorable, les températures d'aspiration d'air de refroidissement sont élevées. Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, une quantité partielle d'air est prélevée sur le courant d'air de refroidissement intérieur pour refroidir la lèvre de filière intérieure. les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin annexés dans lequel - la figure 1 représente en coupe transversale schématique une tête de soufflage de feuille avec une bague de refroidissement intérieur multiple dans une disposition où la lèvre de filière intérieure de la tête de soufflage de feuille est refroidie; - la figure 2 représente un dispositif de refroidissement intérieur de feuille analogue, mais dans lequel la lèvre de filière intérieure est calorifugée; - les figures3 et 4 représentent respectivement un dispositif de refroidissement intérieur analogue à celui des figures 1 et 2 mais dans lequel le courant d'air de refroidissement passe dans les différentes chambres à air à contre-courant du sens de marche de la-feuille;; -les figures 5 et 6 représentent respectivement un dispositif de refroidissement intérieur disposé comme dans les fig#ures 1 et 2 mais dans lequel les cages des différentes bagues d'air de refroidissement se présentent sous la forme de chambres de refroidissement refroidies par eau. La machine à extruder 1 représentée schématiquement refoule la masse en fusion par l'intermédiaire deltélément de raccorde ~ ment 2, 2' avec le canal 3, 3' dans les chambres de distribution 4 du corps 5 de la tette de soufflage de feuille. Ensuite la masse fondue est transformée en feuille en gaine 6 au moyen de la fente de filière 7 formée par les bagues de filière 8, 9. Après ttre passée dans le dispositif de refroidissement intérieur, la feuille en gaine 6 est étirée jusqu a sa largeur nominale voulue 6' puis, de façon connue en soi, elle est sortie par un dispositif de mise à plat et de réception et est amenée à une bobineuse. Le refroidissement de la face extérieure de la feuille en gaine est indiqué symboliquement par la flèche d'air de refroidissement 11 sur la face supérieure de la bague de filière extérieure 8, la bague de refroidissement de feuille correspondante n'ayant pas été représentée pour simplifier le dessin. L'approvisionnement de cette bague en air de refroidissement s'effectue en même temps que celui de l'air de refroidissement intérieur, par une soufflerie d'air de refroidissement commune qui n'est pas représentée non plus.L'air de refroidissement intérieur 14 est guidé par le canal annulaire formé par les parois 36 jusqu'au dispositif de refroidissement intérieur et, dans le cas de la figure 1, un courant d'air partiel 12 se détache entre le dispositif de refroidissement intérieur et-la face supérieure de la bague de filière intérieure 9 pour refroidir la lèvre de filière intérieure b'au- tre partie de la quantité d'air de refroidissement intérieur 20 est amenée dans l'espace fouiné par les différentes bagues de refroidissement intérieur, en sortant desquelles les courants partiels d'air de refroidissement 13 pénètrent dans les chambres des bagues de refroidissement 18, d'où ils sont dirigés sur la face intérieure de la feuille en gaine, en passant nar la fente d'air de refroidissement 26. les différentes bagues de refroidissement intérieur 18 sont maintenues ensemble, par exemple à l'aide du tirant 19. Ensuite l'air de refroidissement intérieur réchauffé est évacué par le tuyau central 30 qui peut s'étendre jusque dans la zone de mise a plat de la feuille en gaine, et par le tuyau 1,1 auquel peut entre raccordée une soufflerie d'aspiration pour augmenter le débit d'évacuation. La figure 2 montre un dispositif de refroidissement intérieur analogue mais, dans ce cas, il n'est pas prélevé de quantité partielle d'air de refroidissement 12 pour refroidir la lèvre de filière intérieure 9. le dispositif de la figure 1 avec Ivre de filière 9 refroidie est utilisé notamment pour les feuilles en gaine épaisses, tandis que le dispositif suivant la figure 2 est utilisé poupes feuilles minces et transparentes. les figures 3 et 4 montrent une disposition des bagues de refroidissement intérieur correspondant à celle des figures 1 et 2, mais dans laquelle l'air de refroidissement intérieur 20 est amené par l'intermédiaire des chambres de distribution ;O' aux différentes chambres annulaires de refroidissement intérieur lij, à contre-courant par rapport au sens de marche de la feuille. Grâce à cette disposition, on obtint une augmentation de la puissance de refroidissement correspondant au principe de l'échangeur de chaleur à contre-courant. On nta pas représenté dans les #figures l'isolation thermique des parois du dispositif de refroidissement intérieur qui guident l'air de refroidissement intérieur 20. On a représenté aux figures 5 et 6 une variante des figures 1 et- 2, qui peut également être appliquée au dispositif suivant les figures 3 et 4; dans ce mode de réalisation, les parois des bagues de refroidissement intérieur 18 se présentent sous forme de# bagues 18' refroidies par eau, liteau de refroIdissement étant amenée par la conduite d'arrivée 33 et traversant les chambres à eau l8#1, de préfér.rnnce à contre-courant, et étant évacuée, après réchauffement, par le tuyau 35. Des conduites de jonction 34 relient entre elles les différentes chambres de refroidissement 18", Dans ce dispositif, l'air de refroidissement est refroidi lorsqu'il passe par la fente à air de refroidissement 26. De plus, l'air de refroidissement intérieur qui est sorti est refroidi pendant qu'il passe entre les chambres de refroidissement 18' et la face intérieure de la gaine plastique 6 de sorte que, notamment en été lorsque les températures d'aspiration d'air de refroidissement sont trop élevées, on obtient une augmentation très importante de la puissance de refroidissement. En hivers, lorsque la température d'aspiration d'air de refroidissement est suffisamment basse, il n'est pas nécessaire de raccorderles chambres de refroidisse ruent 18', 18" à la conduite d'eau de refroidissement, ce qui permet de diminuer les dépenses d'exploitation courantes. REYEZ@ICkTICRS 1.- Dispositif de refroidissement pour feuilles en gaine en en matériau thermoplastique fabriquées à l'aide drune tette de soufflage de feuille, avec arrivée d'air frais et évacuation d' air chaud par des ouvertures centrales de la tête de soufflage, avec une bague de refroidissement à air pour refroidir la face extérieure de la feuille en gaine ainsi qu'avec plusieurs bagues de refroidissement intérieur superposées en étages, comportant des orifices de sortie en forme de fente dirigés vers la feuille, pour refroidir la face intérieure de la feuille en gaine, caractérisé en ce que, pour amener l'air de refroidissement intérieur aux différentes bagues de refroidissement intérieur, il est prévu un espace annulaire qui relie ces bagues entre elles. 2 Dispositif de refroidissement suivant la revendication 1, caractérisé er ce que l'air de refroidissement intérieur est amené par l'intermédiaire d'un espace annulaire aux différentes bagues de refroidissement, à contre-courant par rapport au sens de marche de la feuille. .- Dispositif de refroidissement suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les parois des bagues de refroidissement se présentent sous la forme de chambres de refroidissement parcourues par de l'eau de refroidissement. 4.- Dispositif suivant une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une quantité d'air partielle est prélevée sur le courant d'air de refroidissement intérieur pour refroidir la lèvre de filière intérieure.