Brevet FR2271020A1 — publié le 19751212

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de fabrication Mar soufflage de feuilles en matière plastique dans des installations assurant le refroidissement interne direct d'un tuyau souple de formation de feuille, soumis a un soufflage et à un refroidissement au moyen d'un agent de soufflage s'écoulant a l'intérieur du tuyau souple. Dans une installation connue de fabrication par soufflage de feuilles avec refroidissenent interne direct du tuyau souple deformation de feuille, l'air se trouvant à l'intérieur du tuyau souple est mis en circulation a l'aide d'un ventilateur graduellement réglable et disposé également a l'in térieur du tuyau souple. Pour refroidir l'air intérieur, on utilise un échangeur de chaleur placé en aval du ventilateur et également a l'intérieur du tuyau souple, et qui est parcouru par de l'eau. L'eau est introduite dans l'installation de soufflage et évacuée de celle-ci par la tête de soufflage. L'air intérieur refroidi sort d'un intervalle annulaire placé en aval de la tête de soufflage et il balaie ensuite la surface intérieure du tuyau souple, encore initialement à l'état plastique, de manière a refroidir celui-ci, le tuyau subissant une dilatation sous l'effet de la pression de l'air intérieur jusqu'a ce qu'il atteigne ce qu'on appelle la ligne de solidification. Ce procédé présente cependant l'inconvenient de nécessiter un dispositif compliqué et coûteux pour sa mise en pratique. Du fait que tout le dispositif de refroidissement est placé a l'intérieur du tuyau souple servant former la feuille, à savoir au centre de la tête de soufflage, cette tête doit être construite et montée dsune manière particulièrement robuste. En outre, il est nécessaire de collecter et d'évacuer par pompage le condensat se formant sur les surfaces froides de l'ecnangeur de chaleur et qui est constitué de- vapeurs d'agents de glissement et de ramollissement, ce qui nécessite un autre tuyau passant par la tête de soufflage.En outre, on doit faire passer au travers de la tête de soufflage, en plus des tuyaux d'eau de refroidissement et de condensat, également des tuyaux d'air comprimé et des fils servant a l'alimentation en courant et au réglage de vitesse du ventilateur. L'invention a pour but de fournir un procédé de fabrication par SQUf- flage de feuilles en matière plastique qui permet d'obtenir pour un faible investissement en appareils, un refroidissement interne intensif des tuyaux souples de formation de feuille. Ce problème est résolu suivant l'invention en ce qu'on injecte de façon continue dans le tuyau souple de formation de feuille, un agent de soufflage constitué par un fluide a basse température qui se vaporise ou se sublime a l'intérieur dudit tuyau. La quantité d'agent de soufflage injectée par unité de temps détermine, dans le procédé selon l'invention, la température moyenne du gaz se trouvant à l'inténeur du tuyau souple de formation de feuille et, par conséquent, la puissance frigorifique de l'installation. Un tel refroidissement du tuyau souple à l'aide d'un fluide à basse température subissant une vaporisation ou une sublimation permet d'obtenir un refroidissement bien plus rapide de la masse de matière qui sort à l'état plastique et chaud de la tête de souf flage et il en résulte une augmentation considérable du rendement de production de l'installation de fabrication par soufflage de feuilles (vitesse de sortie de la feuille soumise au soufflage). Si on admet une température moyenne d'environ 2200K pour le gaz se trouvant à l'intérieur du tuyau souple, la capacité maximale de production, obtenue avec une installation pour appliquer le procédé selon l'invention, est augmentée d'environ bû à 80% par rapport à une installation correspondante faisant intervenir un refroidissement interne classique (temperature d'air intérieur d'environ 285 K). Du fait que le tuyau souple est en outre soumis à un soufflage et à une dilatation par l'effet du fluide à basse température subissant une vaporisation ou une sublimation, il est inutile de prévoir un tuyau additionnel d'alimentation en air comprime. Lorsque, suivant une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, l'injection de l'agent de soufflage à l'inténeur du tuyau souple est réalisée à une vitesse supersonique, par exemple en utilisant une ou plusieurs tuyères de Laval, l'agent de soufflage à basse température est réparti d'une façon particulièrement fine à l'intérieur du tuyau souple et il se vaporise brusquement avant d'entrer en contact avec le surface du tuyau souple. Il est en outre avantageux que l'excès d'agent de soufflage provenant de l'intérieur du tuyau souple soit évacué de celui-ci en un point aussi éloigné que possible du point d'injection dudit agent de soufflage. On obtient ainsi que l'agent de soufflage froid balaie une partie aussi grande que possible de la surface intérieure du tuyau souple. Suivant un autre mode avantageux de mise en oeuvre du procédé, l'agent de soufflage évacué de l'intérieur du tuyau souple de formation de feuille est utilisé pour le refroidissement extérieur de ce tuyau, auquel cas, dans un dispositif agencé suivant l'invention, le conduit d'évacuation de l'excès d'agent de soufflage hors de la cavité du tuyau souple est relié à une couronne servant au refroiaissement exterieur du tuyau souple. On peut donc utiliser de façon optimale l'enthalpie de l-'agent de soufflage et obtenir ainsi une augmentation supplémentaire du rendement frigorifique. Le procédé de l'invention est particulièrement avantageux lorsqu'on utilise comme agent de soufflage de l'azote, car ce gaz est, d'une part, inerte par rapport à des matières plastiques et, d'autre part, absolument sec, de sorte qu'il peut être injecté sous forme liquéfiée en vue de se vaporiser à 1 'intérieur du tuyau souple. Dans un mode de realisation avantageux du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, la tête de soufflage définit un passage central comportant des canaux thermiquement isolés servant à l'admission et à l'évacuation de l'agent de soufflage. Grâce à cet agencement, la transmission de chaleur entre la masse de matière plastique chaude et les parties chaudes de la tête de soufflage, d'une part, et l'agent de soufflage à basse température, d'autre part, est réduite à un minimum. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaftront à la lecture de la description suivante et de la figure jointe, données à titre illustratif et non limitatif. La figure unique montre schematiquement la structure d'une installation de formation par soufflage de feuilles suivant l'invention faisant intervenir un refroidissement interne du tuyau souple de formation de feuille. Dans une extrudeuse classique 1, on assure la plastification d'une masse de matière plastique appropriée qui est refoulée de façon continue au travers de l'intervalle annulaire défini dans une tête de soufflage 2. Un tuyau souple 6 de formation de feuille se dilate sous l'effet de la pression exercée par l'agent de soufflage, jusqu'à ce qu'il atteigne la ligne de solidification 11 et il est ensuite enroulé après refroidissement sous la forme d'une feuille. Suivant l'invention, la tête de soufflage 2 est pourvue de canaux centraux thermiquement isolés assurant l'admission (3) et l'évacuation (4) de l'agent de soufflage à basse température. Un conduit d'alimentation 9 est relié a une cuve 8, contenant par exemple de l'azote liquide. L'agent de soufflage sort a l'état finement divisé de tuyères 5 et il se vaporise brusquement avant d'entrer en contact#avec le tuyau souple 6. Le gaz froid constituant l'agent de soufflage s'écoule ensuite le long de surface du tuyau souple 6 ( savoir vers le haut, en référence à la figure), de sorte que le tuyau est gonflé tout en se refroidissant et en se durcissant. A l'aide d'un tube 4, l'excès d'agent de soufflage est évacué en correspondance a la pression régnant à 1 'intérieur du tuyau souple, et cet excès d'agent de soufflage est avantageusement amené par un conduit 7 a une couronne 10 servant au refroidissement extérieur du tuyau souple de formation de feuille. L'agent de soufflage évacué du tuyau souple 6 peut également Autre mélangé à de l'air comprimé assurant, de manière connue en soi, le refroidissement ex- térieur du tuyau souple. Bien entendu, la présente invention ntest nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses modifications et autres variantes, accessibles a l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication par soufflage de feuilles en matière plastique dans une installation assurant le refroidissement interne direct d'un tuyau souple de formation de feuille soumis à un soufflage et à un refroidissement au moyen d'un agent de soufflage s'écoulant à l'intérieur du tuyau, caractérisé en ce qu'on injecte de façon continue dans ledit tuyau souple un agent de soufflage constitué par un fluide à basse température qui se vaporise ou se sublime à l'intérieur dudit tuyau. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'injection de l'agent de soufflage dans le tuyau souple de formation de feuille s'effectue à une vitesse supersonique. 3.- Procédé suivant la revendication ; ou 2, caractérisé en ce que l'excès d'agent de soufflage est évacué à l'intérieur du tuyau souple de formation de feuille en un point aussi éloigné que possible du point d'injection dudit agent de soufflage. 4.- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'agent de soufflage évacué de 1 'intérieur du tuyau souple est utilisé pour assurer le refroidissement extérieur de ce dernier. 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on utilise comme agent de soufflage de l'azote. 6.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une tête de soufflage définissant un passage central pourvu de canaux thermiquement isolés pour l'admission et l'évacuation de l'agent de soufflage. 7.- Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la tête de soufflage comporte au moins une tuyère de Laval pour l'injection de l'agent de soufflage. 8.- Dispositif suivant la revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'un conduit d'évacuation de l'excès d'agent de soufflage hors de la cavité du tuyau souple est relié à une couronne pour assurer le refroidissement extérieur de ce tuyau souple