Brevet FR2308490A1 — publié le 19761119

L'invention se rapporte à une filière à alimentation latérale pour l'extrusion de gaines en matière thermoplastique. Les filières sont constituées par un poinçon disposé au centre d'une matrice avec laquelle il délimite un espace annulaire débouchant à l'extérieur par une fente annulaire. L'alimentation en matière de l'espace annulaire est réalisée soit par des canaux radiaux,dans ce cas la filière est dite " à alimentation latérale",soit par un canal central disposé audessous et dans l'axe longitudinal du poinçon,cas dans lequel la filière est dite "à alimentation centrale, Les filières à alimentation centrale sont en général préférées aux filières à alimentation latérale qui n'assurent pas une bonne répartition de la matière dans l'espace annulaire et ne garantissent donc pas que tous les points d'une section de l'espace annulaire soient alimentés par le meme débit de matière. Par contre,l'utilisation d'une filière à alimentation centrale interdit de faire passer à travers cette filière les canalisations diverses que l'on souhaiterait utiliser pour refroidir ou pour contr8ler le développement du ballon de matière se formant à la sortie de la filière. La présente invention a pour but de fournir une filière à alimentation latérals qui assure une bonne répartition de la matière dans l'espace annulaire entre le poinçon et la matrice, libère la partie centrale de ce poinçon en vue de son wtilisa- tion pour le passage de canalisations et conduites diverses utiles pour contrtler le refroidissement et le gonflage du bal lon de matière à la sortie de la filière et,en conséquence,permette l'obtention de plus grand débit de gaines. Dans la filière selon l'invention,la chambre annulaire communique avec un nombre pair de canaux terminaux d'alimentation,de même section,disposés avec une répartition angulaire régulière dans la matrice et associés par paires,les canaux d'une mtme paire étant adjacents et provenant de la division d'un canal antérieur de distribution,les canaux antérieurs de distribution,qui sont en nombre égal à la moitié des canaux terminaux, ont une répartition angulaire uniforme et sont également associés par paires de canaux adjacents,provenant eux-mêmes de la division par deux d'un nombre de canaux de distribution encore antéri'eurs,et en nombre égal au quart des canaux terminaux,et ainsi de suite,le nombre de divisions par deux,depuis un canal d'alimentation unique de départ étant égal à la puissance à laquelle il faut élever le nombre 2 pour aboutir au nombre de canaux terminaux,tandis que les différents canaux sont réalisés de telle sorte que les pertes de charges entre le point de division d'un canal de distribution et les différents orifices de sortie des canaux terminaux correspondants soient égales. Grace à cet agencement,la matière pénétrant dans la filière par le canal d'alimentation de départ subit une pluralité de divisions successives par 2 de son débit et parvient ainsi dans chacun des canaux terminaux d'alimentation avec un même débit. De la sorte,tous les canaux terminaux d'alimentation débitent la mtme quantité de matière,ce qui garantit la régularité de l'alimentation de la chambre annulaire délimitée entre le poin çon et la matrice et permet donc d'obtenir une gaine en matière thermoplastique de qualité aussi régulière que celle obtenue avec une filière à alimentation centrale. De préférence,les canaux terminaux d'alimentation ont une disposition radiale. Avantageusement,les canaux terminaux débouchent dans un logement annulaire disposé concentriquement et à l'extérieur de la chambre annulaire et dont le fond est commun à celui de la chambre annulaire et délimite,avec une partie complémentaire de la matrice,une zone de laminage uniformisant la matière thermoplastique provenant des canaux terminaux. En d'autres termes,la matière provenant des canaux terminaux d'alimentation et se présentant sous forme de plusieurs boudins est soumise à un laminage qui favorise le mélange de ces différents boudins, Aînsi,à la sortie de cette zone,la matière forme déjà une gaine tubulaire. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif,une forme d'exécution de la filire selon l'invention. Figure 1 est une vue de côté en coupe transversale verticale de cette filière, Figure 2 est une vue en coupe suivant 2-2 de figure 11 De façon connue,cette filière est constituée par un poinçon 2 disposé au centre d'une. matrice 3 avec laquelle il délimite une chambre annulaire 4 communiquant avec l'extérieur par une fente 50 La fente 5 est délimitée entre l'extrémité du poinçon 2 et un corps de filière 6. La matrice 3 est composée de deux éléments 3a et 3b liés l'un à l'autre par des vis 2. Selon l'invention, la chambre annulaire 4 communique avec un nombre pair de canaux terminaux d'alimentation 8 montrés plus particulièrement à la figure 2. Ces canaux terminaux 8,de même section,sont disposés radialement avec une répartition angulaire régulière dans la matrice 3 et plus particulièrement dans chacune des parties 3a et 3b de cette matrice,de part et d'autre du plan de Joint de ces deux parties. Ils sont associés par paires et,en d'autres termes,sont reliés deux à deux par des canaux de liaison 9. Chacun de ces canaux 9 est lui-meme relié à un canal antérieur de distribution 10.Les divers canaux de distribution 10 qui sont en nombre égal ?' la moitié des canaux terminaux d'alimentation 8 et ont une répartition angulaire uniforme,sont également associés par paires de canaux adjacents et proviennent eux-m#mes de la division par 2 d'un nombre de canaux de distribution encore antérieurs 12. Ces canaux antérieurs de distribution 12 sont en nombre égal au quart des canaux terminaux 8.Les canaux antérieurs de distribution 12 sont reliés aux canaux de distribution 10 par des canaux de liaison 22. Dans cette forme de réalisation,les canaux 12 sont reliés par paires au moyen d'un canal 14 et proviennent eux-mêmes de la division par 2 d'un canal antérieur 15D Les deux canaux # pr4viennent de la divi- sion par 2 d'un canal unique d'alimentation de départ 16 auquel ils sont reliés par un canal de liaison 17. Il est à noter que dans cette forme d'exécution,tous les canaux d'alimentation et de distribution,respectivement 8,10,12,15 et 16 ont une direction radiale,tandis que les canaux de liaison 9,1f,14 et 17 sont circulaires et répartis sur des cercles concentriques.Il est évident que des résultats similaires pourraient entre obtenus avec des canaux ayant des directions et répartitions différentes,étant précisé qu'il est souhaitable que les canaux terminaux d'alimentation 8 et,éventuellement,le canal d'alimentation de départ 16,aient une direction radiale. Le nombre de divisions par 2 depuis le canal d'alimentation de départ 16 est égal à la puissance à laquelle il faut élever le nombre 2 pour obtenir le nombre désiré de canaux terminaux 8 Dans la forme de réalisation représentée,le nombre de canaux ter mizaùx étant de 16, soit 24,il faut procéder à quatre divisions par 2 des différents canaux à partir du canal d'alimentation de départ lj. Dans le cas d'une filière comportant 52 canaux radiaux,il faudrait procéder à cinq divisions par 2. Les points de division par 2 et plus exactement les orifices de sortie des canaux d'alimentation et de distribution sont répartis sur des cercles concentriques et axe façon que sur chacun de ceux-ci,ils soient séparés par un intervalle égal au quotient de 2 U par le nombre 2 élevé à la puissance correspondant au nombre de divisions antérieures par 2. Ainsi,par exemple,les orifices de sortie des canaux de distribu ion 10,en amont des canaux radiaux 8,et alimentés après trois divisions par 2 du canal de repart 16,sont séparés par un intervalle égal à soit # , tandis que les canaux terminaux 8 sont sépares par un intervalle égal à 2 # , soit # . Enfin, les orifices de sortie de chaque paire des différents canaux d'alimentation et de distribution sont décalés,par rapport aux orifices de sortie des canaux répartis sur le cercle concentrique extérieur à celui sur lequel ils sont disposés, d'une valeur angulaire égale à la moitié de celle les séparant eux#meAmes. Ainsi,par exemple,les orifices de sortie d'une paire de canaux de distribution 1C sont décalés angulairement de par rapport à l'orifice de sortie d'un canal antérieur 13 cor mespondant,'andis que les orifices dd sortie d'une paire de canaux terminaux 8 sont décalés angulairement de # par rapport à l'orifice de sortie du canal 10 correspond t. Bien entendu,les différents canaux sont réalisés de telle sorte que les pertes de charge entre le point de division d'un canal de distribution et les différents orifices de sortie des canaux terminaux correspondants soient égales. Grâce à cet & enceinent,la matière pénétrant dans le canal de départ 16 parvient ,par la division successive de son débit par 2,à chacun des canaux terminaux 8 avec un débit égal pour chacun de ces derniers.En d'autres termes,les différents canaux terminaux 8 sont parcourus par le meme débit de matière. Il est à noter que les canaux terminaux 8 peuvent déboucher directement dans la chambre annulaire 4,mais qu'il s'avàre plus intéressant de les faire déboucher dans un logement annulaire 20 disposé concentriquement et à l'extérieur de la chambre annulaire 4 précitée,Togement dont le fond 22 est commun à celui de la chambre 4 et délimite avec une partie complémentaire 25 de la partie de matrice 3a,une zone de laminage 2'. La partie complémentaire 23 délimite une sorte de chicane qui,en augmen- tant la longueur du parcours que doit emprunter la matière pour parvenir dans la chambre annulaire 4,évite que celle-ci ait une hauteur très importante et,en d'autres terrnes,permez de réduire l'encombrement vertical de la filière. Par ailleurs,la zone de laminage 24 oblige les différents boudins de matière sortant des canaux terminaux d'alimentation 8,de se mclanger et assure donc une uniformisation de la matière qui sort de cette zone sous la forme d'une gaine tubulaire, Il ressort de ce qui précède que cette filière à alimentation latérale permet de parvenir à une répartition de matière aussi bonne que celle obtenue dans les filières à alimentation centrale et,surtout,permet de dégager la partie centrale du poinçon 2 qui,comme montré aux figures 1 et 2,est traversé par un alésage X pour le passage de canalisations et conduites diverses permettant de contr#ler le gonflage et le refroidissement du ballon 26 se formant à la sortie de la filière et,en conséquence,d'améliorer la qualité de la gaine obtenue ou d'en augmenter le débit. 1-Filière à alirentatien latérale pour l'extrusion de gaines en maticre thermoplastique du a-pe composée d'un poinçon disnos au centre d'une matrice avec lac telle il délimite une chambre annulaire å toucrant à l'extérieur par une fente annu- lire ,caractérisée en ce la chambre annulaire communique avec un nombre pair de canaux terminant d'alimentation,de même sec tion,disposés avec une répartition annulaire régulière dans la matrice et associés par paires,les canaux d'une Qême paire étant adjacents et provenant de la division d'un canal antérieur de distriWuticn,les canaux antérieurs de distribution, qui sont en nombre éral àla moitié des canaux ter#inaux,ont une répartitIon angulaire uniforme et sont également associés par paires de canaux adJacents,provenant eux-mêmes de la division par 2 d'un nombre de canaux de distribution encore anté -ieurs,et en nombre égal au quart des canaux terclnaux,et ainsi de suite,le nombre de divisions par 2,depuis un canal d'alimentation unique de départ étant égal à la puissance à laquelle il faut élever le nombre 2 pour aboutir au nombre de canaux termi naux,tandis que les différerts canaux sont réalisés de telle sorte que les pertes de charge entre le point de division d'un canal de distribution et les différents orifices de sortie des canaux terminaux correspondants soient égales. 2-Filière selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'au moins les canaux terminaux d'alimentation ont une disposition radiale. 3-Filière selon l'une quelconque des reVendications 1 et 2 caractérisée en ce que les orifices de sortie des canaux d'alimentation et de distribution sont répartis sur des cercles concentriques et de façon que sur chacun de ceux-ci,ils soient séparés par un intervalle égal au quotient de 2 # @ar le nombre 2 levé a la puissance correspondant au nombre de divisions anté pleures par 2 4-Filière selon la revendication 3 caractérisée en ce que les orifices de sortie d'une taisre de canaux,d'alimentation ou de distri@@@ion,sont dcalés,per rapport aux orifices de sortie des canaux antérieurs répartis sur le cercle concentrique extérieur celui sur lequel Ils sont disposés,d'une valeur angulaite aryle à la moitié de celle les séparant. 5-Filière selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que les canaux terminaux déoouchent directement dans la chambre annulaire. 6-Filière selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que les canaux terminaux débouchent dans un logement annulaire disposé concentriquement et à l'extérieur de la chambre annulaire,logement dont le fond est commun à celui de la chambre annulaire et delimite,avec une partie complémentaire de la matrice,une zone de laminage uniformisant la matière thermoplastioue provenant des canaux terminaux