Brevet FR2302188A1 — publié le 19760924

L'invention est relative à une-boudineuse ou extrudeuse pour tuyaux en matière plastique, comportant une tête tubulaire, un appareil dévideur et un instrument de mesure d'épaisseur de paroi. Lors de la fabrication de tuyaux en matière plastique, on cherche à obtenir une épaisseur de paroi en tous points égale et aussi voisine que possible d'une valeur de consigne désirée. L'invention se propose de réaliser une boudineuse du type précité, en vue notamment d'une compensation automatique des-écarts d' épaisseur se produisant dans la paroi en cours de production le long d'une section du tuyau et de l'obtention d'une épaisseur moyenne de paroi constante. Une telle boudineuse doit permettre en outre une extension de la conduite du processus au réglage de l'épaisseur moyenne de la paroi du tuyau, sans augmentation sensible de la dépense d'appareillage et de construction. Ce but est atteint avec une boudineuse pour tuyaux en matière plastique comportant une tête tubulaire, un appareil dévideur et un instrument de mesure de l'épaisseur de paroi, caractérisée en ce que, entre l'instrument de mesure de l'épaisseur de la paroi et des éléments de la tête tubulaire déterminants pour l'ajustement de l'épaisseur de la paroi du tuyau, est dispose un appareillage de commande pour déplacer automatiquement les éléments d'ajustement en fonction des différences d'épaisseur de la paroi détectée le long de la circonférence du tuyau par l'instrument de mesure. la mesure de l'épaisseur de la paroi du tuyau au moyen de l'instrument est effectuée avantageusement le long de la circonférence du tuyau, à des emplacements qui correspondent aux positions des éléments d'ajustement. Â chaque élément d'ajustement est raccordé de préférence un régulateur, auquel est appliqué comme grandeur réglée le signal de l'épaisseur de paroi qui a été déterminée à l'emplacesi ment de l'instrument de mesure correspondant à cet élément d'ajustement. Pour déplacer les éléments d'ajustement, il est judicieux d' utiliser un servo-moteur branché à la suite des régulateurs et d'associer à chaque élément d'ajustement un servo-moteur en vue de la formation d'un circuit de réglage par élément d'ajustement. .D#ns une forme de réalisation préférée de l'invention, les dlé- ments d'ajustement sont constitués par des vis de centrage, dépla çant avantageusement l'anneau extérieur de l'ajutage de- la tette tubulaire. L'invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en se réfé- rant aux dessins sur lesquels la Fig. 1 est une vue schématique de face et en élévation d'une boudineuse selon l'invention squipée d'un dispositif de commande d' épaisseur de la paroi représenté sous la forme de blocs; la Fig. 2 est une vue schématique de face et en élévation d'une autre boudineuse selon l'invention également équipée d'un dispositif de commande d'épaisseur de paroi représenté sous la forme de blocs; la Fig. 3 est une vue simplifiée en coupe transversale de la tête tubulaire de la boudineuse selon la Fig; 2; la Fig. 4 est une vue en élévation de profil de la tête tubulaire selon la Fig. 3. Sur les Fig. 1 et 2, la boudineuse proprement dite est désignée par 1, la tête tubulaire par 2 et l'ajutage de cette dernière par 3. La boudineuse 1 est plus particulièrement une boudineuse a vis, La référence 4 désigne un dispositif pour le centrage de la tette tubulaire, dont le déplacement uniformise l'épaisseur de paroi le long de la circonférence du tuyau, c'est-à-dire permet d'obtenir un profil transversal constant. Les éléments d'ajustement proprement dits d'un tel dispositif de centrage peuvent être constitués par des vis de centrage, comme indiqué par exemple en 27 sur la Fig.2. il peut s' agir toutefois aussi d'organes de réglage attaquant l'ajutage extérieur de la tête tubulaire et actiônnables par voie hydraulique ou pneumatique, ce qui n'est pas représenté en détail. Un déplacement des éléments d'ajustement par excentriques est possible également. le réglage de ltépaisseur moyenne de la paroi du tuyau (profil en long) se fait au moyen de la vitesse de tirage du mécanisme dévideur désigné par 6. Directement après la sortie du tuyau de la tête tubulaire, par exemple après le premier bain d'eau, est placé un instrument 5 mesurant l'épaisseur de la paroi, qui fonctionne suivant le procédé de rétrodiffusion radiométrique. la tête de mesure non représentée, contenant une source de rayonnement -radio-actif, peut tourner autour du tuyau en matière plastique 11, une commande électrique permettant de l'amener à un emplacement quelconque. Des instruments de mesure de ce genre se trouvent dans le commerce et n'ont donc -pas besoin autre décrits davantage. La mesure de l'épaisseur de paroi est effectuée à-des emplacements dont la répartition le long de la circonféren#ce du tuyau correspond à celle des éléments d'ajustement du dispositif de centrage le long de l'ajutage 3. Selon les Fig. 3 et 4, il est prévu par exemple au total#six-vis de centrage équidistantes 27, auxquelles correspondent des emplacements de mesure répartis de la même manière par rapport à la circonférence du tuyau. toutefois, l'invention n'est pas limitée en aucun cas au nombre représenté d'éléments d'ajustement et d'emplacements de mesure, nombre qui dépend principalement de la dimension du tuyau. Dans la forme de réalisation selon la Fig. 1, toutes les valeurs de mesure trouvées dans les positions d'une rotation de 3600 de la tête de mesure sont d'abord emmagasinées dans une mémoire 7, où elles sont traitées le cas échéant, par exemple converties en un signal numérique. Ces signaux sont appliqués à une calculatrice 8 qui, compte-tenu des écarts constatés par rapport à la valeur de consigne de l'épaisseur de paroi, détermine l'excentration entre le centre de la circonférence extérieure existant effectivement et le centre de la circonférence de consigne. De la même manière, on pourrait mettre à profit également l'excentration des circonférences médiane ou intérieure. Partant de cette excentration, la calculatrice détermine alors celle des composantes de déplacement de l'élément d'ajustement qui est nécessaire pour faire disparaitre cette excentration. Ces signaux correspondants commandent globalement des moyens d'entrainement désignés par 9, qui déplacent en conséquence les éléments d'ajustement. Dans le cas où ces éléments sont constitués par des vis de centrage, les moyens d'entratnement sont avantageusement des servo-moteurs, à savoir soit un servo-moteur unique accouplé successivement aux éléments d'ajustement, soit un servo-moteur individuel pour chacun des éléments d'ajustement. A une deuxième sortie de la calculatrice 8 8 apparaît un signal correspondant à la plus petite épaisseur de paroi mesurée. Ce signal est appliqué à un régulateur 10 dans lequel est introduite comme grandeur de référence l'épaisseur moyenne de consigne de la paroi; un signal de réglage éventuel commande la vitesse de dévidage, de façon que l'épaisseur moyenne de consigne de la paroi soit atteinte de nou Cette forme de réalisation de l'invention a l'inconvénient d' être onéreuse, en particulier du fait qu'elle nécessite une calculatrice. La Fig. 2 montre une forme de réalisation de l'invention am~- liorée à cet égard. les organes correspondant à ceux de la forme de réalisation suivant la Fig. 1 sont désignés dans la Fig. 2 par les mêmes chiffres de référence. les éléments d'ajustement du dispositif de centrage sont constitués dans ce cas par six vis de centrage 27, uniformément réparties à la périphérie de l'ajutage de la tête tubulaire; à chaque vis de centrage 27 est associé un circuit de réglage formé d'un régulateur 29 et d'un servo-moteur 28. le signal détecté dans chaque position déterminée de la tête de mesure est appliqué au régulateur de celui des circuits qui correspond à la même position de la vis de centrage. L'épaisseur de consi une de la paroi est introduite comme grandeur de référence dans tous les régulateurs, qui sont de préférence à action proportionnelle, intégrale et différentielle (PID). A une autre sortie de l'instrument de mesure 5 peut être prélevé un signal, qui correspond à l'épaisseur de paroi la plus petite détectée au cours d'une rotation de 3600 de la tête de mesure autour du. tuyau 11. Ce signal est appliqué à un régulateur 30 recevant comme grandeur de référence l'épaisseur moyenne de consigne de la paroi.Le signal de réglage apparaissant en cas d'écart est envoyé à un appareil de commande 31, qui fait varier dans le sens voulu la vitesse du mécanisme dévideur. Les Fig. 3 et 4 montrent la tdte tubulaire simplifiée de la boudineuse selon la Fig. 2. Les références 38 et 40 désignent respectivement des parties avant et arrière de la tête tubulaire, entre lesquelles est disposé un disque de retenue 39 portant un mandrin 41. L'ajutage extérieur ou embout 36 est maintenu de façon déplaçable sur la partie avant de la tête tubulaire au moyen d'une bague d'arrêt et de guidage 37. Les vis de blocage sont désignées par 42. Le déplacement de l'ajutage extérieur 36 est assuré par les vis de centrage 27. A chacune de ces vis de centrage 27 est raccordé, par l'intermédiaire d'une pièce d'accouplement 35, un servo-moteur 28 qui est commandé par le signal de réglage du régulateur 29 du circuit correspondant. les branchements et lignes de jonction nécessaires ne sont pas représentés au dessin. La Fig. 4, qui est une vue en direction de la sortie de l'ajutage, montre de façon particulièrement claire qu'à chacune des six vis de centrage est associé un servo-moteur et, par suite, un circuit de réglage. il serait possible toutefois de ne prévoir qu'un seul servomoteur, susceptible de tourner autour de la tête tubulaire et d'être accouplé, dans les diverses positions de réglage, aux éléments d' ajustement et à l'appareillage régulateur correspondant. L'invention fournit donc une boudineuse dans laquelle peuvent être corrigés de manière entièrement automatique tous les écarts d' épaisseur de paroi se produisant en service par rapport à des valeurs de consigne prédéterminées. Revendications 1 - Boudineuse pour tuyaux en matière plastique, comportant une tête tubulaire, un appareil dévideur et un instrument de mesure d' épaisseur de paroi, caractérisée en ce que, entre l'instrument de mesure de l'épaisseur de la paroi et des éléments de la tête tubulaire déterminants pour l'ajustement de l'épaisseur de la paroi du tuyau, est disposé un appareillage de commande pour déplacer automatiquement les éléments d'ajustement en fonction des différences d' épaisseur de la paroi détectées le long de la circonférence du tuyau par l'instrument de mesure. 2 - Boudineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que, pour l'ajustement automatique d'une épaisseur générale prédéterminée de paroi, il est prévu un appareillage de commande supplémentaire raccordé à 1'appareil dévideur et commandé par au moins une grandeur de sortie de l'instrument de mesure. 3 - Boudineuse selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'instrument de mesure est adapté pour détecter l'épaisseur de la paroi du tuyau à des emplacements répartis régulièrement sur la circonférence du tuyau (profil transversal), les éléments d'ajustement étant disposés à des emplacements de la tête tubulaire répartis de façon correspondante. 4 - Boudineuse selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce qu'à chaque élément d'ajustement est raccordé un régulateur auquel est appliqué comme grandeur réglée le signal de l'épaisseur de paroi qui a été déterminée à l'emplacement de l'instrument de mesure correspondant à cet élément d'ajustement. 5 - Boudineuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que, pour déplacer lesféléments d'ajustement, il est prévu au moins un servo-moteur commandé par-les régulateurs. 6 - Boudineuse selon la revendication 5, caractérisée en ce qu' à chaque élément d'ajustement est associé un servo-moteur. 7 - Boudineuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caract#érisée en ce que les éléments d'ajustement sont constitués par des vis de centrage de la tête tubulaire. 8 - Boudineuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les éléments d'ajustement sont actionnables par voie hydraulique ou pneumatique. 9 - Boudineuse selon la revendication 7, caractérisée en ce que les vis de centrage attaquent la tête tubulaire de façon à pouvoir déplacer un anneau extérieur de l'aJutage de la tête tubulaire.