Brevet FR2322724A1 — publié le 19770401

La présente invention concerne un appareil destiné à calibrer les profilés produits en continu à chaud, pendant leur refroidissement. Dans les dispositifs connus de ce genre le calibrage se fait par aspiration sous vide soit à travers des formes métalliques elles-memes refroidies par la circulation de liquide, soit par immersion directe dans un liquide à travers des diaphragmes métalliques l'ensemble étant mis en dépression dans un récipient étanche traversé par le profil. Dans le fer cas, le refroidissement est obtenu par contact direct du profil avec la masse métallique du calibreur grâce à la force de dépreo- sion crée par une puissante pompe à vide, ce qui est incompatible avec le retrait du profil qui le décolle du métal contre lequel il est aspiré. Dans le 2ème cas le refroidissement est obtenu par immersion directe dans une masse de liquide qui ne circulant pas au voisinage du profil crée une zone chaude limitant la capacité du refroidissement d'une part, et nécessite d'autre part la mise en dépression d'un important volume à ltaide a'une pompe à vide puissante pour limiter le temps de mise en condition de travail. La production continue atteint maintenant de telles cadences qu'il est nécessaire, d'une part de limiter les temps de mise en route et dtaugmenter d'autre part la capacité de refroidissement permettant de calibrer les profils en un minimum de temps pour accélérer la vitesse de production continue et diminuer les coties de fabrication.L'appareil suivant l'invention permet d'augmenter la capacité de refroidissement et donc la vitesse de production tout en faisant appel non pas à une puissante pompe à vide, mais > une simple pompe à liquide i'un prix d'achat plusieurs fois inférieur et d'un entretien pratiquement nul. Dans celui-ci en effet le profil à calibrer quelle que soit sa forme passe au travers d'un tube long d'une dimension nettement supérieure à celle du profil qui est calibré dans une zone limitée à son entrée dans le tube. Cette zone de calibrage a la dimension du tube, très courte pour ne représenter que quelque fois la dimension du profil - est elle-mEme creusée de chambrages annulaires au fond desquels sont ménagés des fentes ou orifices quelconques.Tout de suite après la zone de calibrage sont ménagés dans la paroi du tube quelques fentes ou orifices semblables aux précédents. Ce tube au travers duquel passe le profil est engagé dans un corps creux étanche muni d'une prise de liquide, d'une prise manométrique, de prise de température et d'une arrivée additionnelle de liquide. Par ~ ailleurs, le tube est immergé par un bout dans une gouttière de refroi dissement complémentaire dans laquelle il pénètre par une extrémité au travers d'un joint. L'arrivée additionnelle de liquide passant au travers d'un échangeur pour réchauffer ou refroidir le liquide d'ap point peut se prélever dans la gouttière. La prise de liquide du corps creux est raccordée à l'aspiration d'une pompe ordinaire à liquide en passant par un clapet anti-retour.Cette même pompe possède un deuxième circuit d'aspiration également muni d'un clapet anti-retour, et d'une vanne qui prélève le liquide d'un bac séparé. Le refoulement de la pompe se faisant dans ce même bac par une conduite munie d'une vanne le circuit de liquide se complète par une vanne d'amorçage de la pompe et de remplissage du bac qui possède un trop plein. On voit immédiate ment que la mise en marche de la pompe à liquide établit une circula tion entre l'aspiration et le refoulement dans le bac d'une part et entre la gouttière et le trop plein du bac d'autre part. La gouttière étant alimentée séSarem ent en liquide.C'est à travers le tube enve loppe du profil que ce fait cette circulation et donc en contact intime avec le profil à contre courant de son défilement, dans les meilleures conditions d'échange thermique avec un liquide à température choisie et ce sur toute la longueur du profil immergé jusqu'au raz de la zone de calibrage, saisissant le profil chaud juste en sortie du calibre pour le maintenir immédiatement à la cdte définie par le calibre, em pêchant toute déformation par-allongement du profil par exemple. On contrôle la température du profil refroidi par la mesure thermométrique de la température du liquide en circulation dans le corps.Au contrôle la force de dépression crée par l'aspiration du liquide dans le corps enveloppent juste le tube par un manomètre. pour travailler avec des valeurs minimum de dépression on sépare par un diqphragme non étanche la zone de calibrage de la zone de circulation créant une chambre dans laquelle on peut injecter par l'arrivée additionnelle du liquide plus ou moins chaud suivant le profil à traiter permettant de bénéficier de sa plasticité maximum pour la plaquer sans effort contre le calibre par exemple. Cette zone est contrdlée séparément en température.La force de dépression pour une pompe donnée peut entre aJustée au niveau de la zone de calibrage en agissant sur la vanne d'aspiration dans le bac donnant la dépression maxi au point d'équivalence de la somme des débits aspirés dans le bac et dans le corps creux, avec la capacité de la pompe. Cette équivalence donnant la dépression maxi cat atteinte en ouvrant ou fermant la vanne d'aspiration jusqu'à la valeur maxi indiquée par le manomètre. On peut alors réduire cette valeur en fonc tion de la nécessité de calibrage du profil ; en fermant progressivement la vanne de refoulement dans le bac. On assure ainsi les meilleures conditions de fonctionnement de la pompe et la valeur optimale pour produire le profil à grande vitesse.Les dessins annexes illustrent à titre d'exemple seulement un mode de réalisation de l'appareil conforme à la présente invention. Tel qu'il est représenté, par la Fig.2 l'appareil comporte un tube (i) de forme quelconque, traversé dans le sens de la flèche (2) par le profil produit (S) provenant par exemple d'une filiaire (0 . Sortant de la filiaire (4) le profil (3) est calibré par contact contre la partie étranglée (5) du tube (1) et maintenu dans cette forme par la dépression dans le sens des flèches (6) crée dans les chambres (7) et (8) au travers des orifices (9-10) par l'aspiration du liquide (9) contenu dans la gouttière (10) alimentée par une arrivée séparée (11). La circulation du liquide (9) suivant les flèches (12-13-14 et 15) à contre courant du sens de déplacement du profil (3) assure un contact intime et les meilleures conditions d'échange thermique. La température du liquide est mesurée par le thermomètre #16) et la dépression crée contre la paroi du profil (3) par le manomètre (17) identique en tout point du corps creux (18) formant l'enveloppe juste nécessaire à la circulation du liquide autour du profil (3). Ce corps creux (18) est obturé à ses extrémités par exemple par deux flasques (19 et 20) solidaires du tube (1) et étanchant l'enveloppe par deux joints (21-22) permettant de changer de type de tube (1) en conservant le mème corps (18) et ses accessoires.A l'intérieur du corps (lo) on ménage# une zone non étanche (2v) au niveau de la zone de calibrage du profil (3) par un diaphragme percé d'orifices(24) au travers desquels peut se créer une circulation annexe (25) alimentée par une arrivée complémentaire (26) de liquide d'un débit réglable par une vanne (27) prélevant le liquide par exemple dans la gouttière (io) après l'avoir fait traverser un échangeuR (28) où il peut être plus ou moins réchauffé ou refroidi permettant ainsi de régler la température de la zone (23) suivant une valeur affichée par le thermomètre (29).La circulation du liquide dans le corps creux (10) se fait suivant la flèche (15) qui correspond à la Fig.1, à la flèche (16) du circuit d'aspiration d'une pompe (30) commandée par un moteur (31). Ce circuit d'aspiration, outre l'aspiration à travers le corps creux (18) suivant les flèches (15-16) et le clapet (32) prélève pa r les flèches (33-34-35) le liquide (36) d'un bac séparé (37) muni d'un trop plein (38). L'aspiration dans le bac (:36) se fait par un clapet (39) et une vanne (40). L'amorçage de la pompe (30) et le remplissage du bac (36) se fait au départ par l'alimentation en liquide extérieur au système par une vanne (41). Le refoulement de la pompe (30) se fait suivant les flèches (42-43-44) dans le'trac (fi) à travers une vanne (45). Le bac (36) étant plein la circulation du liquide se fait donc en circuit fermé avec apport par (16) du liquide de refroidissement du profil (3) qui est évacué par le trop plein (38). L'appareil objet de l'invention peut entre utilisé dans tous les cas de production en continu de produits sous forme de profils dont le cas typique est la fabrication de profils plastiques par extrusion. l'utilisation de l'eau en tant que liquide de refroidissement étant la plus répandue à ce jour ne limite pas le domaine d'application de cet appareil qui pourrait d'ailleurs utiliser un fluide quelconque sans changer le principe. REYENDICATIONS I Appareil de calibrage à dépression des profils produits en continu, caractérisé en ce que la dépression utilisée est produite par la cir culation du liquide de refroidissement autour du dit profil. 2 Appareil selon la revendication 1 ca ractérise en ce que le tube dans lequel passe le profil à calibrer comporte un étranglement vers son entrée dans laquelle le profil s'applique par dépression à travers des orifices faisant communiquer des espaces annulaires avec le corps de l'appareil en dépression- 3 Appareil selon la revendication 2 caractérisé en ce que le corps est mis en dépression par la circulation du liquide d'une simple pompe d'aspiration. 4 Appareil selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'aspiration de la pompe se fait par un deuxième circuit prélevant le liquide d'un bac séparé dans lequel il retourne par le refoulement de la pompe. 5 Appareil selon la revendication 2 caractérisé en ce que le tube dans lequel passe le profil à calibrer crée autour de celui-ci une circula tion intense du liquide qui améliore son refroidissement jusqu'au ras de la zone où il est calibré par la disposition judicieuse des orifices d'aspiration. - o Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que la zone de calibrage est isolée de la circulation du liquide de refroidissement par un diaphragme non étanche permettant d'injecter un liquide plus ou moins froid pour maintenir le profil en cours de calibrage à la température optimum. 7 Appareil selon la revendication 3 caractérisé en ce que le liquide aspiré à travers le corps par le tube provient d'une gouttière de re froidissement complémentaire dans laquelle pénètre I1 extrémité du tube. 8 appareil selon la revendication 2 caractérisé en ce que le tube de circulation comporte deux joues solidaires étanchant le corps creux et permettant l'utilisation par substitution du m#me corps pour différents tubes correspondant à différentes formes de pro fil. 9 Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que le liquide de circulation peut entre plus généralement un fluide quelconque au niveau des applications possible du procédé.