Brevet FR2421048A1 — publié le 19791026

La présente invention est relative à une tête d'extrusion pour la fabrication d'un tuyau en matière plastique constitué de deux tubes élémentaires concentriques, par exemple pour la fabrication de tuyaux en chlorure de polyvinyle présentant une paroi extérieure à rainures transversales et une paroi intérieure essentiellement lisse. Les dispositifs à tête d'extrusion connus utilisés pour une telle fabrication comportent des têtes latérales ou obliques dans lesquelles un écoulement de matière plastique doit s'écouler autour d'un écoulement central de matière plastique déjà canalisé. Il est également connu dans ces dispositifs de forcer l'écoulement introduit latéralement à prendre une section en forme de U pour contourner l'écoulement central et de parvenir à une forme annulaire fermée. Certes, avec ce dispositif connu on peut résoudre de façon très satisfaisante le problème ancien posé par les pressions d'extrusion élevées nécessaires pour les matières plastiques à viscosité moyenne et élevée tel que le chlorure de polyvinyle, mais par contre, ces dispositifs ont néanmoins l'inconvénient que l'on ne parvient qu'imparfaitement, en particulier lorsqu'on travaille avec du chlorure de polyvinyle, à former l'écoulement de matière plastique jusqu'à la forme annulaire; le tuyau fini présente des irrégularités le long de la ligne de jonction , ce qui risque d'entrainer la rupture du tuyau.Il est vrai que l'on peut éviter ces irrégularités par l'utilisation d'additifs mais ces substances sont coûteuses et modifient de façon défavorable les propriétés mécaniques du produit fini. L'invention a pour but de fournir un dispositif à tête d'extrusion tel que défini ci-dessus et perfectionné de manière à éviter les inconvénients précités et de permettre la fabrication satisfaisante de tuyaux doubles en chlorure de polyvinyle. Le dispositif à tête d'extrusion suivant l'invention est donc caractérisé en ce qu'il comprend une seule tête d'extrusion rectiligne comportant une buse, une partie intermédiaire etun mandrin, ladite partie intermédiaire divisant l'écoulement de matière plastique introduit en amont en deux écoulements concentriques, cette partie intermédiaire étant avantageusement fixée sur la buse. Par conséquent, l'invention consiste à diviser en deux écoulements de matières concentriques, intégraux et indépendants, un seul et même écoulement d'une masse de matière. Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie intermédiaire comporte un organe de séparation, un support de la partie intermédiaire et une partie de guidage ou de formage. Dans une variante très avantageuse, on peut obtenir, selon l'invention, une pression d'extrusion faible, en prévoyant un organe de séparation présentant un couteau annulaire auquel se raccordent dans le sens de l'écoulement des surfaces de déviation pour les écoulements de matière. On peut prévoir également un dispositif de chauffage et/ou de refroidissement au moins au voisinage de la partie intermédiaire et dans ou sur la buse afin de pouvoir commander la vitesse de sortie des écoulements de matière. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé sur lequel la Fig. unique représente une vue schématique en coupe longitudinale d'une tête pour l'extrusion de deux tubes concentriques. Sur la Fig., il s'agit d'une tête d'extrusion du type rectiligne dans laquelle la matière plastique, par exemple, du chlorure de polyvinyle, est envoyée selon l'axe de la tête. Celle-ci comprend un mandrin usuel 2, un support de mandrin 3 muni d'ailettes 4, une buse 5 ainsi qu'une partie intérieure qui est montée en aval du support 3. Cette partie intermédiaire a pour but de diviser l'écoulement de matière plastique A en deux écoulements intégraux complètement fermés B et C parfaitement indépendants l'un de l'autre. A cet effet, il est prévu un organe de séparation 7 présentant un couteau annulaire 8 ainsi que des surfaces de déviation 9 se raccordant sur ce couteau dans le sens de l'écoulement et destinées à guider les deux écoulements de matière séparés. La partie intermédiaire 6 est portée par un support tubulaire 10 comportant des ailettes 13 au moyen desquelles ce support est solidaire de la buse 5. Les deux écoulements sont acheminés vers des sorties annulaires 11 et 12 par une partie de formage et de guidage 14. Cette dernière présente une forme tubulaire de révolution coaxiale au mandrin 2. Les vitesses des deux écoulements tubulaires concentriques doivent être égales au droit des sorties 11 et 12. Outre le fait que les vitesses des écoulements séparés sont determinees par la position des surfaces de déviaton 9 dans les canaux d'amenée, on obtient cette vitesse identique avantageusement par des dispositifs de refroidissement et/ou de chauffage qui sont prévus au moins dans la zone de la partie intrmédiaire 6. Sur le dessin on a représenté un dispositif de refroidissement et/ou de chauffage 15 sur la buse 5 et un ,16, dans le mandrin 2. Pour la fabrication des tubes présentant une paroi extérieure rainurée transversalement et une paroi intérieure essentiellement lisse, on place une machine de formage en aval de la tête 1. Cette machine est connue en soi et, comme elle ne fait pas partie de l'invention, elle n'a pas été représentée. Un telle machine comporte une tige sur laquelle est glisse le tube intérieur. La formation des rainures transversales dans le tube extérieur est exécutée à l'aide de deux rangées de mâchoires. Selon les deux procédés de formage connus, il règne une surpression ou une dépression dans l'espace délimité ?ar le-tube intérieur, la tige et la face aval de la tête d'extrusion. Pour obtenir cette condition de pression, le mandrin 2 présente un canal 17 qui par l'intermédiaire d'une ailette 4 en forme de torpille est connecté à un raccord 18. Au cours des deux procédés de fabrication il est également indispensable que de l'air sous pression soit envoyé dans 3;1espace entre les deux tubes ce qui peut êtrè réalisé dans la tête d'extrusion suivant l'invention au moyen d'un ou de plusieurs canaux 19 prévus dans la partie intermédiaire et connectés, par l'intermediai- re des ailettes 10 en forme de torpille avec des raccords 20. Le dispositif à tête d'extrusion suivant l'invention est particulièrement approprié pour traiter du chlorure de polyvinyle et assure une fabrication dépourvue de joint et par conséquent de défauts d'homogénéité, de deux tubes concentriques qui permettent d'obtenir des produits finis considérablement améliorés en ce qui concerne leur tenue à la pression, tels que par exemple les tubes de drainage avec paroi intérieure lisse. REYENDICATIONS 1 - Dispositif à tête d'extrusion pour la fabrication d'un tuyau en matière nlastique constitué de deux tubes élémentaires concentriques, par exemple pour la fabrication de tuyaux en chlorure de polyvinyle présentant une paroi extérieure à rainures transversales et une paroi intérieure essentiellement lisse, caractér- se en ce qu'il comprend une seule tête d'extrusion rectiligne (1) comportant une buse (5), une partie intermédiaire (6) et un mandrin (2), ladite partie intermédiaire (6' divisant l'ecoulement de ma tière plastique (A) introduit en amont en deux écoulements concentriques (B,C), cette partie intermédiaire (6) étant avantageusement fixée sur la buse (5S. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie intermédiaire (6) comporte au moins un canal (19) pour un milieu sous pression, tel que de l'air sous pression. 3 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le mandrin (2) comporte un canal d'écoulement (17). 4 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des dispositifs de chauffage et/ou de refroidissement (15, 16 > sont disposés respectivement dans le mandrin (2) et dans ou sur la buse (5), au moins dans la zone de la partie intermédiaire (6). 5 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie intermédiaire (6) comporte un organe de séparation (7), un support (10) pour la partie intermédiaire (6) ainsi qu'une partie de guidage et de formage (14). 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe de séparation t7) présente un couteau annulaire (8) auquel se raccordent des surfaces de déviation (9) dans le sens de l'écoulement, ces surfaces guidant les écoulements séparés (B, C) de matière. 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie intermédiaire (6) est réalisée sous la forme d'un support de mandrin (ailettes 13). 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications i à 7, caractérisé en ce que le supPort de la partie intermédiaire est muni d'un canal d'alimentation (19) connecté à un raccord (20). 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la partie de guidage et de formage (14) est réalisée sous la forme d'un corps tubulaire de révolution disposé coaxialement au mandrin.