Brevet FR2416463A1 — publié le 19790831

La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour mesurer le degré de réticulation des polymères. Dans la production des articles en substance polymère réticulée, par exemple das articles en substance @léfinique réticulée, tels que des tuyaux, tubes et autres conduits, il est nécessaire de faire des essais pour vérifier que la réticulation par unité de surface en coupe des molécules de la substance est uniforme. Si 13 réticulation par unité de surface en couoe n'est pas uniforme les ceractéristiques méca- Piques et physiques de l'article, tell@s @ue la résistance à la trantion et la résistance à la chaleur s'en trouvent affactées. On a proposé de vérifier le degré de réticulation par unité de surface an coupe d'un article en polymèle en appliquent une chsrge d'étirage sur un échantillon d'un article et en comparant l'allongement obtanu de l'échantillon à celui d'un échantillon de référeace so@mis à la méme charge d'étirege et pour lequel le degré de réticsletiun par unité de-surface an coupe est connu.Comme le degré de réticulation est proportionnel à la résistance à la traction le degré d'allonyement de l'échantillon à examiner est proportionnel à la réticulation par unité de surface en coupe de la substance de l'échantillon at peut étre déterminé par comparaison avec l'échantillon de référence, Bien qu'une telle proposition soit convenable pour la vérification an laboratoire des échantillons afin de déterminer leur degré de réticulstion, cette proposition ne convient pas pour déterminer le cegré de réticulation par unité de surface en soupe d'un article produit an continu. Conformémant a la présents invention, on fournit un Procédé de mesure du degré de réticulation par unité de surface sn coupe d'un article polymère en mouvement comprenant l'étape suivante On applique une force sur l'article dans une direction pratiquement perpendiculaire à la direction de son déplacement, et l'on mesure la grandeur d'un composent de la réaction de l'article à la force dans la direction de son mouvement de telle sorte que la mesure soit représentative du dagré de réticulation par unité de surface en coupe des molécules de l'article. La force peut être appliquée périodiquement et avoir une grandeur variable. La présente invention a également pour objet de fournir un appareil de mesure du degré de réticulation par unité de surface en coupe d'un article polymère en mouvement comprenant Des moyens d'application d'une force sur l'article pratiquement perpendiculaire à la direction de déplacement de l'article, des moyens.de mesure de la grandeur d'un composant de la réaction de l'article par rapport à la force dans la direction du mouvement de telle sorte que la grandeur soit mesurée par les moyens de mesure et qu1ele soit représentative du degré de réticulation par unité de surface en coupe de l'article. Les moyens pour appliquer la force doivent comporter des moyens de contact s'appliquant sur l'article et se déplaçant avec lui, ces moyens de contact étant montés mobiles par rapport aux moyens d'application de la force. Les moyens de contact peuvent être montés à rotation sur les moyens pour appliquer la force. Les moyens d'application de la force doivent être prévus pour appliquer la force périodiquement avec une grandeur variable et peuvent être montés excentriquement sur un support. Le support peut être un arbre rotatif sur son axe longitudinal et les moyens d'appliquer la force peuvent être fixés sur l'arbre de façon à tourner avec lui. L'arbre peut tourner sur l'axe au moyen d'organes d'entraînement. Les organes d'entraînement peuvent comprendre une source d'entraînement et un embrayage reliant la source d'entraînement à l'arbre de telle façon que l'arbre puisse tourner sur l'axe à une vitesse angulaire variable lorsque l'organe d'entraînement est en fonctionnement.L'embrayage peut comprendre un premier organe rotatif pouvant être entraîné par la source d'entraînement et un second organe rotatif fixé sur l'arbre de façon à tourner avec lui et des moyens pour relier les premier et second organes rotatifs de façon que l'arbre puisse tourner dans la même direction et avec une vitesse angulaire plus grande que lorsqu'il est entraîné par les moyens d'entraînement et pendant le fonctionnement de ces moyens d'entraînement. Le premier organe rotatif peut comprendre des organes de butée et le second organe rotatif peut comprendre des organes dentés pouvant su engager avec les moyens de butée pour que le premier organe rotatif entraîne le second organe. L'organe de mesure peut comprendre un générateur. Le générateur peut être équipé d'une armature pouvant être entraînée par l'arbre. Le générateur peut être conçu pour fonctionner alternativement comme moteur ou comme générateur pendant la rotation de l'arbre. Les organes de contact peuvent être constitués par un organe annulaire monté coaxialement par rapport aux organes rotatifs. L'élément annulaire peut être supporté par un roulement à billes monté sur l'arbre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit d'un mode de réalisation représenté schématiquement sur les dessins d'accom pagnement. En se reportant aux dessins on observe un appareil 10 de mesure du degré de réticulation par unité de surface en coupe d'un tube 11 en polyéthylène, tube qui est produit en continu à partir d'une unité de fabrication. L'appareil comprend un arbre 12 monté à rotation dans un palier 13 et pourvu d'un disque 14 monté excentriquement sur l'une de ses extrémités. Sur le disque 14 est monté à rotation un organe annulaire 15, un roulement à billes 16 étant placé entre le disque ou manchon 14 et l'organe annulaire 15. L'organe annulaire 15 a sa surface périphérique extérieure revêtue d'une composition 17 résistant à la chaleur. Une armature d'un moteur .générateur 18 est fixée sur une extrémité de l'arbre 12 en une position éloignée du disque 14. Sur l'arbre 12 est fixé, entre le palier 1 3 et le moteur générateur 18, un volant 1 9 et une roue dentée 20 qui est espacée du volant 19 longitudinalement sur l'arbre 12. Coaxialement à l'arbre 12 et adjacent à la roue dentée 20 est fixé un arbre tubulaire (non représenté) traversé par l'arbre 12 et sur lequel est fixée une poulie rotative 21. La poulie 21 a une face latérale 22 sur laquelle est montée pivotante et espacée sur sa pariphérie une paire de cliquets 23, 24. Chacun des cliquets 23, 25 est prolongé par une patte 25. Une vis 26 est logée dans chacune des pattes 25. Sur la face latérale 22 de la poulie 21 est fixée une paire de pattes 27, 28 qui sont adjacentes aux cliquets 23, 24. Chacune des pattes 27, 28 de la face latérale 22 de la poulie 21 est reliée à lune des pattes 25 des cliquets 23, 24 par des ressorts hélicoidaux 29 de traction. La poulie 21 est reliée par une courroie 30 en V à une poulie 31 fixée à l'arbre 32 d'un moteur 33. Le moteur'33 est conçu pour faire tourner l'arbre 32 à une vitesse angulaire constante de telle sorte que la courroie en V se déplace dans le sens des flèches du dessin en faisant tourner la poulie 21 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, comme représenté sur les dessins, par rapport à l'axe longitudinal central de l'arbre 12. Les cliquets 23, 24 sont sollicités à s'engager avec les dents de la roue dentée 20 par les ressorts 29 ce qui entraîne la rotation de l'arbre 12 dans le même sens que la poulie 21. Le tube 11 est conçu pour se déplacer au contact de la surface externe 17 de l'organe annulaire 15 et l'organe annulaire 15 tourne par rapport au disque 14 dès l'arrivée du tube 11 en provenance de l'unité de production. Pendant que l'organe annulaire 15 tourne au contact du tube 11, le disque 14 est entraîné à tourner par l'arbre 12 excentriquement à l'axe longitudinal central de l'arbre 12. Le montage excentrique du disque 14 sur l'arbre 12 conduit le disque 14 à appliquer une force périodique dirigée vers le bas sur le tube 11. La réaction du tube 1 1 à cette force se traduit par une déviation angulaire du disque 14 en sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à l'axe de rotation de l'arbre 12, la déviation se superposant à la vitesse angulaire du tube 12 entraînant des accroissements périodiques de la vitesse angulaire, ces accroissements étant rendus possibles grâce aux cliquets 23, 24 prévus pour chevaucher les dents de la roue dentée 20 lorsque cette roue dentée tourne par rapport à la poulie 21 dans le sens de rotation de la poulie 21. Les intervalles de variation de la vitesse angulaire sont accrus par le volant 19 ce qui se traduit par un rendement variable du moteur générateur 18 qui peut être branché à un dispositif indicateur (non représenté). La réaction due au tube 11 est proportionnelle au degré de réticulation par unité de surface en coupe des molécules du tube 11. De cette façon, les variations de rendement du moteur générateur 18 constituent une indication du degré de réticulation. Le moteur générateur 18 peut être agencé pour fonctionner en étant branché alternativement suivant un mode de générateur ou de moteur à 50 périodes par seconde de telle sorte que lorsqu'il fonctionne en tant que moteur la vitesse angulaire peut être appliquée sur l'arbre 12 pour compenser les pertes dues au frottement. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure du degré de réticulation par unité de surface en coupe d'un article polymère en mouvement caractérisé essentiellement par le fait que l'on applique une force à l'article dans une direction pratiquement perpendiculaire à la direction de son mouvement et que l'on détecte la grandeur du composant de la réaction de l'article à la force pour obtenir une indication du degré de réticulation par unité de surface en coupe de l'article. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la force est appliquée par un excentrique fixé sur un arbre entraîné tournant avec lui. 3. Appareil de mesure du degré de réticulation par unité de surface en coupe d'un article polymère mobile caractérisé essentiellement par des moyens permettant d'appliquer une force sur l'article pratiquement perpendiculairement à la direction de déplacement de l'article, des moyens de mesure de la grandeur de la composante de la réaction de l'article à la force et des moyens de détecter la réaction de façon à avoir une indication du degré de réticulation par unité de surface dudit article. 4. Appareil selon la revendication 3 caractérisé en ce que les moyens d'appliquer la force sont constitués par un excentrique monté sur un support. 5. Appareil selon la revendication 4 caractérisé en ce que le support est un arbre tournant autour de son axe longitudinal, l'arbre étant pourvu de moyens d'appliquer une force fixés sur l'arbre et tournant avec lui, et caractérisé en outre par une source d'entraînement et des moyens d'embrayage reliant la source d'entraînement audit arbre de telle sorte que l'arbre soit prévu pour tourner autour de l'axe à une vitesse angulaire variable à laquelle fonctionne l'organe d'entraînement. 6. Appareil selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'organe d'embrayage comprend un premier organe rotatif prévu pour être entraîné par la source d'entraînement, un second organe rotatif fixé sur l'arbre pour tourner avec lui et des moyens de liaison pouvant fonctionner entre les premier et second organes rotatifs de telle sorte que l'arbre puisse tourner dans une direction d'entraînement mais à une vitesse angulaire plus grande que celle permise par la source d'entraînement pendant le fonctionnement de celui-ci. 7. Appareil selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'un des organes rotatifs comprend des organes de butée et l'autre des deux organes rotatifs comprend des moyens à cliquet prévus pour s'engager avec les moyens de butée de façon que l'entraînement puisse être transmis de l'un à l'autre des organes rotatifs. 8. Appareil selon la revendication 7 caractérisé en ce que le moyen de détecter pour mesurer la réaction de la force appliquée est un générateur pourvu d'une armature prévu pour être entraîné par l'arbre de telle façon que le générateur soit prévu pour fonctionner alternativement comme moteur et comme générateur pendant la rotation de l'arbre.