Brevet FR2439078A1 — publié le 19800516

L'invention a trait, d'une part, a des tubes, tuyaux, profilés creux et analogues en matière plastique obtenus par extrusion et, d'autre part, au procédé pour leur fabrication ainsi qu'à l'outil pour la réalisation du procédé. Pour la fabrication de tubes, tuyaux et profilés creux en matière plastique, en#particulier en polyéthylène, en polypropylène, en polychlorure de vinyle, en caoutchouc et autres, on utilise principalement le procédé dit procédé d'extrusion. On introduit des granulés de matière plastique dans une installation d'extrusion composée essentiellement d'une extrudeuse, éventuellement d'un conformateur, d'un bac de refroidissement, d'un banc de tirage et d'un système enrouleur. Les tubes, tuyaux, profilés creux et analogues obtenus par l'intermédiaire de cette installation d'extrusion comportent une paroi pleinenéces- sitant une quantité donnée desdits granulés de matière plastique constituant un des paramètres pour déterminer le prix de revient. Par suite de problèmes économiques, il est souhaitable d'obtenir avec la même quantité de granulés une augmentation du volume des produits e# trudés. La présente invention a pour but d'économiser la matière de base tout en conservant la résistance a l'écrasement des produits extrudés. A cet effet, 1 invention concerne des tubes, tuyaux, profilés creux et analogues en matière plastique obtenus par extrusion caractérisée en ce que la paroi de ces produits extrudés comporte des canaux creux de section quelconque parallèles a l'axe longitudinal desdits tubes, tuyaux, profilés creux et analogues. Selon le procédé d'extrusion connu, le tube, tuyau, profilé creux extrudé en matière plastique sortent de la tête d'extrusion entre la filière et le poinçon. Leur paroi est pleine et massive quelle que soit l'épaisseur. Ces produits extrudés acquièrent leur calibre définitif,- intérieur et/ou extérieur, en passant sur le conformateur ou dispositif de calibrage tant qu'ils sont encore mous et plastiques. Pour obtenir ces canaux creux réalisés dans la paroi des produits extrudés, il est donc nécessaire de modifier le procédé d'extrusion connu pour maintenir ces canaux ouverts jusqu'au refroidissement complet du produit extrudé et éviter que ces canaux ne se referment en se soudant. A cet effet, l'invention concerne également un procédé de fabrication de tubes, de tuyaux, de profilés creux et analogues en matière plastique comportant des parois pourvues de canaux creux parallèles a l'axe longitudinal du produit extrudé, caractérisé en ce que le formage de ces canaux se fait dans la tête d'extrusion et se prolonge durant la phase de refroidissement jusqu'au durcissement du produit extrudé quel que soit le procédé de calibrage mis en oeuvre. A cet effet, l'invention concerne un outil pour le formage de tubes, tuyaux, profilés creux et analogues en matière plastique obtenus par extrusion et présentant une paroi pourvue de canaux creux de section quelconque parallèle à l'axe longitudinal desdits produits extrudés, ces canaux étant obtenus dans la tête d'extrusion et maintenus ouverts durant la phase de refroidissement, caractérise en ce qu'il comporte, répartis sur la surface intérieure de la tête d'extrusion, des poinçons satellites disposés entre le poinçon central et la filière dont les axes longitudinaux sont parallèles à l'axe longitudinal du poinçon central. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin ci-annexé dans lequel: - la figure I est une vue en coupe en élévation de l'extrémité de la'outil permettant la réalisation de produits extrudés à paroi creuse selon le procédé conforme à l'invention ; - les figures 2 à 7 sont des vues en coupe de produits extrudés conformes à l'invention - les figures 8 à 10 sont des vues en perspective de produits obtenus par application du procédé conforme à l'invention. On se réfère à la figure 1. L'outil I permettant la réalisation des tubes, tuyaux, profilés creux et analogues 2 en matière plastique, notamment en polyéthylène, en polypropylène, en polychlorure de vinyle, en caoutchouc et autres, est une tête d'extrusion composée d'une filière 3 et d'un poinçon central 4. La surface intérieure 5 du poinçon central 4 comporte une pluralité de poinçons satellites 6, 7 dont l'axe longitudinal 8, 9 est parallèle à l'axe longitudinal 10 du poinçon central 4. Le produit en fusion il s'écoule à travers les nervures 12 et enrobe les poinçons satellites 6, 7. En fonction de la section des poinçons satellites 6, 7 ainsi que de leur nombre, le produit extrudé 2 comporte des canaux creux 13, 14 dont l'axe longitudinal 15, 16 est parallèle à l'axe longitudinal 17 du produit extrudé 2. Le produit extrudé 2 sortant de la tête d'extrusion est encore mou et plastique. De ce fait, il y a risque que les canaux creux 13, 14, réalisés par l'intermédiaire des poinçons satellites 6, 7, se referment en se soudant. Pour annihiler ce risque, on pourvoit les poinçons satellites 6, 7 de calibreurs satellites 18, 19 de longueur telle que le produit extrudé 2, après passage du conformateur (non représenté), soit entièrement refroidi et dur. Ces calibreurs satellites 18, 19 aboutent avec les poinçons satellites 6, 7. Du fait qu'il y a gonflement de la matière à la sortie-de la tête d'extrusion, le produit extrudé ne présente pas un plan rectiligne mais est lé gèrement conique. Par ailleurs, le produit extrudé est soumis à une certaine déformation et il s'avère donc nécessaire que les poinçons satellites 6, 7, suivent les fluctuations du produit extrudé. A cet effet, selon un premier mode de réalisation, ces calibreurs satellites 18, 19 sont des fils ou des tuyaux en matière plastique souple ou, selon un second mode de réalisation, ces calibreurs satellites 19 sont constitués de billes, de boules ou d'éléments cylindriques 20, 21 montés en chapelet et reliés par des fils ou des chaînettes 22, 23.En raison de leur souplesse ou de leur articulation, les calibreurs satellites 18, 19 épousent les déformations et changements dimensionnels du produit extrudé entre la sortie de la tête d'extrusion et l'entrée dans le dispositif de calibrage extérieur ou sur le dispositif de calibrage intérieur tout en étayant les canaux creux 13, 14. Toutefois, ces calibreurs satellites 18, 19 ne doivent pas constituer un frein pour le déplacement du produit extrudé 2. A cet effet, les calibreurs satellites 18, 19 sont réalisés en matière plastique très lisse et non adhérente tel que le polytétrafluoréthylène. Bien entendu, la section et le nombre des calibreurs satellites 18, 19 et des poinçons satellites 6, 7 sont conformes à la section et au nombre de canaux creux 13, 14 que l'on veut obtenir. il est certain que ces canaux ne doivent pas affaiblir la résistance à l'écrasement du produit final. On se réfère aux figures 2 à 7. Ces figures présentent, à titre d'exemple non limitatif, la section d'un tube extrudé présentant les canaux creux conformément à l'invention. Ainsi, comme visible dans la figure 2, les différents canaux 113, 114 sont disposes sur un cercle 124 concentrique au pourtour extérieur 125 et au pourtour intérieur 126 du tube extrudé 102. Selon un autre mode de réalisation, les différents canaux 213, 214 sont disposés en quinconce sur deux cercles 227, 228 (voir figure 3). Les différents canaux creux 113, 114 et 213, 214 ont une section ronde. Toutefois, cette section peut être quelconque. Dans la figure 4, les canaux creux 313, 314 ont une section triangulaire alors que les canaux creux 413, 414, tels que visibles dans la figure 5, ont une section trapézolda- le. On décrira ci-dessous quelques exécutions particulières dans le cadre de l'invention. Les mandrins habituels, utilisés pour les bobines de papier, films plastiques, bandes de tissu et autres, sont faits de bandes de papier enroulées et collées pour former une certaine épaisseur de paroi et avoir ainsi une résistance suffisante à l'écrasement. Jusqu'à présent, il n'était pas facile de remplacer le mandrin en carton par des mandrins en ratière plastique extrudés. En effet, ces derniers ont une surface intérieure plus dure et plus lisse et glissante. De ce fait, il y aurait glissement du mandrin en matière plastique sur les broches extensibles ou sur les cônes de fixation pendant l'enroulage ou le déroulage de la bobine de papier sur machine. La présente invention permet le remplacement des mandrins en carton par des mandrins en matière plastique. il suffit que le cercle concentrique 524 soit plus près du pourtour intérieur 526 que du pourtour extérieur 525 du tube extrudé 502. De ce fait, les canaux creux 513, 514 permettront d'obtenir sur le pourtour intérieur 526 des bossages longitudinaux 529, 530 ayant la forme de petits tubes en saillie. Dans ce cas, le poinçon central (non représenté, mais visible dans la figure 1) est cannelé. La pression de la broche extensible enfoncera progressivement les sommets saillants 531, 532 de ces bossages semicylindriques 529, 530 en provoquant un écrasement des canaux creux 513, 514. Toutefois, cette pression provoquera une contrepression de plus en plus forte au-fur-et-à-mesure de l'augmentation de la pression. Le tube-mandrin, et par voie de conséquence, la bobine qu'il porte seront ainsi fortement bloqués sur la broche et ne pourront ni tourner, ni glisser sur celle-ci. De même, pour les cônes de fixation enfoncés dans chaque bout du mandrin, leur surface de contact et de pression sera plus importanteà l'intérieur du mandrin, grâce à cette meme -clasticité s'adaptant à leur conicité. Par ailleurs, les tubes et les tuyaux sont stockés en forme de couronnes. Toutefois, du fait que la matière est très lisse, les différentes spires de cette couronne ont tendance à glisser les unes sur les autres, ce qui rend difficile le stockage desdits tubes et/ou tuyaux. Selon un mode de réalisation de l'invention, on rapproche le cercle concentrique 624 du pourtour extérieur 625. De ce fait, on obtient un tube ou un tuyau à l'intérieur lisse mais à l'extérieur strié dont les stries élastiques sont formées par des bossages semi-cylindriques 633, 634 faisant saillies par rapport au pourtour extérieur 625 (voir figure 7). Pour obtenir ce résultat, il suffit de rapprocher les poinçons satellites de la filière elle-même cannelée. La préhension du tuyau est ainsi facilitée, même si la matière est très lisse. Un gros tube extrudé, avec paroi creuse conforme à l'invention, tronçonné en longueur déterminée en fonction de la capacité à obtenir, permet de réaliser des fûts et/ou des emballages cylindriques 735. il suffit de fermer ce tronçon de tube par un fond 736 et un couvercle rapportés 737 (voir figure 8). Bien entendu, la filière peut avoir une forme quelconque.Ainsi, conte visible dans la figure 9, on peut réaliser des claies et/ou des palissades 838. Ces claies 838 sont constituées d'éléments tubulaires parallèles 839, 840, 841 reliés entre eux par une entretoise souple 842, 843. Pour relier entre elles plusieurs claies, on peut pourvoir l'un des chants longitudinaux 844 d'un profilé femelle 845 alors que l'autre chant longitudinal 846 comporte une languette à rebord en forme de jonc 847. On peut obtenir, par application de la présente invention, des tabliers de volets roulants 948. Dans ce cas, les différents éléments tubulaires parallèles 949, 950, 951 sont reliés par des languettes souples 952, 953 formant charnières. Dans ces languettes 952, 953, on peut prévoir des trous et/ou des fentes 954, 955, afin de laisser passer ou non air et lumière suivant que le volet sera tendu ou tassé sur lui-même par son propre poids (voir figure 10). Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de conr binaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de ltesprit de l'invention. Revendications 1. Tubes, tuyaux, profilés creux et analogues en matière plastique obtenus par extrusion caractérisés en ce que la paroi de ces produits extrudés comporte des canaux creux de section quelconque parallèles à l'axe longitudinal desdits tunes, tuyaux, profilés creux et analogues. 2. Tubes, tuyaux, profilés creux et analogues selon la revendicaticn I caractérisés en ce que les canaux creux sont disposés sur au moins un cercle concentrique équidistant du pourtour extérieur et du pourtour intérieur de ces produits extrudés. 3. Tubes, tuyaux, profilés creux et analogues selon la revendication 1 caractérisés en ce que les canaux creux sont disposés sur au moins un cercle concentrique situé plus près du pourtour intérieur que du pourtour extérieur du produit extrudé permettant d'obtenir sur le pourtour intérieur des bossages longitudinaux creux faisant saillies et pouvant être écrasés. 4. Tubes, tuyaux, profilés creux et analogues selon la revendication 1 caractérisés en ce que les canaux creux sont disposés sur au moins un cercle concentrique situé plus près du pourtour extérieur que du pourtour intérieur du produit extrudé permettant d'obtenir sur le pourtour extérieur des stries élastiques longitudinales. 5. Procédé de fabrication de tubes, de tuyaux, de profilés creux et analogues en matière plastique comportant des parois pourvues de canaux creux parallèles à l'axe longitudinal du produit extrudé caractérisé en ce que le formage de ces canaux se fait dans la tête d'extrusion et se prolonge durant la phase de refroidissement jusqu'au durcissement total du produit extrudé. 6. Outil pour le formage de tubes, tuyaux, profilés creux et analogues en matière plastique obtenus par extrusion et présentant une paroi pourvue de canaux creux de section quelconque parallèles à l'axe longitudinal desdits produits extrudés, ces canaux étant obtenus à la sortie de la tête d'extrusion et maintenus ouverts durant la phase de refroidissement caractérisé en ce qu'il comporte, répartis sur la surface interne de la tête d'extrusion, des poinçons satellites disposés entre le poinçon central et la filière et dont les axes longitudinaux sont parallèles à l'axe longitudinal du poinçon central. 7. Outil selon la revendication 6 caractérisé en ce que les poin çons satellites sont disposés sur au moins un cercle concentrique équidistant du poinçon central et de la filière. 8. Outil selon la revendication 6 caractérisé en ce que les poin çons satellites sont disposés sur au moins un cercle concentrique par rapport au poinçon central et à la filière mais plus près du poinçon central. 9. Outil selon les revendications 6 et 8 caractérisé en ce que le poinçon central comporte des cannelures coopérant avec les poinçons satellites désaxés pour obtenir sur le pourtour intérieur du produit extrudé des bossages longitudinaux creux faisant saillies par rapport audit pourtour intérieur. 10. Outil selon la revendication 6 caractérisé en ce que les poin çons satellites sont disposés sur au moins un cercle concentrique par rapport au poinçon central et à la filière mais plus près de la filière. 11. Outil selon les revendications 6 et 10 caractérisé en ce que la filière comporte des cannelures coopérant avec les poinçons satellites désaxés pour obtenir sur le pourtour extérieur du produit extrudé les stries élastiques longitudinales. 12. Outil selon la revendication 6 caractérisé en ce que les poin çons satellites aboutent à des calibreurs satellites maintenant les canaux ouverts depuis la sortie du produit de la tête d'extrusion jusqu'à durcissement total dudit produit extrudé. 13. Outil selon les revendications 6 et 12 caractérisé en ce que les calibreurs satellites sont des fils, des tuyaux en matière plastique souple pour s'adapter aux déformations que subit le produit extrudé entre la tête d'extrusion et le conformateur. 14. Outil selon les revendications 6 et 12 caractérisé en ce que les calibreurs satellites sont des billes, des boules, des éléments cylindriques montés en chapelet et reliés par des fils, des chaînettes pour conférer auxdits calibreurs une certaine souplesse ou articulation. 15. Outil selon les revendications 6 et 12 caractérisé en ce que les calibreurs satellites sont réalisés en matière plastique très lisse et non adhérente tel que le polytétrafluoréthylène pour éviter tout freinage de l'avance du produit extrudé.