Brevet FR2477955A1 — publié le 19810918

La présente invention se rapporte à des per- fectionnements aux tgtes d'extrusion pour la fabri- cation de tubes imperméables et armés, composés d'une lme textile de forme tubulaire et de deux couches, qui, par lenr intime eortact, enferment ledit renfort interne, en formant un tabe continu, utilisable spécialement comme tuyau (tuyau d'eau, tuyau d'arrosage, etc..). On a remarqué que le procédé classique selon les brevets N 246.817 (de Léonce Marie Ienri Kraffe de lanbarede) et N 338.021 (de Jaime Ribo Battle), pour fabriquer cette sorte de tubes presente plusieurs inconvénients, parmi leaquels il convient de citer les suivants: a) Il n'est pas possible de travailler avec des matières différentes pour les couches intérieu- re et ext6rieure du tube; b) On ne peut pas non plus utiliser une mSme matière mais avec des compositions quantitativement différentes; c) les vitesses de travail sont très petitess car il n'est pas possible d'ajuster le cystème de réeiculation pour atteindre une plus grande vitesse de falcanisation quand on utilise des élastemères vulcanisables; d) il ne con- vient pas de faire des combinaisons d e'élastomèeres, de thermoplastiques, de caoutchoucs thermoplastiqules, de dispersions et de dicsolutions; e) La structure des t9tes d'extrusion courantes ne permet pas un contrle complet de la temperature des matériaux qui forment les parties intérieure et extérieure du tube; f) le tube devant 9tre fabriqué avec un seul matériau, il n'est pas possible de mesurer de façon continue l'épais- seur des couches intérieure et extérieure; g) lie tube obtenu doit toujours présenter intérieurement et extérieurement une mSme couleur, car on ne peut pas extruder séparément, sur une mgme t9te, des matières d'imperméabilisation et de recouvrement différentes, en vue de leur application sur l'ime textile du renfort. La tête d'extrusion selon l'invention est caractérisée essentiellement par le fait qu'elle comporte deux trémies de chargement on d'entrée pour autant de matières différentes avec lesquelles sera recouverte, intérieurement et extérieurement, 1. 'Xe ou renfort du tube, constituée de la façon habituelle par un tube de tissu, qui traverse la tête d'extru- sion, et que, à l'intérieur de celle-ci est moulée une série de pièces, tubulaires, convenablement profilées pour former deux conduite annulaires principaux de circulation, dont un est destiné à faire avancer la matière destinée à l'extérieur du tube, alors que l'autre conduit a pour fonction de conduire la matière destinée à la couche intérieure, ladite matière étant dirigée vers un point à découvert du renfort de tissu, qu'elle traverse de façon à former le recouvrement interne ou imperméabilisant proprement dit, ce qui permet la conformation du mandrin guidant le tube de tissu, ce mandrin présentant, dans la-zone indiquée, un col approprié ou une dépression annulaire, qui permet le passage de la matière à travers les mailles du tissu. Dans une forme de réalisation de l'invention le mandrin le long duquel se déplace axialement le tube de tisBu, constituant ltie ou le renfort du tube, est entouré concentriquement par trois corps tubulaires principaux, les deux corps intérieurs étant munis chacun d'une pièce cylindrique et d'une ter- minaison conique en forme de buse, dirigée vers le point oû l'extrusion doit avoir lieu; et ces trois corps présentent des cavités de réglage de la température, les deux espaces aménagés entre eux étant destinés à la circulation des deux matières de recouvrement, venant respectivement des trémies de chargement, l'une des deux matières étant envoyée vers la périphérie de l'èrme en tissu pour former la couche externe, et l'autre, vers le point de pénétration & travers le tissu du tube pour former la couche intérieure. Les deux trémies de chargement peuvent 9tre installées, soit à un même niveau, dans un plan horizontal ou oblique, soit l'une derrière l'autre; dans le premier cas, l'extrusion des deux matières a lieu de façon simultanée sur le renfort de tissu et, dans le second cas, elle a lieu d'une manière succes- sive relativement à la formation des couches extérieure et intérieure. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas de deux trémies de chargement situées à un même niveau, le col ou la dépression annulaire formé sur le mandrin de guidage du tube en tissu coïncide avec le point o le conduit relié à la trémie de la matière destinée à former la couche intérieure s'ouvre devant le tissu à découvert, pour que cette matière puisse le traverser du dehors vers le dedans, tandis que, dans le cas o les deux trémits sont montées l'une derrière l'autre, les points d'extrusion des deux matières sur le renfort en tissu sont séparés, pour que la déposition de la couche extérieure ait seulement lieu après que l'ftme de tissu a déjà reçu le recou- vrement intérieur. À titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé plusieurs formes de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue schématique d'une tête d'extrusion selon l'invention illustrant le principe de fonctionnement de cette tête. La figure 2 correspond à une réalisation pratique de cette tête d'extrusion. La figure 5 est une section transversale suivant la ligne III-III de la figure 2. Les figures 4 à 7 représentent en coupe des détails des pièces principales de la t9te des figures 2 et 3. La figure 8 montre une variante de réalisation de la tête des figures 2 et 3. La figure 9 est une coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 8. La figure 10 représente, également d'une façon schématique, une autre forme de réalisation, qui diffère des précédentes par la disposition des trémies d9thargement. Pour la fabrication d'un tube du genre mention- né, composé par une armature tubulaire textile (1), une couche intérieure (2) et une autre extérieure (3), on utilise un mandrin (4), le long duquel on fait déplacer le tube textile (1) à son entrée dans la machine, tel qu'on le remarque sur le schéma de la figure 1. Le mandrin (4) possède un col ou dépression annulaire (5), permettant que la matière qui doit former la couche intérieure (2) et qui pénètre par la trémie (6) de la machine, puisse traverser l'armature textile (1). La couche extérieure (3) dont la matière entre par la seconde trémie (7) de la machine 8mme, se déplace simplement par la région périphérique et, par conséquent, ne coule pas en passant à travers les mailles du tube textile (1). Sur la figure 1, il est indiqué que la tête d'extrusion, repérée par (8), possède, dans ce cas, deux trémies (6) et (7), placées perpendiculairement ou formant un angle avec l'axe du tube, lesquelles sont reliées à des conduite et pas concentriques complète- ment indépendants qui transportent les deux matières (2) et (3), pour que celles-ci recouvrent intimement, des deux c8tés, le renfort ou tme textile (1). Sur la variante de la figure 10, les deux trémies d'entrée (6) et (7) sont placées l'une derrière l'autre et peuvent 8tre mises sur le plan horizontal ou vertical, toujours de sorte à ce que la (7), qui fournit la matière extérieure (3), reste près de la bouche de sortie, tandis que la (6) qui fournit la matière interne (2), se place derrière et se trouve combinée avec le col ou dépression annulaire (5) du mandrin (4), grace a laquelle pourra se faire le passage de ladite matière (2) vers l'intérieur, pour déterminer la couche correspondante du tube Dans sa réalisation pratique courante (figures 2 à 7), la t8te citée présente, en ce qui concerne le schéma théorique de la f igre 1 une extré- mité postérier:e (9) avec un orifice cylindrique (10), de diamètre supérieur & celui du mandrin (4), cette diffeérence de d.iamStres donnant lieu à un espace annu- laire répondant à la grosseur du tissu (1). L'autre extrémité présente un orifice (11), en conconrco avec l'épaisseur du tube terminé (1) (2) (35). Le corps de la t9te (8) est composé par un él6ment extérieur tuabulaire (12), avec des cavits (15) pour circulation d'un moyen régulateur de température, fermées par une couverture (14), l'élêment (12) rtant ouvert à des points dieatraeent en vis-vis (15) et (16), communiquant respectivement avec les trémies (6) et (7), dont on remarque la structure sur la Figure 2. Appuyie contre la paroi interne du mtme élément (12), figure concentriquement ue autre pi$ea également tubulaire (17), munie d'une ouverture (18) qui co!ncide avec la (15) de la pièce (12) et coupée en biais (19), comme on le voit nettement suar le détail de la Figure 4. Derrière cette pièce (17) il y en a une autre interne, également tubulaire (20), avec ue ouverture (21) qui est en concordance avec les (15) et (18). Cet élément (20) est cylindricotronconique et sur la partie conique est pourvu d'une cavité interne (22) pour un fluide régulateur de température. La figure 5 montre aussi la structure de ce composant (20), à l'intérieur duquel est placée une autre pièce tubulaire (25), également coupée en biais (24) (Figure 6). Enfin et concentrique au mandrin (4) figure le tube (25) avec sa cavité de réglage de température (26) et ayant une extrémité légèrement coniques tel qu'indiqué sur la figure 7. Entre les pièces (20) et (12), à l'extrémité de sortie de la tête, il y a une espèce de buse (27) possédant également une cavite (27') pour le fluide régulateur thermique; cette buse canalise la matière Tenant de (7) vers la collerette (28) munie d'un orifice (29) normalement supérieur à celui d'entrée (10). Lorsque toutes les pièces sont montées, deux passages annulaires (30) et (31) restent établis sur - la tête: le premier pour la matière (2) et le deuxième pour la (3), grtce auxquels se formeront les couches intérieure et extérieure du tube. les passages annulaires cités (30) et (31) se terminent aux points (32) et (33), le premier desquels étant traversé par le tube textile dans son avance, tandis que le deuxième co!ncide avec l'extérieur dudit tube en tissu, déjà revêtu antérieurement par la cou- che (2). Ce parcours de (32) à (33) se fait sur la périphérie du col (5) du mandrin (4). Dans la région de ce col (5) se trouve une autre pièce annulaire (34), laquelle d'une part guide le tissu (1) et d'autre part, la matière venant de la trémie (6). Le canal longitudi- nal à l'intérieur de toute la tête est indiqué par (35) sur la Figure 3. Dans le cas des Figures 8 et 9, la tête de ceux-ci diffère dans la construction de celui qui apparatt sur la figure 1. En effet, les éléments (20) et (25) de cette dernière sont constitués maintenant par deux pièces (20') et (20"), (25') et (25"), avec les cavités respectives de traitement thermique (22') et (26'). La trémie (6) est reliée à la bouche annulaire (32) (formation de la couche intérieure du tube textile, qui n'a pas été dessiné sur ces Figures 8 et 9), alors que la (7) communique avec la (33) (formation de la couche extérieure) en passant par l'espace (31'). Cette t8te procède comme celle de la première réalisation. Comme matières pour les couches intérieure (2) et extérieure (3) sont employées des compositions appro- priées, pouvant utiliser des élastomères, thermoplasti- ques, caoutchoucs thermoplastique, dispersions et disso- lutions. A titre d'exemple, ci-après sont décrites des compositions de celles multiples qui pourront Otre préparées pour une mime fonction: Couche intérieure NB-PVC 70/30........ Soufre Silice précip....... Activeur............. Acide stéarique...... Oxyde de zinc........ Plastifiant.........o Charge non renforçante Cire................. Antirouille.......... Antiozonant.......... Accélérants.......... Pigment.............. choisi Couche extérieure Néoprène.............oo Oxyde de magnésium a*** Silice précip.......... I I Acide stéarique........ I Oxyde de zinc.......... 5 Plastifiant....... ... 10 Charge non renforçante.. 100 2 Cire................... 2 2 Antirouille............ 2 2 Antiozonant............ 2 2 Accélérants.........DTD: ... 2 à Pigment............... a Lr choisir Comme thermoplastique, on les deux couches, une composition PVC Plastifiant..o Stabilisants.. Cires...DTD: ...... Acide stéarique Pigment....... Charge........ peut employer, pour telle que la suivante: 0,1 0,1 à choisir Après examen des dessins, on déduit le mode de travail de cette tête, lequel peut être résumé dans les points suivants: Réalisation des figures 1 et 2: Les trémies de charge (6) et (7) se trouvent, à un même niveau, sur un plan horizontal ou formant un angle entre elles. Au fur et à mesure que l'on fait avancer le tube textile (1) et que les matières de recouvrement (2) et (3) se dirigent vers l'extrémité d'extrusion,..DTD: le recouvrement intérieur et extérieur a lieu simulta- nément, le tissu (1) restant intimement imbibé dans la masse totale, parfaitement différenciées en deux couches, bien qu'indissolublement assemblées à travers les mailles de ce tissu. A tout moment et pendant cette opération d'extrusion, toute la tête de la machine garde la bonne température, grtce au système de réglage, moyennant un fluide approprié qui circule à travers les passages (13), (22), (26) et (27'). Dans le cas de la figure 8, le fonctionnement est le même, avec l'unique variante dans la structure ou forme géométrique de la tête et des passages pour le fluide régulateur de la température. Réalisation de la figure 10: Les deux trémies de charge (6) et (7) sont placées l'une derrière l'autre et en ordre inverse, afin que la seconde fournisse la matière (3), laquelle forme la couche ex- térieure et la première, la matière (2), pour la couche intérieure. Dans ce cas, il n'y a pas de complète simultanéité d'extrusion, car l'armature textile (1) est recouverte extérieurement après l'avoir &té inté- rieurement. Lie résultat final est toutefois le mxme, car le tube reste constitué par les deux couches de recouvrement entre lesquelles est encastrée l'armature tubulaire en tissu mentionnée (1). Les avantages qui sont obtenus avec une tête conçue selon les perfectionnements indiqués sont nom- breux et importants, parmi lesquels peuvent Otre nommés les suivants: 1) Les propriétés des matières formant les couches (2) (couche imperméabilisante du tube) et (3) (couche extérieure de celle-ci) peuvent 9tre différentes. 2) La couche intérieure (2) et celle exté-rieure (3) mentionnées peuvent $tre de coloration et d'épais- seur très différentes. 3) Bien que 1 'on utilise une matière polymère identique pour ces couches (2\ et (3), leurs co"posantú peuvent varier quantitativement, ce qui fait que ces deux couches offrent alors des comportements physiques et chimiques différents. 4) I1 est possible d'employer des matières qui jusqu'à. présent n'étaient pas appropriées pour cette fabrication. ) On obtient une augmentation de la vitesse d'élaboration et un contrble parfait des températures de toutes les pièces de la t9te. Les matières, formes et dimensions des éléments constituant la t8te d'extruaSiio, selon les perfection- nements deerits, les types d'élastomèresX de matires thermoplastiques et analogues, qui sent utilisés pour l'obtention des couches intérieure et extérieure du tube renforcé par 1'âme textile tubulaire, la disposition des trémies de chargement óuii egoivent les matières destinées à former les recouvrements cit$-s et les autres détails d'ordre secondaire de l'invention sont satières à option. 2477955 REVENICATIONS 1. Ttte d'extrusion pour la fabrication continue de tubes imperméables et armés, notamment de tuyaux, caractérisée essentiellement par le fait qu'elle compor- te deux trémies de chargement ou d'entrée (6 et 7) pour autant de matières différentes avec lesquelles sera re- couverte, intérieurement et extérieurement, l'âme ou renfort (1) du tube, constituée de la façon habituelle par un tube de tissu, qui traverse la tête d'extrusion (8), et que, à l'intérieur de celle-ci, est moulée une série de pièces, tubulaires (12,17,20) convenablement profilées pour former deux conduits annulaires principaux de circu- lation, dont un (31) est destiné à faire avancer la matière destinée à l'extérieur du tube, alors que l'autre conduit (30) a pour fonction de conduire la matière destinée à 151a couche intérieure, ladite matière étant dirigée vers un point à découvert du renfort de tissu, qu'elle traverse de façon à former le recouvrement interne ou imperméabi- lisant proprement dit, ce que permet la conformation du mandrin (4) guidant le tube de tissu (1)/ ce mandrin pré- sentant, dans la zone indiquée, un col approprié ou une dépression-annulaire (5) qui permet le passage de la ma- tiêre à travers les mailles du tissu. 2. Tête d'extrusion selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le mandrin (4) le long duquel se déplace axialement le tube de tissu (1), constituant l'âme ou le renfort du tube, est entouré concentriquement par trois corps tubulaires principaux (25,20,12), les deux corps intérieurs (25,20) étant munis chacun d'une pièce cylindrique et d'une terminaison conique en forme de buse, dirigée vers le point o l'extrusion doit avoir lieu, et ces trois corps (25,O20,12) présentent des cavités de réglage de la température (26,22), les deux espaces aménagés entre eux (30,31) étant destinés à la circulation des deux matières de recouvrement, venant respectivement des tré- mies de chargement (6 et 7), l'une des deux matières étant il 2477955 envoyée vers la périphérie de l'âme en tissu (1) pour former la couche externe, et l'autre vers le point de pénétration à travers le tissu du tube pour former la couche intérieure. 3. Tgte d'extrusion selon l'une quelconque des re- vendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les deux trémies de chargement (6 et 7) sont placées, soit à un même niveau, dans un plan horizontal ou oblique, soit l'une derrière l'autre, l'extrusion des deux matières ayant lieu dans le premier cas, de façon simultanée sur le renfort en tissu (1), et, dans le second cas, de façon successive relativement à la formation de la couche extérieure et à celle de la couche intérieure. 4. Têted'extrusion selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que, dans le cas de deux trémies de chargement (6 et 7) situées à un même niveau, le col ou la dépression annulaire (5) formé sur le mandrin (4) de guidage du tube en tissu (1) coïncide avec le point o le conduit relié à la trémie de la matière destiné à former la couche intérieure s'ouvre devant le tissu à découvert, pour que cette matière puisse le traverser du dehors vers le dedans; tandis que, dans le cas o les deux trémies (6 et 7) sont montées l'une derrière l'autre, les points d'extru- sion des deux matières sur le renfort en tissu (1) sont séparés, pour que la déposition de la couche extérieure ait seulement lien après que l'âme du tissu a déjà reçu le recouvrement intérieur.