Brevet FR2564375A1 — publié le 19851122

-! - La présente invention concerne un procédé de fabrication par extrusions multiples de tubes plastiques allégés, rigides, et à paroi composite, ainsi que le tube obtenu. Les tubes plastiques compacts sont couramment utilisés depuis ces vingt dernières années pour la confection des canalisations enterrées en raison de leur facilité de pose et de leurs qualités physiques et chimiques particuliè- res. Ils pâtissent malheureusement de deux inconvénients majeurs: leur manque de rigidité se traduisant par une faiblesse à l'écrasement, ainsi que leur prix compte tenu des hausses substantielles du coût des résines. Des solutions ont donc été apportées pour résoudre ce double problème et se sont traduites par des techniques variées d'allégement et de rigidification de la paroi des tubes. C'est ainsi par exemple que l'on a doté la paroi compacte de tubes en PVC rigide de cavités circulaires longitudinales ou que l'on a créé par extru- sion, ou par enroulement hélicoïdal d'un profilé extrudé, des tubes à parois multiples, ou encore que l'on a utilisé les propriétés particulières des plastiques rigides allégés par expansion. Cette dernière technique largement répandue a permis la mise au point de produits rigides en matière expansée utilisables dans le bâtiment et les travaux publics. Malgré l'intérêt certain de ces produits, différentes tentatives ont été effectuées pour les améliorer et qui consistent à rigidifier la matière expansée par une couche extérieure et intérieure compacte, c'est ainsi que les BF 2.391.058 et 2.455.972 propo- sent de coextruder les surfaces interne et externe en matériau thermoplastique compact et la couche intermédiaire cellulaire de sorte à former simultanément et respectivement un tuyau constitué d'une âme expansée rigide prise en sandwich entre deux couches compactes. Il s'en suit qu'une même tête de coex- trusion chauffée et régulée reçoit simultanément d'une première extrudeuse la la matière matière compacte et d'une deuxième extrudeuse/contenant un agent d'expansion, l'ensemble cheminant par des canaux différents jusqu'à la matrice de forma- tion. Cette tête de coextrusion étant complexe à réaliser et/ou à mettre en oeuvre, la demanderesse s'est efforcée de simplifier le procédé de fabrica- tion en procédant à l'extrusion en deux temps de l'âme expansée et de la surface externe en matériau compact. Grâce à cet agencement il est désormais possible d'utiliser des outillages classiques (tete-filièrepoinçon), de faire varier à volonté l'épaisseur de la couche externe, de supprimer les phé- nomènes de retrait inhérents aux modes de fabrication de l'art antérieur, phénomènes dus auxcontraintes engendrées dans les deux couches compactes lors de l'expansion de l'ame cellulaire. Le procédé, objet de la présente invention, consiste: dans un premier temps à fabriquer et expanser une ébauche de tube issue - 2 - d'une première extrudeuse chargée en matière thermoplastique et en agents d'expansion. de conformer sous vide dans un deuxième temps la matière expansée rigide dans un calibreur chaud. 5. d'extruder ensuite dans un troisième temps, et à l'aide de l'anneau formant filière d'extrusion d'une deuxième extrudeuse, directement sur la matière expansée, chauffée et conformée, une couche compacte rigide en matière thermoplastique. de conformer enfin dans un quatrième temps l'ébauche composite ainsi obte- nue dans un calibreur froid classique, la suite de la fabrication étant identique à celle d'un tube compact ou allégé classique en matière thermo- plastique. L'invention concerne également les tubes plastiques allégés rigides fabriqués selon le procédé de la présente invention et qui s'avèrent peu sensibles aux phénomènes de retrait précédemment décrits. Certains détails de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante faite en relation avec la figure unique annexée qui en présente un schéma de principe. Comme représenté sur le schéma de principe, le procédé de fabrication par extrusions multiples de tubes plastiques allégés, rigides et à paroi composite suivant l'invention met en oeuvre une première extrudeuse (1) (non représentée) munie d'une tête classique (2), d'une filière classique (3), d'un poinçon classique (4) et qui permet la fabrication d'une ébauche de tube (ou extrudat) (5) réalisé à partir d'un mélange de PVC rigide et d'agents d'expansion (AZODICARBONAMIDE). A la sortie de la filière (3) de l'extrudeuse principale, l'extudat (5) commence son expansion à l'air libre et vient se conformer dans un calibreur (6) sous vide, centré par vis de réglage (7), chauffé et régulé en température pour permettre une adhérence par soudage en continu et à température d'extrusion d'un deuxième extrudat formant couche de recouvrement (8) et provenant de l'extrudeuse secondaire (9) (non représen- tée) située perpendiculairement à l'axe principal d'extrusion. Cet extrudat (8) est appliqué sur l'extrudat expansé (5) à l'aide d'un anneau filière d'extrusion (10) rattaché à l'extrudeuse secondaire (9). Le centrage de la couche de recouvrement (8) est réglé par action sur des vis de réglage (11) agissant sur la filière de finition (12). L'épaisseur de la couche de recouvrement enveloppant l'extrudat expansé (5) est déterminée par les côtes de la filière de finition d'extru- sion (12). Le produit composite ainsi obtenu à la sortie de la filière de finition d'extrusion (12) est conformé dans un calibreur froid (13) classique donnant au tube son aspect définitif, puis refroidi dans les bacs classiques appro- priés (19). Pour favoriser l'application de l'extrudat expansé (5) issu de la machine principale dans les calibreurs (6 et 13) et éviter son affaisse- ment pendant son enduction par l'extrudat secondaire (8), une légère pression est maintenue à l'intérieur du tube par un produit gazeux bloqué par un cali- bre interne (14), distribué par une pomme de répartition (15), et alimenté par une conduite d'amenée (16). Dans le cas ou l'on désire la formation, simultanément à l'expansion de l'extrudat, d'une pellicule lisse (17) plus ou moins importante sur la surface interne du tube, le produit gazeux est refroi- di plus ou moins fortement et l'on doit alors prévoir une circulation du fluide gazeux régulée au moyen d'un mano-détendeur (18) afin de maintenir constante la température souhaitée de refroidissement. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art, comme par exemple de pré- voir sur une mnme ligne d'extrusion plusieurs extrudeuses secondaires fonc- tionnant suivant le procédé décrit dans l'invention, utilisant des matières thermoplastiques de composition identique ou non, et disposant des couches successives de matière avant le passage dans le calibreur froid (13). Il est bien entendu que si l'application préférentielle. de l'invention concerne les tubes thermoplastiques, le dispositif peut également etre utili- sé avec succés et sans faire novation pour la réalisation de profilés creux ou plein en matière thermoplastique. -4 - REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication par extrusions multiples de tubes plastiques, allégés, rigides, et à paroi composite, caractérisé en ce que: l'on fabrique et expanse une ébauche de tube (5) issue d'une première extru- deuse (1) chargée en matière thermoplastique et en agents d'expansion. 5. puis l'on conforme sous vide la matière expansée rigide dans un calibreur chaud (6). puis l'on extrude ensuite directement sur la matière expansée, chauffée et conformée, à l'aide d'un anneau filière d'extrusion (10) d'une deuxième extru- deuse (9), une couche compacte rigide en matière thermoplastique formant couche de recouvrement (8). À puis l'on conforme l'ébauche composite ainsi obtenue dans un calibreur froid classique (13). 2. Procédé de fabrication par extrusions multiples de tubes plastiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrudat formant ébauche de tube (5) s'expanse à l'air libre avant d'être conformé dans le calibreur chaud (6) sous vide. 3. Procédé de fabrication par extrusions multiples de tubes plastiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou les couches de matière thermoplastique compacte, déposée(s) sur l'extrudat expansé formant ébauche de tube (5) avant le passage dans le calibreur froid (13) par la ou les extrudeuses secondaires (9), est ou sont de composition(s) différente(s) de celle de la matière expansée. 4. Procédé de fabrication suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on forme sur la surface interne du tube et simultanément à l'expansion de l'extrudat (5), une pellicule lisse et dense (]7) à l'aide d'un fluide gazeux froid circulant,régulé au moyen d'un mano-détendeur (18). 5. Tubes plastiques obtenus suivant la partie caractérisante de l'une quelconque des revendications précédentes.