Brevet FR2806955A1 — publié le 20011005

TETE D'EXTRUSION La présente invention concerne une tête d'extrusion destinée à être utilisée sur une ligne d'extrusion. Les lignes d'extrusion actuellement utilisées comportent toutes une tête formée notamment d'une filière et d'un guide-fil. Lorsque la ligne utilisée pour extruder une matière synthétique autour d'un conducteur, particulier d'un conducteur électrique, la tête a pour fonctions de positionner le conducteur, de répartir la matière autour du conducteur et de former l'extérieur de la couche ou des couches de matière synthétique. Afin de permettre ces différentes fonctions, les têtes d'extrusion sont réalisées de façon spécifique pour chaque application. Le nombre de couches à extruder, le diamètre du conducteur, le diamètre et les caractéristiques physico-chimiques de chacune des couches influence la forme et les dimensions de la tête. De plus, la réalisation d'une tête d'extrusion nécessite un usinage complexe et coûteux. La presente invention se propose de pallier ces inconvénients réalisant une tete d'extrusion modulaire, permettant d'utiliser des modules identiques pour large gamme d'applications. De plus, chacun des modules est simple à réaliser. Ces buts sont atteints par une tête d'extrusion telle que définie en préambule, et caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un module d'alimentation en matière à extruder et au moins un dispositif de mise en forme de matière à extruder, et en ce que le dispositif de mise en forme est indépendant du module d'alimentation. Selon un mode de réalisation préféré, la tête d'extrusion comporte plusieurs modules d'alimentation identiques, juxtaposés les uns aux autres. Chaque module d'alimentation comporte de preférence au moins un canal d'alimentation. Lorsque cette tête est utilisée pour extruder couche de matière sur un câble, ce canal d'alimentation est avantageusement tangentiel au câble. Selon une forme de réalisation préférée, le dispositif de mise en forme est placé en aval des modules d'alimentation. Ce dispositif de mise en forme comporte au moins une paire de galets de mise en forme disposée sur un support pivotant autour d'un axe colinéaire à la direction d'extrusion. Selon un mode de réalisation avantageux, galets de mise en forme sont disposés de façon symétrique par rapport a l'axe colinéaire à la direction d'extrusion. Ces galets de mise en forme sont symétriques par rapport à un axe perpendiculaire à l'axe colinéaire à la direction d'extrusion et pivotent autour de cet axe perpendiculaire. Ces galets sont de préférence entraînés en rotation au moyen d'au moins un moteur. La distance entre les galets d'une même paire de galets est de préférence réglable. La présente invention et ses avantages seront mieux compris en référence ' différents modes de réalisation de l'invention et aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique partiellement en coupe d'une tête d'extrusion selon la présente invention; - la figure 2 est une vue de face d'un module de la tête de la figure 1; - la figure 3 est une vue de profil d'une partie de la tête de la figure 1; et - les figures 4 et 5 sont des vues en perspective de deux modes réalisation d'un détail de la tête d'extrusion selon la présente invention. référence à ces figures, la tête d'extrusion 10 selon la présente invention illustrée dans un mode de réalisation dans lequel elle est utilisée pour extruder de la matière synthétique autour d'un câble 11 tel que notamment un conducteur électrique. Cette tête d'extrusion est composée d'un dispositif d'alimentation 12 en matière à extruder illustré en particulier par les figures 1 et et d'un dispositif de mise en forme 13, illustré en détail par les figures 1 3, et 5. référence aux figures 1 et 2, le dispositif d'alimentation 12 est formé de plusieurs modules 14, 15, 16, dépendant du nombre de couches de matières à extruder. Dans l'exemple représenté par la figure 1, ce dispositif est utilisé pour extruder trois couches 17, 18, 19 de matière et comporte donc trois modules d'alimentation. Chacun des modules comporte un passage 20 pour le câble autour duquel la matière est extrudée. Chaque module comporte en outre un canal 21 d'arrivée de matière, représenté en détail par la figure 2. Ce canal est disposé autour du passage 20 du câble et comporte une entrée tangentielle. Ce canal a une épaisseur variable le long de la circonférence. Cette épaisseur est déterminée de telle manière que l'épaisseur de la matière à extruder soit sensiblement uniforme sur le câble fini. Dans le mode de réalisation illustré par la figure 1, le câble est introduit par côté droit et ressort du côté gauche. Ce type de tête est connu sous dénomination tête droitelgauche. La matière à extruder la plus proche conducteur introduite dans le module 14 le plus en amont. Grâce l'arrivée tangentielle de matière, tel qu'illustrée par la figure 2, la matière répartit autour du conducteur de façon à présenter une épaisseur sensiblement uniforme. La deuxième couche 18 de matière à extruder est introduite dans le module 15 directement adjacent au module décrit précédemment, situé en aval de ce dernier. La forme ce module est identique à celle du module précédent de sorte que la matière à extruder est disposée autour du câble recouvert de la première matière extrudée par le premier module. II en va de même pour le troisième module 16 qui permet de déposer la troisième couche 19 de matière. Chacun des modules peut avoir des moyens de chauffage indépendants (non représentés), ce qui permet de régler la température de façon qu'elle corresponde à la température souhaitée pour la matière spécifique à extruder. Ces moyens de chauffage peuvent être des colliers de chauffe, ou des crayons de chauffe notamment. La tête peut également être thermostatisée, en fonction de l'application. L'introduction de matière dans chaque module se fait à une pression determinée. Cette pression peut être réglée de façon indépendante pour chaque module, d'une façon bien connue de l'homme du métier. II est également possible d'utiliser des modules ayant des diamètres de canaux d'alimentation différents, en fonction de l'épaisseur de la couche à extruder. Cette épaisseur dépend essentiellement de la matiere utilisée, de la température du module, de la pression d'introduction dans le module du diamètre du canal et de paramètres liés à la ligne d'extrusion, tels que la vitesse et le débit . de la boudineuse principale, la vitesse et le débit d'extrudeuses additionnelles et la vitesse de traction et de déroulement du cable. Les figures 1, 3, 4 et 5 illustrent différents modes de réalisation du dispositif de mise en forme, également dénommé gyroscope. Celui-ci comprend essentiellement au moins une paire galets 22 de mise forme et un support 23. Dans l'exemple illustré par figures 1 et 3, le dispositif comporte deux paires de galets 22, 22', montés de façon à pouvoir pivoter sur le support 23. Les galets de mise en forme peuvent tourner autour axe central 24; perpendiculaire à l'axe longitudinal 25 du câble extrudé sont symétriques autour de cet axe central. L'ensemble du support 23 peut également tourner autour d'un axe longitudinal colinéaire à l'axe longitudinal 25 du câble. Les figures 4 et 5 illustrent deux variantes de galets 26, 27 qui peuvent être utilisés pour la mise en forme du matériau extrudé. Le profil de ces galets peut être choisi en fonction du diamètre du câble fini et des matériaux extrudés notamment. Chaque galet est entraîné en rotation par un moteur 28 indépendant ou commandant par exemple une paire de galets. La vitesse de rotation est asservie au moyen d'une commande électronique qui permet une régulation précise des paramètres des moteurs. De plus, la distance entre deux galets d'une même paire peut être réglable. La distance entre les galets de chaque paire peut être réglée de façon indépendante. Par exemple, plus la paire galets est éloignée des modules d'alimentation plus les galets sont serrés. cette façon, avec un même dispositif de mise en forme, une large gamme diamètres de câbles ou de tubes peut être mise en oeuvre. L'ensemble du support 23 est mis en rotation au moyen d'un moteur (non représenté) indépendant, de sorte que par rapport au câble, les galets décrivent un mouvement hélicoïdal. Ce mouvement, allié à la forme des galets assure une mise en forme correcte du câble. La présente invention offre de nombreux avantages par rapport aux têtes d'extrusion l'art antérieur. Le fait de séparer les fonctions d'alimentation en matière et mise en forme permet d'optimiser de façon indépendante éléments réalisent ces fonctions. En outre, la forme de réalisation par modules indépendants permet grande souplesse, 'puisqu'il suffit d'assembler le nombre de modules nécessaire, correspondant au nombre de couches à extruder pour obtenir tête d'extrusion souhaitée. De plus, chacun de ces modules étant prévu pour alimenter la tête avec seule couche de matière, ils sont extrêmement simples à réaliser. En ce qui concerne le dispositif de mise en forme, les éléments utilisés sont également simples à réaliser et peuvent être très facilement changés si l'application le nécessite. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits, mais s'étend à toutes modifications et variantes évidentes pour l'homme du métier. En particulier, nombre ou la forme des modules peut subir des variations de même que nombre et la forme des galets. En effet, selon l'application spécifique, il possible d'utiliser plus de deux paires de galets, bien seul un mode de réalisation ayant deux paires de galets a été illustré. II également possible de prévoir un refroidissement des galets, ce qui peut augmenter la vitesse d'extrusion du câble. Chaque paire de galets a été représentée dans un même plan. II est également possible de prévoir plusieurs dispositifs de mise en forme, disposés dans des plans différents, par exemple perpendiculaires entre eux ou un dispositif de mise en forme unique, comportant des paires de galets répartis sur la périphérie du câble de façon non coplanaire. La tête d'extrusion selon l'invention a été illustrée pour l'extrusion d'un câble comportant un conducteur central. La même tête pourrait également être utilisée pour un câble contenant plusieurs éléments centraux, pour un tube creux, pour du bourrage entre plusieurs conducteurs, du gainage de plusieurs conducteurs isolés, etc. Cette tête pourrait également être utilisée dans l'industrie alimentaire pour des produits alimentaires extrudés. Les galets peuvent également être utilisés pour donner une forme particulière au produit, par exemple une forme hélicoïdale dont la section transversale une ellipse. Ces galets peuvent également comporter une inscription en creux ou en relief ou une encre, permettant de reporter l'inscription sur le produit. L'un ou plusieurs modules peuvent comporter deux voire plus canaux d'alimentation ce qui permet de réaliser une couche comportant stries colorées ou une coloration partielle. II est également possible de realiser un changement rapide de matière. Il est à noter les modules d'alimentation et le dispositif de mise en forme peuvent être separés ou intégrés dans un même carter. Revendications 1. Tête d'extrusion destinée à être utilisée sur une ligne d'extrusion caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un module d'alimentation (14 15, 16) matière à extruder et au moins un dispositif de mise en forme (1 de la matière à extruder, et en ce que le dispositif de mise en forme est indépendant du module d'alimentation 2. Tête d'extrusion selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs modules d'alimentation (14, 15, 16) identiques. 3. Tête d'extrusion selon la revendication 2, caractérisée en ce que les modules d'alimentation (14, 15, 16) sont juxtaposés les uns aux autres. 4. Tête d'extrusion selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque module d'alimentation (14, 15, 16) comporte un canal d'arrivée de matière (21). 5. Tête d'extrusion selon la revendication 4, destinée à extruder une couche (17, 18, 19) de matière sur un câble (11), caractérisée en ce que le canal d'arrivée de matière (21) est tangentiel au câble. 6. Tête d'extrusion selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de mise en forme (13) est placé en aval des modules d'alimentation (14, 15, 16). 7. Tête d'extrusion selon la revendication 1, caractérisée en ce que dispositif de mise en forme (13) comporte au moins une paire de galets 22') de mise en forme disposés sur un support (23) pivotant autour d'un (25) colinéaire à la direction d'extrusion. Tête d'extrusion selon la revendication 7, caractérisée en ce les galets 22') de mise en forme sont disposés de façon symétrique rapport à l'axe (25) colinéaire à la direction d'extrusion. 9. Tête d'extrusion selon la revendication 8, caractérisée en ce que les galets (22, 22') de mise en forme sont symétriques par rapport à un axe (24) perpendiculaire à l'axe (25) colinéaire à la direction d'extrusion pivotent autour de cet axe perpendiculaire. 10. Tête d'extrusion selon la revendication 9, caractérisée que les galets (22, 22') sont entraînés en rotation au moyen d'au moins moteur. 11. Tête d'extrusion selon la revendication 8, caractérisée en ce que la distance entre les galets (22, 22') d'une même paire de galets est réglable.