BE654811A

BE654811A -

Info

Publication number: BE654811A
Authority: BE
Priority date: 1961-01-30
Filing date: 1964-10-26
Publication date: 1965-02-15

Description


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  "Procédé et dispositif pour la fabrication d'article extrudés creux (tuyaux flexibles et tubes) avec armatures incorporées" 
La présente invention concerne un procédé et   de. ,-)   dispositifs pour la fabrication d'articles extrudée creux, tels que des tuyaux flexibles et tubes, de matières thermo- plastiques avec armatures incorporées, et, en particulier, des perfectionnements apportés au procédé et aux dispositifs selon le brevet antérieur n    572.008   de la demanderesse* 

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Une caractéristique essentielle de la   présente   inven- tion consiste en ce que les armatures sont introduites dans la matière thermoplastique à un niveau où celle-ci se trouve encore à l'état plastique et fluide.

   Ce   procède   permet.   d'une   part, une   incorporation   impeccable des éléments armature à la paroi des articles   extrudés   creux (tuyaux flexibles, tubes) en ques- tion, et, d'uutro part, la réalisation d'une paroi entièrement fermée avec des faces intérieure et extérieure parfaitement lis- ses, ainsi que la fabrication de tuyaux flexibles ou tubes de grande longueur absolument impeccables. 



   Le procédé selon l'invention permet l'incorporation aux articles extrudés creux en question non seulement d'armatu- res hélicoïdales à spires croisées ou non, mais également d'ar-   matures   parallèles à l'axe de l'article extrudé s'opposant à l'extension longitudinale de ce dernier. 



   A cet effet, le procédé selon l'invention se   caracté-   rise principalement en ce que la matière thermoplastique débitée à l'état fluide par la presse sous forme d'un boudin rond, est, avant de se solidifier, divisée en deux parties coaxiales, l'une intérieure (courant intérieur) et l'autre extérieure (courut extérieur), en ce que les éléments d'armature fili- formes sont incorporés de manière continue à la partie   intérieu-   re au niveau de séparation des deux parties ou courants, tandis que simultanément des éléments d'armature filiformes sont en-   roules   en spirale dans le courant extérieur, de manière à former une armature hélicoïdale à spires croisées ou non,

   et en ce que      les deux parties ou courants sont finalement de nouveau réunis après l'incorporation des armatures. 



   L'armature longitudinale, composée d'éléments souples, tels que des fils ou cordons métalliques, des fibres textiles naturelles ou synthétiques, des fibres de verre,   etc.,   est in- 

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 troduite   par. des   becs spéciaux dans le courant de   mâtiné   plas- tique non encore formé,et transportée à la   périphérie   du boudin rond par les orifices de la tuyère de séparation du courant, si- tués vers   l'avant.   Les éléments filiformes de l'armature longi- tudinale sont, dès leur sortie desdits orifices, pressas de   l'intérieur   contre   l'armature   hélicoïdale déjà appliquée et en- robée de la partie extérieure du courant.

   Ce procédé permet de réunir intimement, d'une part les deux armatures=   c.b.d.   l'une longitudinale et l'autre transversale hélicoïdale, et d'autre part les courants intérieur et extérieur de matière plastique encore fluide laquelle se prêta dès ce moment à être comprimée et façonnée en tuyau ou tuba par la tuyère d'extrusion propre- ment dite. 



   La tuyère de séparation du courant, qui divise le courant de matière plastique en deux parties, est, en vue de la mise en oeuvre du procédé précédent selon l'invention, munie de deux séries circulaires d'orifices, étagées le long de la tuyère, dont la postérieure a pour fonction d'enrober du courant sortant de ses orifices l'armature hélicoïdale enroulée autour de la zone postérieure au plus grand diamètre, et de façonner la paroi extérieure du tuyau ou tube, tandis que la paroi inté- rieure de ce dernier est formée par la série d'orifices anté- rieure et la partie   Intérieure   du courant enrobant'l'armature longitudinale, et celle-ci est pressée contre l'armature héli- coïdale. Ces deux opérations s'effectuent de préférence   simul-   tanéme en une passe. 



   A cet effet, des douilles de guidage et d'amenée des fils, chargées de l'enroulement des   éléments   de l'armature hé- licoïdale, sont prévues sur l'enveloppe extérieure de la partie rotative du bec d'une presse d'extrusion, et une tuyère de sé- paration du courant est prévue dans la partie fixe dudit boc. 

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  Cette dernière est constituée par une douille munie des susdites deux séries circulaires d'orifices prévues à une distance ap- propriée l'une de l'autre en des sections de diamètres diffé- rente, lesdits orifices ayant leur axe parallèle à celui du bec. 



   Il est parfois préférable, suivant une autre parti- cularité de l'invention, de disposer lesdites douilles de gui- dage et d'amenée des éléments filiformes de l'armature longitu- dinale obliquement à l'extrémité postérieure de la tuyère fixe de séparation du courant, de manière qu'elles forment un angle de 20 à 60  avec l'axe de cette dernière et qu'elles pénètrent dans le boudin rond de matière plastique encore fluide, 
Une caractéristique ultérieure particulièrement effi- cace de l'invention consiste en ce que la partie du bec faisant office d'organe d'enroulement, roule sur la partie médiane cylindrique fermée de ladite tuyère de séparation du courant,   L'enroule.ment   de deux armatures hélicoïdales à spires croisées se fait, par un procédé connu en soi,

   au moyen de deux porte-bobines montés 9 une certaine distance l'un de   l'au-   tre sur le bec et pouvant être mis en rotation en des sens op- posés. Or, il s'est montré particulièrement efficace, en   l'occur,.   rence, de prévoir des guide-fils, portés par lesdits porte- bobines, au-dessus d'une rupture de la paroi extérieure du bec, porte-bobines dont les faces qui se regardent sont munies cha- cune d'un moyeux creux prolongé, de telle façon que les parois coniques adjacentes des deux moyeux s'emboîtent et portent les guide-fils. 



   Il est, d'autre part, préférable que les parois coni- ques en question sont munies, en guise de dispositif d'étan- chéité supplémentaire, d'une bague métallique ou de matière      plastique à section ronde ou lenticulaire, disposée dans des rainures semi-circulaires qui se correspondent. 

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   Il est, en outre, également préférable que les porte- bobines antérieur et postérieur roulent respectivement sur la tuyère d'extrision du bec et sur le mandrin creux de ce dernier, ou bien avec sa partie antérieure sur la partie cylindrique fermée de la tuyère de séparation du courant, et sont muis à ces niveaux de bagues d'étanchéité. 



   Il s'est, d'autre part, montré très efficace que les parois coniques antérieures desdits moyeux forment la surface conique   Intermédiaire   entre les deux parois   coniques,   surface conique dans laquelle se trouvent les axes des becs   d'amenée   des fils, et que ces becs sont disposés obliquement avec un angle de 20 à 60  sur lesdits moyeux prolongés à proximité de l'axe de rotation   commun.   



   Les caractéristiques et avantagea de la présente in-   vtion   ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante de quelques exemples d'exécution, illustrée par les dessins annexés, dont : la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention pour l'incorporation simultanée d'armatures longitudinales et d'armatures hélicoïdales aux ar- . ticles extrudés creux à fabriquer; et la figure 2 représente une coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention pour l'incorporation d'arma- tures hélicoïdales à spires croisées, 
Les parties à hachures pointillées de la figure 1 re- présentent les organes fixes du dispositif figuré. 



   Le procédé d'incorporation simultanée et combinée d'une armature longitudinale 1 et d'une armature hélicoïdle 2 à la masse de matière thermoplastique I est essentiellement caractérisé par le fait que les éléments d'armature filiformes l' arrivent par les becs d'amenée 1 qui pénètrent dans le cou- 

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 rant de   matière   plastique non encore divisé 1 débite par une presse hélicoïdale non figurée, qu'ils passent ensuite avec le courant partiel II par les orifices   antérieurs! de   la tuyère de séparation du courant et   qu'ils   sont   entraînes   avec le cou- rant II pour être finalement pressés contra l'armature hélicoï- dale 2 déjà incorporée au courant III.

   Il en résulte, d'une   part :        une   réunion   impeccable des armatures 1 et 2, et d'autre part une      fusion parfaite des deux courants partiels II et III. Les deux armatures 1 et 2 sont ainsi disposées au milieu de la paroi du tuyau ou tube 7   formd   par la tuyère d'extrusion 6. Les éléments de   l'armature     hélicoïdale   2, c.à.d. les fils, cordons ou bandes 2', sont, de   manière connue,   enroulés par les becs 10 sur la zone au plus grand diamètre de la partie conique 3 de la tuyère de séparation du courant 5.

   C'est   également il   ce niveau que le courant de matière plastique III sort des orifices extérieurs   1 et   enrobe l'armature hélicoïdale 2 en coulant de l'intérieur vers l'extérieur, 
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé   précé-   dent selon l'invention est caractérisé par la présence de la tuyère de séparation du courant   (élément 1   de la figure 1), la- quelle, avec ses deux séries circulaires d'orifices 4 et   -,Il   éta- gége le long de la tuyère, divise le courant I débité par la presse en deux courants partiels,   c.à.d.   en un courant extérieur 
III (orifices   )   et un courant intérieur II (orifices 4),

   de manière que la sortie du courant II des orifices 4 se fait avec un certain retard par rapport à la sortie du courant III des orifices   Des   éléments chauffants 11,   11' et   11''maintiennent les courants de matière thermoplastique à   l'état   fluide,   jusqu'au   façonnage définitif du tube ou tuyau 7 dans la tuyère d'extru- sion 6, munie du mandrih   2   fixé axialement dans la tuyère de séparation du courant   .   La partie postérieure de cette dernière 

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 ezt mgde-4  boce 4,4m de ; pour les éléments filiformes de w , " , +'jt> . e " 
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 .avec cet 'axe et à p6nùhr4r danF, c,rant,' , .:

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Les bobines 13 des éléments   pour.l'armature     longitudi-   nale sont portées par les supports fixes 14, de telle manière 
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 que 'leur-8- axée ca :F"'4 se titeuvm% da. s .p.la, perpendieu- lairo k l'axe nrr b0- La poulie lem ent de , .; t; : '''<).<< ' l'armature hélàcoidale gmvtto autour de l'axe du bec duns un plan parallèle au'plan des axes de rotation desdites bobines . 



  1Ul .ptfrtt éga15t lU, ,<d>:iM4 U ho't'dt.t de l'ar- o ma'&u 'hêli6e!l/lal;' (ItJ\etf'Mt iêt1ÍQ"at ion per- pendiculaire   au.plan   de la poulie 17. 



   Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante, On introduit d'abord les éléments d'armature (fils, cordons, bandes) par les becs 1 et 10 jusque dans la tuyère de séparation du courant ou, pour les éléments 2', dans l'espace entre la tuyère d'extrusion 6 et la tuyère de séparation du cou- rant 5. On enclenche ensuite la presse   d'extrusion   de manière que les éléments d'armature sont   entraînés   avec les courants I, II et III. On enclenche alors également le moteur de la poulie 
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 d'enroulé eut 17 et on règle son nombre de tours su moyen d'un variateur   continu   pour adapter le pas de l'enroulement héli- coïdal à la vitesse des courants de matière plastique. Le proces- 
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 sus d'enroulement se poursuit alors automatiqueneiit jusqu'à 1'épuisement des bobines.

   A ce moment, la presse est déclenchée et courant de matière plastique   s'arrête.   Les bobines sont   remplacées,   les fils sont introduits dans le dispositif, la presse est de nouveau mise en marche et le cycle opératoire se répète. 



   Dans le mode d'exécution représenté par la figure 2, les parties à rotation droite et celles à rotation gauche sont 

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 indiquées par des hachures rerspact,ttt dmltoc ia% g9n& "" et les parties fixes ne sont pas haeiM!"<ãs. .. 



   Le dispositif se compose   principalement   du support 23 à plusieurs bras, vissé sur la tête non figurée   d'une   presse d'extrusion et muni d'un prolongement en   fome   de douille 26 du bec, par lequel le courant de matière   thermoplastique   fluide 
I se dirige vers la zone d'enroulement 27. La partie antérieure   25   du dispositif, également munie de plusieurs bras, est fixée au support 2 au moyen des piliers 24 et munie de la tuyère   . d'extrusion 28     égalanent   en tonne de douille, sur laquelle   roule   le porte-bobines   21   par l'entremise d'un palier à roulement 29 pour la partie antérieure et d'un palier à frottement 30 pour la partie postérieure, avec des bagues d'étanchéité 31'.

   La tuyère de séparation du courant 34 est axialement montée par frettage ou vissée dans le prolongement en forme de douille 26. 



   Elle présente deux séries circulaires d'orifices 35 et 36, est étagées le long de la tuyère, et/munie d'un mandrin central 37. 



   Elle a pour fonction de diviser le courant de matière plastique 
I en deux courants partiels, l'un intérieur II et   l'autre   exte- rieur III. Les éléments d'armature a et b sont enroulés dans le courant extérieur encore fluide II. Cela se fait au point 27 où le courant.111, qui y sort des orifices correspondants, peut enrober immédiatement l'armature hélicoïdale de l'intérieur vers 
1'extérieur. 



   Le diamètre de l'enroulement 27 est égal au diamètre moyen de la paroi du tuyau ou tube à former moins l'épaisseur des couches de l'armature hélicoïdale, de sorte que celle-ci se trouve au milieu de la paroi du tuyau ou tube après son en- robage par le courant II. Les moyeux tubulaires prolongés 21' et 22' des perte-bobines 21 et 22 se rencontrent avec leurs faces frontales 38 dans la zone d'enroulement 27 et s'y emboï- 

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 tent suivant une surface conique. 



   Lesdites faces frontales coniques 38 sont, en vue 
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 d'une bonne étúnchÓ1t, munies de gorges semi-circulaires qui -se correspondent pour une burue d '6tanchê1t& métallique ou de   . matière   plastique à section circulaire ou lenticulaire. 
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  Les éléments (fils, cordons, etc.) d'anrture et b sont amende par des becs 40, prévue à proximité de la surface de contact 33 et forint un angle de 20 à 6Lp avec l'&xe central du dispositif, de manière que lesdits éléments etc privent quasi tangentiellement dans la zone d'enroulement 11 de la tuyb- re de division du courant z4 d'aprés le sens d#enroulement. 



  La partie conique   8   desdites faces   frontale; est   di- 
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 mensionn6e de telle manière qu'elle constitue pratiquement le' cône médian entre les deux cônes qui portent les becs d'araan3a des fils. Les éléments d'arstature et b (fils, cordons, etc.) se déroulent, par l'intermédiaire de galets tendeurs 42 et de freins 43, des bobines rotatives 41, portées par les pièces 21 et 22, Le tuyau ou tube 44 avec ses deux armatures   hélicoïdales   à spires croisées sort du dispositif entre le mandrin 37 et la tuyère d'extrusion 28. 



   Il va de soi, bien que les deux dispositifs précédem- ment décrits soient représentes séparément, que l'invention 
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 prévoit également la combinaison dù disposiàif pour l'enroule- ment de deux armatures hélicoïdales à spires croisées   représente   par la figure 2, avec le dispositif pour l'incorporation d'armatures selon la figure 1. 
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  E Y E N D I C A x I 0 N S 

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Claims

1.- Procédé de fabrication de tuyaux ou tubes de ma- tière thermoplastique, dans lequel la matière plastique est <Desc/Clms Page number 10> extrudée sous forme de tuyau ou tube par un bec d'extrusion et des éléments d'armature sont enroulés et incorporés dans la masse de matière plastique fluide dans le bec, caracérisé en ce que le boudin rond de matière plastique débité par la presse . est divisa en deux courants axiaux, c.à.d.

un courant inté- rieur et un courant extérieur, et en ce que des éléments d'ar- mature filiformes parallèles à l'axe dudit boudin de matière plastique sont introduits et incorporas, de manière continue, dans ledit courant intérieur, tandis que les éléments d'armature hélicoïdale sont simultanément enroulas dans ledit courant ex- t6rieur, et en ce que les deux courants partiels sont finalement de nouveau réunis après l'incorporation des armatures longitu- dinale et hélicoïdale.

2.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, dans lequel des dispositifs de guidage des fils pour l'enroulement de l'armature hélicoïdale sont prévus à la paroi extérieure de la partie rotative du bec, caractérisa en co qu'une tuyère de séparation du courant est montée à l'in- trieur de la partie fixe du bec, tuyère en forme de douille munie de deux séries d'orifices axiaux étagées le long de la tuyère l'une après l'autre en des sections de diamètres diffé- rents, les axes des orifices étant parallèles à l'axe du bec.

3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisa en ce que lesdits dispositifs de guidage des fils pour l'arma- ture longitudinale sont incorporés obliquement dans la partie postérieure de la tuyère fixe pour la séparation du couranti de Maniera qu'ils forment un angle de 20 à 60 avec l'axe de la machine et pénètrent dans le boudin rond de Matière plastique EMI10.1 -'fid ' .c,;, i,a .a's '.,âi'7 ' aaF.=r R . -- '1- , ï:; :roe .?.. '1. \, <Desc/Clms Page number 11> EMI11.1 ..# . rf("'''' B.%3'<'$- .01l las revenàiea<iou 2 et 5, C*1rac..

- :. .k érca .i tft: ,.,gQt1e d ' an- roulement, roule- aur la partie médiane cylindrique fermée de ladite tuyère de séparation du courant.

5.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procède se- ¯ 3.on la revendication 1, pour l'enroulement d'armatures hélicoï- dales à spires croisées, caractérisa en ce que le bec porte deux porte-bobines dispesés à une certaine distança l'on de l'autre et pouvant être fais en rotation en des sens opposés, en ce que des dispositifs de guidage de fils, fixes auxdits porte-bobines, sont prévus au-dessus d'une rupture de la paroi extérieure du bec, et en ce que les faces des porte-bobines qui se regardent sont munies de moyeux tubulaires prolongés à parties antérieures coniques, de telle manière que lesdites parties antérieures co- niques s'emboîtent et portent lesdits dispositifs d'amenée des fils, 6.- Dispositif selon la revendication 5,

caractérise en ce que lesdites parties .coniques sont munies de gorges de section semi-circulaire qui se recouvrent de manière à former le logement d'une bague d'étanchéité supplémentaire sous forme d'un anneau métallique ou de matière plastique à section circu- laire ou lenticulaire.

7.- Dispositif selon les revendications 5 et 6, carac- térisé en ce que le porte-bobines antérieur roule sur la tuyère d'extrusion du bec et le porte-bobines postérieur roule sur le man n creux du bac, et, en particulier, avec sa partie anté- rieure sur la partie cylindrique fermée de la tuyère de sépara- tion du courant, et en ce que lesporte-bobines sont munis de bagues d'étanchéité en ces points. <Desc/Clms Page number 12> EMI12.1

8.- Dispositif selon les revendieatienm 5 1, 4eza<;]>g/ térisé en ce que la surface conique des pertieo antérieure desdits moyeux forme le cône médian entre les deux surfaces coni- ques en question, qui porte les axes centraux des dispositifs d'amenée des fils, et en ce que ces dispositifs sont montés obliquement d'un angle de 20 à 60 par rapport à l'axe central de la machine sur les moyeux prolongés à proximité des faces frontales coniques.

9. - Procédé et dispositif pour la fabrication d'articles extrudés creux (tuyaux flexibles et tubes) avec arma-bures incorporées, tels que décrits ci-dessus et représentés dans les dessins ci-annexés.