Appareil destiné à la fabrication d'un tube renforcé.
Cette invention concerne un appareil servant à la fabrication de tubes renforcés et plus particulièrement de tubes munis d'un renforcement métallique ou autre enrobé dans la paroi du tube. L'invention concerne particulièrement la fabrication de tubes flexibles, mais n'est pas limitée à celle-ci.
L'appareil est destiné à la fabrication d'un tube renforcé; il comprend une chambre d'extrusion, destinée à contenir une matière plastique susceptible d'être extrudée par une tuyère de décharge annulaire, et à recevoir un élément de renforcement de forme hélicoïdale introduit dans la chambre par une ouverture d'entrée de celle-ci; cet appareil est caractérisé par le fait qu'il est muni d'un organe d'alimentation rotatif par rapport à l'enveloppe de la chambre, lequel organe est disposé de faon à saisir et entraîner ledit élément de renforcement dans ladite chambre jusqu'à ladite tuyère de laquelle cet élément ressort en éant enrobé dans la matière extrudée qui constitue la paroi dudit tube.
I1 est possible d'utiliser l'appareil en employant comme matière plastique toute substance qui peut être extrudée à travers une tuyère et qui est ensuite durcie ou soumise ou non à un traitement. I1 est possible, par exem ple,-d'employer une substance durcissant par la chaleur ou une matière thermoplastique, ou encore une substance qui, après avoir été extrudée à l'état plastique, peut être durcie par un traitement chimique ou autre.
Toutefois, il est préférable d'employer une matière thermoplastique ou une matière durcissant par la chaleur. On obtient des résultats particulièrement satisfaisants en employant une matière thermoplastique dn type du chlorure de polyvinyle.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 en est une vue en élévation latérale. La fig. 2 est une vxle en coupe axiale horizontale, à plus grande échelle, par la ligne II-II de l'appareil de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe verticale par la ligne III-III de la fig. 2.
L'appareil comprend une enveloppe exté rieure indiquée en 1. (: Cette enveloppe est mon- tée sur un support approprié 2. L'enveloppe 1 est de forme générale cylindrique avec une partie centrale 3 élargie (fig. 1 à 3) sur laquelle un bossage latéral 4 (fig. 2 et 3) fait saillie. Le bossage 4 est fileté intérieurement en vue de la fixation d'un dispositif au moyen duquel la manière plastique est amenée sous pression de toute manière appropriée.
L'enveloppe 1 est alésée et une filière 6 y est ajustée exactement. Cette filière forme la paroi extérieure d'une chambre d'extrusion annulaire 7 dont la paroi intérieure est constituée par un organe rapporté â monté dans l'enveloppe 1 de manière à pénétrer dans la filière 6. Un manchon postérieur fileté ti est vissé dans une bride 10 0 située à l'arrière de l'enveloppe 1 et filetée intérieurement. Ce manchon presse fortement la filière 6 et l'organe 8 contre un épaulement 11, déterminé par une bride 12 que présente l'extrémité frontale de l'enveloppe 1.
Des broches de repérage 14 sont montées dans des rainures correspondantes formées dans une bride 13 de l'organe 8 et dans la face frontale de l'e. xtrémité intérieure de la filière 6.
Une rainure annulaire 15 est ménagée dans la périphérie de la filière 6 et communique avec la chambre d'extrusion 7 par un certain nombre de conduit 16 qui sont répartis autour de la filière 6 de la manière représentée à la fig. 3. Ces conduits débouchent dans la chambre 7 près de l'extrémfté postérieure de cette dernière.
La rainure 15 communique avec l'intérieur du bossage latéral 4 et avec le dispositif 5 qui fournit la matière plastique, au moyen de deux conduits inclinés 17 qui conduisent à denx passages diamétralement opposés 18 mé- nagés dans la partie élargie 3 de l'enveloppe.
Les extrémités extérieures des passages 18 sont fermées au moyen de bouchons filetés 19 qui peuvent être enlevés quand il est néces- saire de nettoyer les passages.
Le manchon 9 est creux et contient deux roulements à billes 21 et 22 qui sont protégés contre la poussière au moyen d'un couvercle 22a. Un organe d'alimeiîtation, monté rotativement dans 1'organe rapporté 8 et supporté vers son extrémité postérieure par les roulements 21 et 22, comprend un élément tubulaire extérieur 23 et un élément intérieur 24.
L'élément intérieur 24 présente im filetage hélicoïdal ménagé dans sa surface extérieure 25 et il est monté dans l'élément 23 à proximité de l'extrémité antérieure de ce dernier.
Des vis de serrage 26 et 27 rendent les éléments 23 et 24 rigidement solidaires l'un de l'autre de manière qu'ils puissent tourner ensemble. Le filetage hélicoïdal 25 pourrait être ménagé dans la surface intérieure de l'élément 23.
Les éléments 23 et 24 formant l'organe d'alimentation peuvent être entraînés en rotation au moyen d'une poulie 30, montée à l'extrémité postérieure de l'élément 23 et entraînée par un moteur électrique 31 (fig. 1) au moyen d'un réducteur de vitesse 32 et d'une courroie 33.
L'élément intérieur 24 présente un alésage axial, dans lequel est ajustée l'extrémité de diamètre réduit 34 d'une tige 35. Cette tige fait saillie à travers une ouverture 36 qui est ménagée sur le front de la filière 6 et forme ainsi une tuyère d'extrusion annulaire 37. Un élément hélicoïdal de renforcenient, tel que 39 (fig. 1 - est poussé en avant par les organes d'alimentation 23, 24, comme cela sera expliqué plus loin, de manière à être débité à travers la tuyère 37 et enrobé dans la matière expulsée de la chambre d'extrusion 7.
La tige 34 traverse librement l'élément intérieur 24, mais est retenue dans ce dernier par un collier 38.
En conséquence, la tige 35 ne sera pas entraînée en rotation par la rotation de l'organe d'alimentation, car elle est empêchée de tourner par la résistance opposée par la matière extrudée.
A l'extrémité postérieure de l'élément tubulaire 23, des moyens sont ; prévus pour fournir à l'appareil l'élément de renforcement hélicoïdal à incorporer, qui aura de préfé- rence la forme d'un ressort métallique. Cet élément de renforcement peut être en acier ou en toute autre matière appropriée.
Dans le dessin, les moyens pour former d'élément Ide renforcement sont représentés comme comprenant une table 40 d'où l'élé ment de renforcement 39 est tiré dans l'appareil par l'action des organes d'alimentation rotatifs 23, 24. La disposition est telle que l'élément de renforcement 39 est tiré en avant sans être mis en rotation et, s'il est nécessaire, l'élément de renforcement peut être empêché de tourner, même à la main ou par tous moyens mécaniques appropriés. Toutefois, en général, la résistance de la matière plastique dans laquelle l'élément de renforcement est extrudé par la tuyère est suffisante pour empêcher toute rotation.
Des moyens sont également disposés pour recevoir le tube renforcé 41 qui est extrudé à l'extrémité antérieure de l'appareil. Dans la forme d'exécution représentée, ces moyens sont indiqués schématiquement et comprennent un tambour 42, mais de nombreuses autres dispositions sont possibles. On peut prévoir des moyens pour soumettre le tube extrudé à tout traitement désiré pour produire le durcissement de la matière plastique ou pour d'autres buts. Par exemple, le tube extrudé peut être refroidi par un jet d'air ou d'eau, ou on peut le faire passer dans ime chambre ou un bain de traitement chimique.
Pour faire fonctionner l'appareil, on passe l'extrémité d'une longueur de l'élément de renforcement hélieoïdal 39 dans l'extrémité postérieure de l'organe tubulaire 23 et dans le passage hélicoïdal formé par le filetage 25 entre les éléments 23 et 24. On met ensuite le moteur 31 en marche pour entraîner la poulie 30 et faire tourner les éléments 23 et 24, et une quantité appropriée de matière plastique est envoyée sous pression à la chambre d'extrusion 7 au moyen du dispositif e, ce dernier pouvant recevoir toute forme appropriée. Comme résultat du fonctionnement de l'appareil, l'élément de renforcement qui sort du passage hélicoïdal 25 est enrobé dans la matière plastique à mc- sure que celle-ci est extrudée de la tuyère 37.
En raison de la forme annulaire de la tuyère 37, la matière sort de celle-ci sous forme d'non tube 41 dans les parois duquel l'élément de renforcement est complètement enrobé. La matière formant le tube peut se durcir naturellement avant enroulement sur le tambonr 42, ce qui se produira en employant une matière thermoplastique ou thermodurcissante appropriée.
On voit qu'au moyen de l'appareil ci dessus on peut produire un tube renforcé de manière continue et en longueurs qui ne sont limitées que par la longueur de l'élément de renforcement.
Au lieu d'alimenter l'appareil avec un été- ment de renforcement déjà formé en hélice, il serait possible de fournir cet élément de renforcement sous forme d'un fil rectiligne et de prévoir des moyens pour donner à ce fil la forme d'une hélice avant qu'il entre dans l'organe d'alimentation 23.
Toutefois, comme les machines à bobiner les fils métalliques normales donnent des bobines finies qu'il faut faire tourner pour uti- liser le fil et qu'avec l'appareil décrit et représenté l'élément de renforcement doit être fourni sans rotation appréciable, certaines modifications de l'appareil peuvent être nécessaires.
Alors, au lieu de prévoir un organe d'ali tentation qui est mis en rotation dans une chambre d'extrusion fixe et une tuyère, l'organe d'alimentation peut être fixe et la chambre d'extrusion ou au moins sa partie antérieure qui comprend la tuyère peut être mise en rotation. Il faudra prévoir des moyens appropriés pour fournir la matière plastique à la chambre d'extrusion rotative et pour prévenir les fuites de la matière hors de la chambre à travers les joints nécessaires, sous l'effet de la pression de celle-ci.
Si l'on réalise ces conditions, on peut établir un tel arrangement qui fonctionne de manière satisfaisante, le point important étant d'assurer la rotation relative nécessaire entre l'organe d'alimentation et au moins la partie contenant la tuyère de la chambre d'extrusion (inclus la matière extrudée à travers celle-ci), de fanon que l'organe d'alimentation amène l'élément de renforcement en avant dans les conditions vonlues.
Comme il a été indiqué, la résistance de la matière plastique dans laquelle l'élément de renforcement est enrobé pendant l'extrusion tend à empêcher une rotation relative entre cet élément de renforcement et la tuyère et la chambre d'extrusion.
L'appareil décrit peut être utilisé avec toutes matières appropriées qui sont capables d'être extrudées et qui sont suseeptibles de durcir ou d'être durcies après extrusion.
Toutes les matières de ce genre doivent être considérées eomme comprises dans la désigna- tion matières plastiques employée ici.
Toutefois, il est préférable d'employer une matière thermoplastique qui est extrudée à l'état chaud et qui durcit automatiquement pendant le refroidissement. On obtient des résultats particulièrement satisfaisants avec une matière plastique synthétique du type du chlorure de polyvinyle.
L'invention n'est pas limitée à la fabri cation de tubes de section circulaire. On n peut fabriquer des tubes et tuyaux de toutes seetions intérieures et extérieures désirées et de toutes dimensions au moyen d'une tuyère de forme appropriée. La a filière 6 et le noyau 35 peuvent, par exemple, être remplacés par d'autres de grandeur et de section différentes.