CH396395A - Procédé de fabrication d'un tube en matière thermoplastique avec fond venu du tube lui-même et dispositif pour la mise en oeuvre du procédé - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de fabrication d'un tube en matière thermoplastique avec fond venu du tube lui-même et dispositif pour la mise en oeuvre du procédé
 La fabrication de tubes en matière plastique à fond fermé et col ouvert s'effectue généralement par coupure d'un tube continu en éléments de longueur déterminée et fixation par soudure de pastilles constituant le fond de chaque élément, soudure effectuée par les moyens connus de chauffage instantané. Cette fabrication présente l'inconvénient de nécessiter plusieurs phases : coupure du tube, mise en place de la pastille, soudure et refroidissement.



   Pour améliorer cette fabrication, on a proposé de former le fond de tube par ramollissement d'une extrémité du tube, aplatissement de la matière ramollie dans une bouterolle profilée, soudure de la matière ainsi rabattue par chauffage de la bouterolle à la température de fusion de la matière plastique et compression du fond ainsi amorcé par le rabat des parois au moyen d'un piston.



   On a aussi proposé de préformer le fond d'un tube élémentaire obtenu par coupe de ce tube extrudé par repli d'une certaine   chanteur    des parois d'une extrémité du tube dans une empreinte profilée chauffée à la température de la matière plastique, puis d'égaliser le fond plissé ainsi obtenu par chauffage ilaute fréquence; toutefois ce procédé présente certains inconvénients inhérents à la soudure à haute fréquence.



   L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un tube en matière thermoplastique, avec fond venu du tube lui-même, procédé selon lequel on coupe une longueur de tube extrudé et caractérisé en ce qu'on coiffe une extrémité du tube d'une coupelle métallique à faible inertie thermique, on comprime l'extrémité du tube dans la coupelle portée à la température de fusion de la matière thermoplastique et refroidit la coupelle pour décoiffer le tube après formation du fond.



   Cette fabrication, quoique nécessitant un temps unitaire plus élevé que le procédé à haute fréquence, peut permettre l'utilisation d'une ou de plusieurs batteries d'enclumes, de coupelles et de mandrins portetubes. Le refroidissement des coupelles peut être rapide dès que le contact est interrompu avec les enclumes chauffantes par le choix, pour la coupelle, d'une   matière    à faible inertie thermique, telle qu'acier inoxydable, aluminium, laiton, cuivre, éventuellement aussi teflon stratifié et quartz. Dans certains cas les coupelles peuvent avoir un refroidissement permanent à certains endroits, ce qui permet de délimiter et de localiser une ou plusieurs zones de soudure.



   La forme même de la coupelle peut varier suivant le diamètre du tube et le profil du fond désiré.



   Elle peut si besoin est, être composée de plusieurs pièces, de matériaux similaires ou différents, et de conductibilité différente.



   Les enclumes peuvent être chauffées électriquement, ainsi que par impulsions électriques, par induction, par rayonnement, au gaz ou par tout autre moyen générateur de chaleur.



   Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, un schéma de fabrication selon le procédé de l'invention, montrant cinq phases principales de cette mise en oeuvre, soit la présentation du tube sur son mandrin devant la coupelle de formage, la mise en contact de l'extrémité du tube avec la coupelle, le formage à chaud, le refroidissement et l'éjection du tube terminé.



   Le tube 1, préalablement coupé à une longueur supérieure à sa dimension finale, est mis en place sur son mandrin 2, son extrémité 3 dépassant celle du mandrin d'une quantité telle que la matière de cette partie dépassante puisse fournir le fond (fig. 1).  



   La coupelle 4, de faible inertie thermique et de profil correspondant à la forme voulue du fond (plate, bombée, conique, à pans, etc.) est fixée de façon préférablement amovible dans une plaque 5 de support dans l'axe d'une enclume et débordante 6 solidaire du bâti 7 de la machine et chauffée par un moyen approprié (non représenté).



   Dans la phase suivante (fig. 2) le mandrin 2 pousse le tube 1 jusqu'à ce que son extrémité 3 porte contre la coupelle   4 ; l'enclume    chaude 6 est alors rabattue contre le dessus de la coupelle, portant rapidement celle-ci, en raison de son inertie thermique faible, à la température propre à fondre la matière plastique de l'extrémité 3 du tube (fig. 3).



   Pendant un temps fonction de la température, de la matière plastique et du diamètre du tube, l'extrémité 4 du tube constamment pressée contre l'enclume 6, entre en fusion et la matière fondue s'aplatit en tapissant le fond de la coupelle pour former le fond 8.



   Le moulage fini, l'enclume 6 est relevée et un refroidissement, par exemple par injection par les buses 9 d'air froid sur la coupelle, refroidit celle-ci et solidifie le fond du tube formé. Pendant ce refroidissement (fig. 4) le tube se décolle de la coupelle et dès que le refroidissement est complet le tube 2 se détache de la coupelle et peut être retiré du mandrin 1 qui recule (fig. 5).



   Le dispositif décrit schématiquement est destiné à expliquer le processus de formation du fond, mais il est naturellement possible de prévoir une installation avec enclumes fixes et mandrins se déplaçant en deux temps, un temps pour approcher et coiffer l'extrémité du tube par la coupelle et un temps pour pousser le tube coiffé de la coupelle vers l'enclume chaude.



   De même les organes de chauffage des enclumes, de mise en place des coupelles de refroidissement et d'éjection n'ont pas été décrits et représentés, le but essentiel de l'invention consistant en la formation du fond par fusion de la matière d'extrémité du tube dans des coupelles interchangeables, de faible inertie thermique, qui sont portées à la température voulue pour la formation de fond puis refroidies rapidement pour le décollage du tube et son éjection.



   Les coupelles peuvent être réalisées en d'autres matières que du métal, par exemple, le teflon, le quartz, etc.



   On conçoit qu'un tel dispositif pourra comprendre un grand nombre de postes équipés chacun d'un mandrin, d'un support de coupelle et d'une enclume chauffante, postes commandés individuellement ou en série et disposés en ligue eu sur une plate-forme circulaire rotative.



   Exemple
 On utilise un tube en chlorure de polyvinyle de 20 millimètres de diamètre et de 0,30 à 0,40 millimètre d'épaisseur coupé en tronçons un peu plus longs que la longueur du tube fermé à fabriquer. On déforme cet excès de longueur du tube dans une coupelle en acier inoxydable de 0,2 millimètre d'épaisseur mis en contact intime pendant 0,5 à 3 secondes avec une enclume à une température de 270 à 3000 C. Une fois le contact rompu et suivant le fluide de refroidissement, la coupelle se refroidit en environ 1 seconde, mais ne se décolle de la matière que quand celle-ci est refroidie à 30 à 500 C pour le chlorure de polyvinyle non plastifié et le polyéthylène, 50 à 800 C pour le polypropylène. Le refroidissement peut prendre de 2 à 4 secondes suivant la matière plastique et l'épaisseur du fond.

   Cette épaisseur dépend de la longueur du tube en excès sur la longueur finale, et qui dépasse le mandrin.



   La pression totale de la soudure varie de 10 à 30 kg/cm suivant la température et la masse de chlorure de polyvinyle plastique à écraser. Pour le polyéthylène et le polypropylène la pression est d'environ   20 û/o    inférieure, mais si le fond a des reliefs ou une forme particulière, la pression peut augmenter de 20   O/o    pour tous les matériaux.



   REVENDICATIONS
 I. Procédé de fabrication d'un tube en matière thermoplastique avec fond venu du tube lui-même, dans lequel on coupe une longueur de tube extrudé, caractérisé en ce qu'on coiffe une extrémité du tube d'une coupelle métallique à faible inertie thermique, on comprime l'extrémité du tube dans la coupelle portée à la température de fusion de la matière thermoplastique et refroidit la coupelle pour décoiffer le tube après formation du fond.
  

Claims (1)

1. II. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un mandrin sur lequel est destinée à être enfilée une ébauche de tube coupée à une longueur telle que son extrémité dépasse librement celle du mandrin, une coupelle en matériau de faible inertie thermique fixée amoviblement sur un support et une enclume chauffante montée coaxialement avec la coupelle et le mandrin, cette enclume et le support de coupelle étant susceptibles d'être déplacés l'un par rapport à l'autre suivant leur axe commun avec celui du mandrin pour le formage par emboutissage et soudure thermique instantanée du fond du tube.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que la coupelle est brusquement refroidie après rupture de contact de l'enclume.

   2. Dispositif suivant la revendication II, caractérisé en ce que la coupelle est composée de plusieurs pièces de conductibilité différente.