CH428190A - Dispositif pour étirer un tube en matière synthétique - Google Patents

Description

  
 



  Dispositif pour   étirer    un tube en matière synthétique
 La présente invention concerne un dispositif pour étirer à la fois longitudinalement et transversalement un tube en matière synthétique.



   On connaît déjà des machines pour étirer, dans la direction longitudinale seulement, des bandes ou éventuellement des tubes de longueur quelconque en matière synthétique souple; ces machines connues comportent avant et après la zone d'étirage des organes d'entraînement qui communiquent à la bande ou au tube des vitesses de sortie et d'entrée dans ladite zone, adaptées à l'étirage longitudinal désiré.



   Certaines de ces machines ont pu être aménagées de façon à produire simultanément un étirage dans la direction transversale, mais elles ne peuvent être utilisées exclusivement que pour des bandes de matière synthétique, à l'exclusion des tubes. En effet, dans ces machines connues, les bords latéraux de la bande à étirer sont saisis par des organes en forme de pinces, dont l'écartement mutuel est augmenté au fur et à mesure de l'avance de la bande dans la zone d'étirage;

   une telle machine ne pourrait donc étirer un tube en matière synthétique souple que moyennant l'écrasement de celui-ci suivant un plan diamétral, si bien que, non seulement les deux bandes longitudinales du tube engagées dans les organes en forme de pinces ne subiraient aucun étirage, mais surtout les deux parois internes du tube appliquées l'une contre l'autre au cours de l'étirage, risqueraient de coller définitivement l'une à l'autre, puisque l'étirage nécessite que la matière synthétique ait été amenée auparavant à l'état plastique, par exemple par échauffement dans le cas d'une matière thermoplastique.



   La nécessité d'un dispositif pour étirer à la fois longitudinalement et transversalement un tube en matière synthétique de longueur quelconque est liée essentiellement au développement des extrudeuses, qui fabriquent en continu de tels tubes, et en particulier de celles de ces machines qui produisent directement en continu des tubes souples, dont les parois minces sont au moins partiellement perforées ou réticulées ;

   en effet, pour pouvoir équiper ces dernières machines de têtes d'extrusion de dimensions relativement faibles, et dont l'usinage est par suite peu coûteux, on est amené à extruder des tubes à parois réticulées relativement épaisses et dont les        mailles   ont de faibles dimensions, puis à les transformer par étirage à la fois longitudinal et transversal, en des tubes à parois beaucoup plus minces et présentant des mailles de dimensions très supérieures, dont l'extrusion directe aurait nécessité des têtes d'extrusion extrêmement volumineuses et coûteuses, en raison notamment de la difficulté d'usiner des canaux d'extrusion de dimensions pratiquement capillaires.

   Le dispositif d'étirage selon l'invention est plus particulièrement destiné à coopérer avec une machine de ce genre, encore qu'il puisse également coopérer avec n'importe quel type d'extrudeuse, fabriquant en continu un tube de matière synthétique, à parois pleines ou au moins partiellement perforées ou réticulées.



   Enfin l'étirage des tubes en matière synthétique procure le double avantage de réduire leur poids par unité de longueur sans altération des propriétés physiques et chimiques de la matière qui les constitue, et d'accroître la résistance mécanique de leur paroi dans la direction de l'étirage, en raison des alignements moléculaires qui en résultent dans cette direction dans le cas particulier des tubes à parois réticulées, mentionnés ci-dessus, l'étirage à la fois longitudinal et transversal améliore donc la stabilité dimensionnelle ultérieure des     brins      délimitant les mailles de leurs parois.



   Le dispositif selon l'invention, comprenant des moyens pour amener le tube à l'état plastique, dans sa zone d'étirage, ainsi que des organes d'entraînement qui communiquent au tube des vitesses de sortie et d'entrée  dans ladite zone d'étirage, adaptées à l'étirage longitudinal désiré, est caractérisé par un noyau tronconique, à axe vertical, autour duquel le tube à l'état plastique est tiré longitudinalement dans le sens des sections transversales croissantes, et qui vient en butée, lors de cet étirage, par un prolongement intérieur au tube et partant de la grande base, contre deux butoirs fixes, extérieurs au tube et écartés transversalement pour laisser passer ledit tube.



   A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé une forme de réalisation du dispositif d'étirage selon l'invention.



   La fig. 1 en est une vue en élévation, avec coupe partielle du noyau tronconique par un plan diamétral.



   La fig. 2 est une coupe transversale du noyau d'étirage tronconique suivant la ligne   II-II    de   la fig.    1.



   La fig. 3 est une vue de côté de la partie supérieure du dispositif de la fig. 1, dans le sens de la flèche III.



   Dans l'exemple de réalisation illustré, le tube à étirer 1, en matière thermoplastique souple, qui présente une paroi réticulée sur toute sa surface, mais qui pourrait aussi présenter   unçeçparÏi¯pleine,      ¯arriye-par    exemple en provenance de la sortie de l'extrudeuse, dans la direction de la flèche   2 ;, 'des,    organes d'entraînement du tube souple 1 sont placés respectivement après et avant sa zone d'étirage A de manière à lui faire traverser cette zone dans le sens vertical et ascendant suivant son axe a;

   dans l'exemple illustré les organes d'entraîne ment   3¯ et-4    sont   constitués srespectivement    par des   pal-    res de rouleaux crantés entraînés par des moteurs, non représentés, de façon à tourner tangentiellement autour d'axes horizontaux parallèles, et à entraîner ainsi par friction le tube 1, aplati, qui passe entre eux.

   Les organes   d'entraînement    4 et 3 sont réalisés de manière à communiquer au tube 1 des vitesses à l'entrée et à la sortie de la zone d'étirage A, qui sont adaptées à l'étirage longitudinal désiré; autrement dit, pour obtenir un allongement longitudinal du tube 1 de   Xi/,,    ledit tube doit être tiré par l'organe d'entraînement 4 placé après la zone d'étirage A avec une vitesse supérieure de X   O/o    à celle qui est communiquée au même tube par l'organe d'entraînement 3 placé avant la zone d'étirage A.

   Un noyau d'étirage tronconique 5 est placé dans la zone d'étirage de façon que son axe coïncide avec l'axe vertical a de cette zone, tandis que sa petite et sa grande base se trouvent respectivement à   l'enfrée - inférieure      - et    à la   sortie - supérieure - de    ladite zone d'étirage A. Dans la forme de réalisation illustrée, ce noyau tronconique 5 est constitué par un mandrin axial 6 portant de multiples   lamelles-    radiales 7 dont les arêtes, inclinées sur   l'axe    du mandrin 6, forment la surface latérale dudit noyau tronconique 5.

   A l'extrémité du mandrin 6 située du côté de la petite base du noyau tronconique 5 est fixé un élément cylindrique 7a de mêmes dimensions transversales que ladite petite base, et précédant l'entrée de la zone d'étirage A, dans la direction de l'organe d'entraînement 3. L'autre extrémité du mandrin 6 se prolonge en   6'au-delà    des extrémités des lames radiales 7 qui forment 'la grande base du noyau tronconique, et qui coïncident avec la sortie de la zone d'étirage A, en direction de l'organe d'entraînement 4 ; à l'extrémité de ce prolongement   6' du    mandrin 6 est fixée une plaque mince 8 supportant, par des paliers non visibles sur la fig. 1, deux rouleaux 9 et   9'montés    de façon à pouvoir tourner librement, de part et d'autre de ladite plaque 8, autour d'axes transversaux parallèles.

   Enfin, deux rouleaux de préférence à parois lisses, 10 et 10' sont montés de façon à pouvoir tourner librement, sans contact   l'un    avec l'autre, autour d'axes transversaux parallèles, fixes par rapport aux organes
 d'entraînement 3 et 4. Ces rouleaux 10 et   10' sont    suffisamment écartés pour permettre non seulement le passage du tube souple 1, aplati, mais aussi celui du prolongement   8' de    la plaque 8 au-delà des rouleaux 9 et 9'.   I1    convient de remarquer que le noyau tronconique 5 est parfaitement libre par rapport aux organes d'entraînement 3 et 4 et par rapport aux rouleaux
 10 et 10', et qu'il n'est supporté par aucun organe mécanique.

   Dans la zone d'étirage A sont disposés des moyens pour porter le tube 1 en matière thermoplastique à sa température de   ramollissement;    ces moyens peuvent être constitués par un radiateur thermique, produisant par exemple des rayons infrarouges, dont l'action a été schématisée sur la fig. 1 par les flèches 11 ; on peut aussi prévoir dans le même but de placer la zone d'étirage A dans un bain chaud contenu dans un récipient 18 ou encore d'y faire circuler de la vapeur.



  Dans la zone B s'étendant entre la sortie de la zone   d'étirage    A et les rouleaux   10 et    10', le tube est par contre refroidi, par exemple simplement par son passage dans l'air ambiant,
 Le morde de fonctionnement du dispositif d'étirage qui vient d'être décrit est le suivant: le tube souple 1 qui arrive dans l'organe d'entrâînement 3 dans le sens de la flèche 2, est de préférence à la température ambiante, c'est-à-dire que, s'il sort directement de l'extrudeuse, il a été soumis à un refroidissement préalable;

   le tube 1 est d'une part poussé par l'organe d'entraînes ment 3 sur l'élément cylindrique 79 du noyau tronconique   5,    qui sert de guidage précédant la zone d'étirage
A, et il est d'autre part tiré par l'organe d'entraînement 4, situé au-delà de la zone d'étirage, avec une vitesse supérieure, qui provoque son étirage longitudinal comme on l'a indiqué précédemment. Dans la zone d'étirage A, le tube 1 est porté à sa température de ramollissement par l'apport calorifique qui y est prévu, et il est tiré à l'état plastique autour du noyau tronconique 5, dans le sens de ses sections transversales croissantes, ce qui produit automatiquement son étirage transversal, dans un rapport qui est fixé par celui des dimensions transversales des petite   grande    bases dudit noyau tronconique
 5.

   Du fait de la friction de la paroi du tube contre la surface latérale de noyau tronconique 5, c'est-à-dire, dans l'exemple illustré, contre les arêtes des lames 7, ledit noyau tronconique 5 subit une forte poussée dans le sens de l'étirage longitudinal, c'est-à-dire ascendante, qui applique les deux rouleaux 9,   9' montés    à   l'extré-    mité du prolongement   6',    et situé par conséquent à l'intérieur du tube 1, contre les rouleaux fixes 10 et 10', entre lesquels ledit tube 1 passe, moyennant un certain aplatissement, qui ne risque cependant pas de provoquer le collage des faces internes de la paroi dudit tube qui peuvent être appliquées l'une sur l'autre, puisque le tube est entièrement refroidi à la sortie de la zone B;

   pour la même raison, aucun risque de collage n'existe dans les zones 12 et   12' où    la paroi du tube 1 passe entre les rouleaux 9-10 et   9'-10'respectivement.    Le prolongement   8' de    la plaque 8 assure une sorte de guidage vertical du noyau tronconique 5 dans l'intervalle entre les rouleaux fixes 10 et 10'. Dans une variante, le noyau tronconique 5 peut être placé au-dessus des rou  iléaux    de butée fixes 10 et 10', l'étirage ayant alors lieu dans le sens descendant. De toute   facon, l'étirage    a lieu  verticalement, car ceci permet d'équilibrer le poids du noyau tronconique 5 soit par la résultante des forces de friction entre le tube et la surface latérale du noyau tronconique, soit par l'appui constitué par les rouleaux de butée inférieurs.



   La forme du noyau tronconique 5 qui vient d'être décrite est particulièrement avantageuse pour les tubes en matière thermoplastique souple à paroi totalement réticulée, en raison du fait que seuls viennent s'appliquer contre les arêtes des lames radiales 7 les   brins   transversaux de la paroi réticulée, ce qui favorise l'étirage de ces brins transversaux, ainsi que celui des brins longitudinaux, puisque ces derniers ne coopèrent généralement pas avec lesdites arêtes et ne sont par suite soumis à aucune force de friction s'opposant éventuellement à leur étirage. Ces avantages se manifestent d'autant mieux que le nombre de lames radiales 7 est plus élevé. Bien entendu, ces lames radiales peuvent être remplacées par des tiges rigides, montées entre deux plaques de base de dimensions différentes.

   Dans une variante, on utilise un noyau tronconique à surface latérale pleine, notamment pour l'étirage de tubes à parois également pleines.



   La forme de réalisation illustrée sur les fig. 1 et 2 comporte un moyen qui permet de régler, notamment de façon continue, le pourcentage d'étirage transversal obtenu; ce moyen consiste en ce que les lames radiales 7, formant la surface latérale du noyau tronconique 5, ou encore les tiges rigides qui peuvent les remplacer, sont montées sur le mandrin axial 6 à la façon des baleines d'un parapluie, ce qui permet de leur donner une inclinaison réglable sur l'axe dudit mandrin 6 ; dans l'exemple illustré, chaque lame radiale 7 présente, à son extrémité située du côté de la grande base du noyau tronconique 5, une   lumière    13 inclinée sur l'axe du mandrin 6, dans laquelle est engagée une cheville 14, solidaire d'un coulisseau 15 ;

   ce coulisseau 15 est monté sur le prolongement   6' du    mandrin 6 et peut être immobilisé en n'importe quelle position, par exemple par une vis 16. Le déplacement du coulisseau 15 sur le mandrin 6 permet de faire passer les lames radiales 7 de la position représentées en traits pleins, où elles sont en contact avec la paroi latérale du mandrin 6, et où l'étirage transversal obtenu est minimum, à leur position d'écartement maximum représentée en traits interrompus, où l'étirage transversal est maximum ; lesdites lames radiales 7 sont guidées pendant leur mouvement par un disque transversal 17 (fig. 2) à fentes radiales, qui est calé sur le mandrin 6.



   Le dispositif représenté et décrit peut être utilisé non seulement pour l'étirage des tubes en matière thermoplastique, comme précédemment décrit, mais aussi pour l'étirage des tubes en toute matière susceptible d'être amenée à l'état plastique au moins temporairement, dans la zone d'étirage, éventuellement sans apport de chaleur: par exemple des tubes dont les parois, éventuellement réticulées, sont constituées en viscose, peuvent être étirées à l'aide du dispositif illustré sur la fig. 1, moyennant le remplacement du bain d'eau chaude prévu dans le récipient 18, par un bain d'un solvant approprié, qui en provoque le ramollissement.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif pour étirer à la fois longitudinalement et transversalement un tube en matière synthétique, comprenant des moyens pour amener le tube à l'état plastique dans sa zone d'étirage, ainsi que des organes d'entraînement qui communiquent au tube des vitesses de sortie et d'entrée dans ladite zone d'étirage, adaptées à l'étirage longitudinal désiré, caractérisé par un noyau tronconique, à axe vertical, autour duquel le tube à l'état plastique est étiré longitudinalement dans le sens des sections transversales croissantes, et qui vient en butée lors de son étirage, par un prolongement intérieur au tube et partant de la grande base, contre deux butoirs fixes, extérieurs au tube et écartés transversalement pour laisser passer ledit tube.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif suivant la revendication, caractérisé par le fait que les deux butoirs fixes sont deux rouleaux tournant librement sans contact, autour d'axes transversaux, fixes, parallèles.

   2. Dispositif suivant la revendication, caractérisé par le fait que le prolongement axial de la grande base du noyau tronconique a une section transversale plus petite que ladite grande base, son extrémité comportant, pour coopérer avec les butoirs fixes, au moins un rouleau tournant librement autour d'un axe transversal.

   3. Dispositif suivant la sous-revendication 2, caractérisé par le fait que l'extrémité dudit prolongement comporte, pour coopérer respectivement avec les deux butoirs fixes, deux rouleaux qui tournent librement autour d'axes transversaux parallèles, et entre lesquels ledit prolongement forme une saillie plate de guidage, qui s'engage entre lesdits butoirs fiixes.

   4. Dispositif suivant la revendication, caractérisé par le fait que la petite base du noyau tronconique est précédée par un élément cylindrique de mêmes dimensions transversales.

   5. Dispositif suivant la revendication, destiné à l'étirage d'un tube à paroi au moins partiellement réticulée, caractérisé par le fait que la surface latérale du noyau tronconique est formée par les arêtes de lames radiales multiples, portées par un mandrin axial.

   6. Dispositif suivant la sous-revendication 5, caractérisé par le fait que les lames radiales formant la surface latérale du noyau tronconique sont montées sur le mandrin axial de façon n que leur inclinaison sur l'axe dudit noyau puisse être réglée.

   7. Dispositif suivant la sous-revendication 6, caractérisé par le fait que chacune des lames radiales présente une lumière inclinée sur l'axe du noyau, dans laquelle est engagée une cheville, qui est solidaire d'un coulisseau monté sur le mandrin dudit noyau de façon à pouvoir y être immobilisé en toute position.

   8. Dispositif suivant la revendication, pour étirer un tube en matière thermoplastique, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour porter le tube à sa température de ramollissement dans sa zone d'étirage, et des moyens pour faire refroidir ensuite ledit tube entre la grande base du noyau d'étirage tronconique et les butoirs fixes dudit noyau.

   9. Dispositif suivant la revendication, pour étirer un tube en viscose, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour faire passer le tube dans sa zone d'étirage, dans un bain d'un solvant qui en provoque le ramollissement.