FR1383517A - Appareil pour la fabrication d'un tube souple en matière thermoplastique - Google Patents

Description

Appareil pour la fabrication d'un tube soupe en matière tbermoplastiq"I#-,(-21 La présente invention concerne un appareil pour la fabrication d'un tube souple en matière thermo plastique, présentant une tête à une de ses extré mités, à partir d'une ébauche tubulaire et d'une mas se distincte de même matière, appareil comprenant un noyau et un cylindre pour maintenir l'ébauche tubulaire, des moyens pour refroidir cette ébau che, prévus dans ce cylindre et/ou dans ce noyau, et une matrice apte à être déplacée vers un poinçon solidaire et coaxial du noyau, pour mouler une tête sur le tube et la souder à celui-ci.

Dans la fabrication industrielle de tubes souples en matière thermoplastique (par exemple polyéthy lène, chlorure de polyvinyle), on se heurte à toute une série de difficultés pratiques très sérieuses.

On part en général d'ébauches tubulaires et le problème est de former et de souder sur une extré mité de cette ébauche, la tête du tube. II doit s'agir d'une vraie soudure et non pas d'un simple col lage à chaud. Il ne doit pas se produire de bavure à l'endroit de la soudure. La matière plastique ne doit pas être chimiquement altérée par un chauf fage local excessif.

La présente invention vise à résoudre de façon complète ce problème et elle concerne un appareil du type mentionné ci-dessus. Cet appareil est carac térisé par des moyens pour chauffer sur ses deux faces une rondelle thermoplastique placée sur ledit poinçon, à distance d'une extrémité de l'ébauche tu bulaire, et pour chauffer simultanément la partie terminale voisine de cette ébauche, située entière ment dans le cylindre avant l'entrée en action du poinçon, ces moyens formant un petit four présen tant une ouverture pour donner libre passage, après ramollissement de la rondelle, à ladite matière, pour que celle-ci vienne mouler la tête du tube à l'inté rieur même de ce petit four.

Selon l'invention, le soudage est assuré par le fait que la rondelle est chauffée uniformément dans toute sa masse à la température de ramollissement voulue pour assurer une bonne soudure. Elle est aussi assurée par le fait que l'extrémité de l'ébauche est amenée à la même température et par le fait que le moulage par le poinçon se fait à l'intérieur même du petit four, donc en évitant tout refroi dissement nuisible de l'extrémité de l'ébauche et de la rondelle.

La formation de bavures est évitée, d'une part, par le fait que la rondelle étant maintenue à dis tance de l'ébauche pendant son ramollissement, la matière qui la forme a tendance non pas à se diriger vers l'extérieur (ce qui favoriserait la forma tion de bavures), mais à se rapprocher de l'axe du moule. Elle est évitée d'autre part par le fait que l'extrémité de l'ébauche que l'on chauffe ne dépasse pas le cylindre; elle arrive à fleur de l'extrémité du cylindre ou même un peu en retrait de cette ex trémité, avant l'entrée en action de la matrice. Ainsi, l'extrémité ramollie de l'ébauche étant entièrement contenue entre le cylindre et le noyau, avant l'entrée en action de la matrice, elle n'a aucune tendance à couler vers l'extérieur.

Toute altération chimique de la matière plas tique par chauffage excessif est évitée grâce aux dis positions suivantes : la rondelle étant chauffée sur ses deux faces, on atteint très vite et sans chauffage excessif localisé sur une seule de ses faces, la tem pérature voulue, et ceci uniformément dans toute la masse de fa rondelle. L'extrémité de l'ébauche étant maintenue en contact entièrement entre le cy lindre et le noyau, qui sont tous deux refroidis, toute surchauffe est empêchée.

L'invention a l'avantage supplémentaire de permet tre une cadence très rapide de fabrication, en ne chargeant et déchargeant qu'un seul tube à la fois.

Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, non limitatif, une forme d'exécution de l'appareil se lon l'invention et son fonctionnement.

La figure 1 est une coupe longitudinale du noyau avec son poinçon, de l'ébauche tubulaire, du cy- iindre et de la rondelle, tels qu'ils sont dans une première phase du procédé.

La figure 2 montre une coupe analogue, avec en plus la matrice et le tunnel de chauffage, tels qu'ils sont dans une deuxième phase .du procédé.

La figure 3 est une coupe analogue,des mêmes élé ments que ceux de la figure 2, mais tels qu'ils sont dans une troisième phase du procédé.

La figure 4 est une coupe comme les précédentes mais sans le tunnel de chauffage et sans la matrice, représentant une quatrième phase du procédé.

L'appareil comprend une base 11 sur laquelle est fixé un noyau 6 présentant une ouverture 12 et une série d'orifices 13. L'extémité supérieure 1 du noyau 6 constitue le poinçon fermant l'intérieur de la tête du tube souple. C'est sur ce noyau 6 qu'est placée l'ébauche de tube 3, en matière thermoplastique, convenablement préparée et coupée -de longueur exacte.

La paroi extérieure de cette ébauche 3 est en con tact étroit avec la surface intérieure .d'un cylindre 4, dans lequel est pratiquée une chambre 5 de cir culation d'eau nécessaire au refroidissement du cy- lindre 4, Ce refroidissement empêche tout effet de chaleur sur la paroi extérieure de l'ébauche 3. Le cylindre 4 est ajusté assez serré sur l'ébauche tubulaire 3 de façon à pouvoir coulisser verticale ment sans jeu, mais sans .toutefois entraîner l'ébau che tubulaire 3 dans son déplacement.

Le cylindre 4 est maintenu par une bague 8, au moyen d'une partie filetée 7, ce qui ,permet un ré glage de hauteur du cylindre 4.. La bague 8 pous sée vers le haut par un ressort 10, est appuyée au moyen d'une collerette contre une bague 9, elle même fixée rigidement à la base 11.

Dans la bague 8 est pratiquée une ouverture cen trale permettant le libre passage, sans contact, de l'ébauche tubulaire 3. Cette ébauche tubulaire 3 est mise en place ,entre le noyau 6 et le cylindre 4 par un moyen non représenté, et est poussée vers le bas jusqu'à ce qu'elle vienne en butée contre la base 11.

Sur la partie supérieure 1 du noyau 6, on place une rondelle 2 de la même matière thermoplas tique que celle de l'ébauche tubulaire 3, rondelle préformée de manière à ce qu'elle reste à une cer taine distance au-dessus de l'épaulement du noyau 6.

Il est important que l'ébauche tubulaire 3 soit placée de façon à ce que sa paroi extérieure soit en contact étroit, sur toute sa longueur, avec le cylin dre 4, sans dépasser toutefois ce dernier avant l'en trée en action de la matrice, alors que la paroi intérieure de cette ébauche 3 dépasse quelque peu l'épaulement du noyau 6. Ceci pour permettre le ramollissement par chauffage de la partie intérieure de cette ébauche 3 au-dessus de l'épaulement du no yau 6, afin de faciliter son soudage avec la matière issue de la rondelle 2. L'ensemble représenté sur la figure 1 est placé sur une table mobile de manière à pouvoir se dé placer et se mettre en position de chauffage sous un four 18, en forme de tunnel. Ce four possède des éléments de chauffage 19 envoyant un rayonnement sur la rondelle 2 en matière thermoplastique, ainsi qu'à l'intérieur de la partie supérieure de .l'ébauche de tube 3. Après un temps déterminé, la matière se ramollit par l'absorption d'une certaine quantité de chaleur. Les parois de l'ébauche 3 en contact avec le noyau 6 et le cylindre 4 restent intactes.

Au-dessus et dans l'axe du noyau 6 est placé une matrice 15 mue par un système hydraulique par exemple, et comportant une chambre 16 de con ditionnement de la température (par l'intermé diaire d'un fluide), et une partie 17 de formation de la tête du tube. Cette partie 17 comporte une zone de serrage de l'ébauche 3 ainsi qu'un cône et un filetage formant l'épaulement et le pas de vis du tu be souple. Ii est évident que toute autre forme de la tête du tube peut être façonnée, par exemple une tête plate, une tête conique sans filetage ou sans orifice centrai.

L'ensemble se déplace à nouveau dans le four 18 pour se placer dans une position de matriçage. Le four 18 présente une ouverture 20 permettant de laisser passer la matrice 15.

Dans la position représentée à la figure 2, le four est fermé dans sa partie supérieure 20. Le prolongement latéral du four a pour but de mainte nir le chauffage de la rondelle 2 lors de l'opération de matriçage jusqu'à ce que la matrice 15 vienne recouvrir cette rondelle 2. Le matriçage s'effectue en faisant descendre le poinçon 15 sur le noyau 6, la matière ramollie de la rondelle 2 est emprison née dans la chambre 21 et par la pression exercée sur la matrice 15, elle prend la forme de cette ma trice et du noyau 6.

Le cylindre 4 est poussé vers le bas par la matrice 15 qui vient coiffer l'ébauche de tube 3, et cette ma tière 15 imprime un serrage à l'ébauche 3 entre les parois de l'ouverture 17 et du noyau 6, ceci afin d'éviter que la matière comprimée dans la chambre 21 repousse l'ébauche tubulaire 3 hors de la zone de matriçage 17.

L'ébauche 3 ayant été également ramollie à son extrémité supérieure, comme décrit plus haut, un soudage se produit avec la matière matricée dans la chambre 21 et après un temps de stabilisation et de refroidissement déterminé, le tube prend et garde sa forme finale.

L'ébauche tubulaire 3 ayant subi un serrage entre le noyau 6 et la matrice 15 lors du matriçage, il est nécessaire de retirer le tube formé et la ma trice vers le haut d'une quantité un peu supérieure à celle de la zone .de serrage, pour libérer le tube. Puis en appuyant en 22 sur le cylindre 4, on maintient le tube 3 serré entre le noyau 6 et le cylindre 4.

Par un système non représenté, la matrice 15 est alors mise en rotation combinée avec un mouve ment de montée, de façon à la déplacer selon une hé lice, ce qui provoque le dévissage du tube 3 hors de la matrice 15. Après dévissage complet, la ma trice 15 reprend sa place initiale comme illustré à la figure 2.

L'extraction complète du tube se fera par souf flage d'air dans l'ouverture 12 et au travers des orifices 13, provoquant ainsi une poussée du tube 3 vers le haut, où le tube est recueilli par un système non représenté.

Sous l'effet du ressort 10, le cylindre 4 suit le mouvement de montée de la matrice 15 et vient se replacer en position de départ comme indiqué à la figure 1, prêt à recevoir une nouvelle ébauche et une nouvelle rondelle.

La présente invention n'est pas limitée à l'exem ple décrit, elle embrasse au contraire toutes les variantes.

Claims (1)

1. RCsL MÉ L'invention concerne 1 Un appareil pour la fabrication d'un tube sou ple en matière thermoplastique, présentant une tête à une de ses extrémités, à partir d'une ébauche tu bulaire et d'une masse distincte de même matière, appareil comprenant un noyau et un cylindre pour maintenir l'ébauche tubulaire, des moyens pour re froidir cette ébauche, prévue dans ce cylindre et/ou dans ce noyau, et une matrice apte à être dépla- cée vers un poinçon solidaire et coaxial du noyau, pour mouler une tête sur le tube et la souder à celui-ci, caractérisé par des moyens pour chauf fer sur ses deux faces une rondelle thermoplastique placée sur ledit poinçon, à distance d'une extrémité de l'ébauche tubulaire, et pour chauffer simultané ment la partie .terminale voisine de cette ébauche, si tuée entièrement dans le cylindre avant l'entrée en action du poinçon, ces moyens formant un petit four présentant une ouverture pour donner libre passage, après ramollissement de la rondelle, ladite ma trice, pour que celle-ci vienne mouler la tête du tube à l'intérieur même de. ce petit four; 2 L'invention comprend en outre les caractéris tiques suivantes, prises isolément ou dans leurs diverses combinaisons possibles a. Lesdits cylindre et noyau avec l'ébauche tubu laire et la rondelle sont aptes à être déplacés le long dudit tunnel, d'une zone de ramollissement de la rondelle à une zone en dessous de ladite ouverture, pour permettre le matriçage; b. Ledit cylindre est apte à être déplacé axiale- ment par rapport audit noyau, par un bord frontal de la matrice, pour insérer une extrémité de l'ébau che dans ladite matrice en vue du soudage de la tête à cette extrémité; c. Le cylindre est déplacé contre l'action d'un ressort hélicoïdal; d. La matrice présente des moyens pour refroidir la tête moulée.