FR2494626A1 - PROCESS AND APPARATUS FOR MANUFACTURING SYNTHETIC RESIN TURBULENCE ELEMENTS - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL DE FABRICATION D'ELEMENTS DE TURBULENCE EN RESINE SYNTHETIQUE. L'APPAREIL COMPORTE UNE MACHINE 20 D'EXTRUSION DONT LA TETE 26 A FILIERE PORTE UNE BUSE 34 DE LAQUELLE EST EXTRUDEE UNE RESINE FONDUE. LA RESINE EST TOURNEE AUTOUR DE SON AXE LONGITUDINAL EN MEME TEMPS QU'ELLE EST EXTRUDEE, ET ELLE EST PLONGEE IMMEDIATEMENT DANS DE L'EAU CONTENUE DANS UN RECIPIENT 42 DE REFROIDISSEMENT. DOMAINE D'APPLICATION: FABRICATION D'ELEMENTS DE TURBULENCE POUR ECHANGEURS DE CHALEUR, NOTAMMENT DES RADIATEURS.THE INVENTION RELATES TO A PROCESS AND AN APPARATUS FOR MANUFACTURING TURBULENCE ELEMENTS IN SYNTHETIC RESIN. THE APPARATUS INCLUDES AN EXTRUSION MACHINE 20 OF WHICH THE DIE HEAD 26 CARRIES A NOZZLE 34 FROM WHICH A MELT RESIN IS EXTRUDED. THE RESIN IS ROTATED AROUND ITS LONGITUDINAL AXIS AT THE SAME TIME AS IT IS EXTRUDED, AND IT IS IMMEDIATELY IMMEDIATELY IN WATER CONTAINED IN A COOLING CONTAINER 42. FIELD OF APPLICATION: MANUFACTURING OF TURBULENCE ELEMENTS FOR HEAT EXCHANGERS, ESPECIALLY RADIATORS.
Description
L'invention concerne un procédé et un appareilThe invention relates to a method and an apparatus
de fabrication d'un élément de turbulence en résine syn- of manufacturing a turbulence element made of syn-
thétique, destiné à être monté, sous la forme de pièces, dans des trajets d'écoulement de fluide à l'intérieur d'un échangeur de chaleur tel qu'un radiateur, etc., ces theatrically, in the form of parts, in fluid flow paths inside a heat exchanger such as a radiator, etc., these
éléments pouvant accroître l'effet de rayonnement thermi- which may increase the effect of thermal radiation
que ou d'absorption thermique de l'échangeur de chaleur. that or heat absorption of the heat exchanger.
On a proposé jusqu'à présent des éléments de turbulence réalisés à partir d'un mince ruban métallique, moulés de manière à être composés chacun de deux bandes en forme d'ondes de phases différentes, par travail à la presse, etc. Ces éléments de turbulence sont introduits sous la forme de pièces dans des circuits d'écoulement de fluide, à l'intérieur d'un échangeur de chaleur tel qu'un radiateur, etc., afin de provoquer une agitation du fluide et d'améliorer l'effet de rayonnement ou To date, turbulence elements made from a thin metal ribbon have been proposed, molded so as to be each composed of two wave-shaped bands of different phases, by press work, etc. These turbulence elements are introduced as parts in fluid flow circuits, inside a heat exchanger such as a radiator, etc., in order to cause agitation of the fluid and improve the radiation effect or
d'absorption thermique.thermal absorption.
Cependant, ces éléments métalliques de turbulence présentent les inconvénients suivants: lorsqu'ils sont enroulés sur une bobine, les arêtes de leurs bandes de However, these metallic elements of turbulence have the following drawbacks: when they are wound on a coil, the edges of their strips of
forme ondulée sont écrasées, ce qui provoque un enchevêtre- wavy form are crushed, causing an entanglement-
ment des bandes; étant donné que les pièces métalliques de turbulence d'une dimension donnée, dans lesquelles sont découpés les éléments métalliques deturbulence, sont maintenues cintrées sous la forme d'un arc, leurs tronçons cintrés doivent être remis en forme à la main, un à un, lors de l'introduction des pièces de turbulence dans les trajets d'écoulement de fluide à l'intérieur d'un échangeur de chaleur, ce qui constitue un travail très pénible, bands; since the turbulence metal parts of a given dimension, in which the turbulence metal elements are cut, are kept curved in the form of an arc, their curved sections must be manually shaped, one by one, during the introduction of the turbulence pieces in the fluid flow paths inside a heat exchanger, which is very painful work,
long et laborieux; et, étant donné que les pièces de tur- long and laborious; and, since the pieces of tur-
bulence sont réalisées en métal, le poids de l'échangeur bulence are made of metal, the weight of the exchanger
de chaleur est important.of heat is important.
L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'éléments de turbulence en matière plastique, d'une The subject of the invention is a method for manufacturing plastic turbulence elements, a
excellente précision, et à une vitesse de travail élevée. excellent precision, and at a high working speed.
L'invention a également pour objet un appareil de fabrication d'éléments de turbulence en matière plastique, d'une excellente précision et à une vitesse de travail élevée. Pour atteindre les objectifs indiqués cidessus, l'invention concerne un procédé de fabrication d'éléments de turbulence en résine synthétique, consistant à extruder la résine fondue à la chaleur dans des moyens d'extrusion, à partir d'une fente ménagée dans une buse rotative de The invention also relates to an apparatus for manufacturing plastic turbulence elements, with excellent precision and at a high working speed. In order to achieve the above-mentioned objectives, the invention relates to a method for producing turbulence elements made of synthetic resin, consisting in extruding the heat-melt resin in extrusion means from a slot in a nozzle. rotating
ces moyens, tandis que la résine fondue est mise en rota- these means, while the molten resin is rotated
tion autour de son axe central, ce qui confère automatique- around its central axis, which automatically
ment une torsion hélicoïdale à la résine fondue, et à faire passer la résine extrudée sous de l'eau afin de la twist the molten resin, and pass the extruded resin under water for
refroidir et de la solidifier. L'invention concerne égale- cool and solidify. The invention also relates to
ment un appareil de fabrication d'éléments de turbulence en résine synthétique comprenant une machine d'extrusion destinée à faire fondre la résine par la chaleur et à extruder la résine fondue, une buse rotative étant montée de manière à pouvoir tourner sur la machine d'extrusion et présentant, à son extrémité avant, une fente qui permet à la résine fondue d'être mise en rotation autour de son axe central et d'être extrudée vers l'extérieur de la buse, la machine comportant également un récipient rempli d'eau dans laquelle la résine extrudée est refroidie et a synthetic resin turbulence element manufacturing apparatus comprising an extrusion machine for melting the resin by heat and extruding the molten resin, a rotating nozzle being rotatably mounted on the machine; extrusion and having, at its front end, a slot which allows the molten resin to be rotated about its central axis and to be extruded outwardly of the nozzle, the machine also having a container filled with water in which the extruded resin is cooled and
solidifiée, et un dispositif de traction de la résine refroi- solidified, and a device for pulling the cooled resin
die et solidifiée.die and solidified.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un élément de turbulence classique; The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which: FIG. 1 is a perspective view of a conventional turbulence element;
- la figure 2 est une coupe longitudinale mon- FIG. 2 is a longitudinal section of
trant les pièces de l'élément de turbulence de la figure 1 utilisées dans un radiateur; trant parts of the turbulence element of Figure 1 used in a radiator;
- la figure 3 est une coupe longitudinale sché- FIG. 3 is a longitudinal section
matique partielle d'une forme de réalisation de l'appa- partial form of an embodiment of the apparatus
reil de fabrication d'éléments de turbulence en matière plastique selon l'invention; manufacture of turbulence elements made of plastic material according to the invention;
- - la figure 4 est une coupe longitudinale par- FIG. 4 is a longitudinal section through
tielle montrant la buse utilisée dans l'appareil repré- showing the nozzle used in the device
senté sur la figure 3; - la figure 5 est une élévation schématique d'un dispositif destiné à couper les éléments de turbulence en matière plastique fabriqués par l'appareil représenté sur la figure 3, afin de former des pièces de dimension donnée; - les figures 6A et 6B sont respectivement une vue de face d'une buse dont la fente est d'une certaine forme, et une vue schématique en perspective d'un élément de turbulence obtenu à l'aide de cette fente: - les figures 7A et 7B sont respectivement une vue de face d'une buse ayant une fente d'une autre forme et une vue schématique en perspective d'un élément de turbulence obtenu à l'aide de cette fente; - les figures 8A et 8B sont respectivement une vue de face d'une buse ayant une fente d'une autre forme et une vue schématique en perspective d'un élément de turbulence obtenu à l'aide de cette fente; et - la figure 9 est une élévation schématique, avec coupe partielle, d'une autre forme de réalisation de l'appareil de fabrication d'éléments de turbulence shown in Figure 3; Figure 5 is a diagrammatic elevation of a device for cutting the plastic turbulence elements manufactured by the apparatus shown in Figure 3 to form parts of a given size; FIGS. 6A and 6B are respectively a front view of a nozzle whose slot is of a certain shape, and a schematic perspective view of a turbulence element obtained using this slot: FIGS. 7A and 7B are respectively a front view of a nozzle having a slot of another shape and a schematic perspective view of a turbulence element obtained using this slot; FIGS. 8A and 8B are respectively a front view of a nozzle having a slot of another shape and a schematic perspective view of a turbulence element obtained using this slot; and FIG. 9 is a diagrammatic elevation, partly in section, of another embodiment of the turbulence element manufacturing apparatus.
en matière plastique selon l'invention. plastic material according to the invention.
La figure 1 représente un élément classique 10 de turbulence réalisé à partir d'un mince ruban métallique et moulé de manière à être constitué de deux rubans ayant la forme d'ondes en phases différentes, par travail à la presse, etc. à 30 pièces 10 de turbulence sont introduites, FIG. 1 shows a typical turbulence element made from a thin metal ribbon and molded to consist of two ribbons having the waveform in different phases, by press work, etc. to 30 pieces of turbulence are introduced,
comme montré sur la figure 2, dans des trajets 14 d'écou- as shown in FIG. 2, in listening paths 14
lement d'eau chaude à l'intérieur d'un radiateur 12 afin d'agiter l'eau chaude et d'accroître ainsi l'efficacité avec laquelle la chaleur est conduite vers des ailettes There is no need for hot water inside a radiator 12 to stir the hot water and thereby increase the efficiency with which the heat is conducted to the fins.
16 et, par conséquent, l'effet de rayonnement thermique. 16 and, therefore, the effect of thermal radiation.
Cependant, ces-éléments métalliques 10 de tur- However, these metal elements 10 of
bulence présentent plusieurs inconvénients: lorsqu'ils sont enroulés sur une bobine, les arêtes de leurs rubans bulence have several disadvantages: when wound on a reel, the edges of their ribbons
de forme ondulée sont écrasées, ce qui provoque un enche- wavy shapes are crushed, which causes an
vêtrement des rubans; étant donné que les pièces d'une dimension donnée, dans lesquelles sont découpés les éléments de turbulence, comportent des tronçons cintrés suivant des arcs, les tronçons cintrés doivent être remis en forme manuellement, un à un, lors de l'introduction des pièces de turbulence dans les trajets d'écoulement 14 du fluide, ce qui exige un travail très difficile, long et laborieux; et, étant donné que les pièces de turbulence wrapping ribbons; since the parts of a given dimension, in which the turbulence elements are cut, have bent sections along arcs, the bent sections must be manually shaped, one by one, during the introduction of the pieces of turbulence in the flow paths 14 of the fluid, which requires very difficult work, long and laborious; and, since the pieces of turbulence
sont réalisées en métal, le poids du radiateur 12 est-élevé. are made of metal, the weight of the radiator 12 is high.
Dans ces conditions, il est apparu très souhai- In these circumstances, it appeared very desirable
table de disposer d'un procédé et d'un appareil de fabri- to have a method and apparatus for manufacturing
cation d'éléments de turbulence, permettant d'éliminer cation of turbulence elements, to eliminate
les inconvénients indiqués ci-dessus. the disadvantages indicated above.
L'invention répond à la demande indiquée ci-dessus. The invention responds to the request indicated above.
Une forme de réalisation de l'invention sera An embodiment of the invention will be
décrite plus en détail en regard des figures 3 à 8B. described in more detail with reference to FIGS. 3 to 8B.
Le procédé selon l'invention sera décrit en même temps que l'appareil selon l'invention, car on peut The process according to the invention will be described at the same time as the apparatus according to the invention, since it is possible to
considérer que ce procédé est mis en oeuvre par l'appareil. consider that this process is implemented by the apparatus.
La référence numérique 20 désigne une machine Reference numeral 20 designates a machine
d'extrusion ou boudineuse dans laquelle une résine synthé- extrusion machine or extruder in which a synthetic resin
tique est fondue à la chaleur et extrudée à la sortie de ladite machine. Cette dernière comporte une trémie 22, tick is heat fused and extruded at the output of said machine. The latter comprises a hopper 22,
une vis 24 et une tête de filière 26. a screw 24 and a die head 26.
La tête 26 de filière présente, à sa face infé- The die head 26 has, on its underside,
rieure, un conduit 30 destiné aà guider la résine fondue afin de la fai. re sortir de la machine 20 d'extrusion, perpendiculairement à cette dernière. La tête 26 comporte également une partie cylindrique renflée 32 qui fait a conduit 30 for guiding the molten resin in order to make it easier. re out of the extrusion machine 20, perpendicular to the latter. The head 26 also has a bulging cylindrical portion 32 which makes
saillie vers le bas.protrude down.
Une buse rotative 34, en forme de chapeau, est appliquée sur l'extrémité inférieure de la partie renflée 32 à la surface périphérique extérieure de laquelle elle A rotatable nozzle 34, in the form of a cap, is applied to the lower end of the bulged portion 32 at the outer peripheral surface of which it
est reliée de manière à pouvoir tourner. is connected so that it can rotate.
L'extrémité avant centrale de la buse 34 présente une fente 36 qui communique avec le conduit 30 ménagé dans la partie renflée 32. La fente peut avoir la forme d'une ouverture droite ou de plusieurs ouvertures partant radialement du centre de la buse, comme montré sur les The central front end of the nozzle 34 has a slot 36 which communicates with the duct 30 formed in the bulging portion 32. The slot may have the shape of a straight opening or several openings radially from the center of the nozzle, as shown on
figures 6A, 7A et 8A.Figures 6A, 7A and 8A.
La buse rotative 34 est mise en rotation à des vitesses variables au moyen d'une chaîne reliée à The rotary nozzle 34 is rotated at variable speeds by means of a chain connected to
un mécanisme de commande (non représenté) à vitesse va- a control mechanism (not shown) at variable speed
riable et passant sur des dents 38 formées sur la circonfé- and pass on teeth 38 formed on the circumference
rence de la buse. Comme mécanisme de commande à vitesse the nozzle. As a speed control mechanism
variable, on peut utiliser un mécanisme à engrenage conve- variable, a gear mechanism suitable for
nable, une courroie, etc.nable, a strap, etc.
Un récipient 42 rempli d'eau est disposé au- A container 42 filled with water is disposed
dessous de l'extrémité avant de la buse rotative 34 et présente une profondeur d'environ 1 mètre. Ce récipient est rempli d'eau destinée au refroidissement de la résine below the front end of the rotary nozzle 34 and has a depth of about 1 meter. This container is filled with water for cooling the resin
extrudée et sortant de la fente 36. extruded and coming out of the slot 36.
On peut régler la distance comprise entre la surface de l'eau contenue dans le récipient 42 et la face inférieure de la buse 34 en équipant le récipient 42 d'un robinet d'arrivée d'eau et d'un robinet d'écoulement d'eau, The distance between the surface of the water contained in the container 42 and the underside of the nozzle 34 can be adjusted by equipping the container 42 with a water tap and a water tap. 'water,
en plaçant le récipient 42 sur une base de support conve- placing the container 42 on a suitable support base
nable, réglable en hauteur, etc. Un galet 44 est disposé à l'intérieur et à la partie inférieure du récipient 42, en face de l'extrémité avant de la buse 34, et un galet 46 de guidage est disposé nable, adjustable in height, etc. A roller 44 is disposed inside and at the bottom of the container 42, opposite the front end of the nozzle 34, and a guide roller 46 is arranged
à l'intérieur et à la partie supérieure du récipient 42. inside and at the top of the container 42.
Un dispositif 48 de traction comporte deux groupes de galets opposés 50a et 50b d'entraînement destinés à retirer la résine du récipient d'eau, à une vitesse égale à celle à laquelle la résine est extrudée de la machine , et à guider cette résine entre lesdits galets. La référence numérique 52 désigne une bobine réceptrice de A pulling device 48 comprises two groups of opposed drive rollers 50a and 50b for removing the resin from the water container, at a speed equal to that at which the resin is extruded from the machine, and guiding this resin between said rollers. 52 denotes a receiver coil of
la résine.resin.
La première forme de réalisation de l'appareil The first embodiment of the apparatus
selon l'invention est construite comme décrit ci-dessus. according to the invention is constructed as described above.
A présent, le fonctionnement de cette première forme de réalisation sera décrit en application du procédé correspondant. Les particules de résine sont introduites dans la trémie 22 et fondues à la chaleur dans la machine d'extrusion ou boudineuse 20. La résine fondue est avancée vers le conduit 30 de la partie renflée 32 au moyen de la Now, the operation of this first embodiment will be described in application of the corresponding method. The resin particles are introduced into the hopper 22 and melted by heat in the extrusion machine or extruder 20. The molten resin is advanced towards the conduit 30 of the bulging portion 32 by means of the
vis 24, puis elle est extrudée vers le bas, perpendicu- screw 24, then extruded downwards, perpendicularly
lairement à l'axe de la machine, par la fente 36 de la buse rotative 34. Lorsque la direction descendante est légèrement inclinée, la résine fondue risque de fléchir vers le bas, sous l'effet de son propre poids, vers la verticale. Par conséquent, la direction descendante est de préférence verticale. La résine est ensuite guidée vers l'intérieur du récipient d'eau 42, conduite vers la surface inférieure du galet 44, puis vers la surface supérieure du galet 46 de guidage, la direction du mouvement étant inversée, pincée entre les galets d'entraînement 50a et b du dispositif 48 de traction, et enroulée sur la the downward direction is slightly inclined, the molten resin may bend downwards, under the effect of its own weight, towards the vertical. Therefore, the downward direction is preferably vertical. The resin is then guided inwardly of the water container 42, conducted to the lower surface of the roller 44, then to the upper surface of the guide roller 46, the direction of movement being reversed, pinched between the drive rollers 50a and b of the traction device 48, and wound on the
bobine réceptrice 52.receiver coil 52.
Dans le procédé décrit ci-dessus, la résine est guidée vers l'intérieur du récipient d'eau 42 pendant qu'elle est mise en rotation autour de son axe vertical par l'action de la buse rotative 34. La résine rencontre In the process described above, the resin is guided inwardly of the water container 42 as it is rotated about its vertical axis by the action of the rotating nozzle 34. The resin encounters
une certaine résistance opposée à la fois par l'eau conte- a certain resistance opposed both by the water containing
nue dans le récipient et par la partie de la résine qui a été refroidie et solidifiée et qui est maintenue en contact avec la surface inférieure du galet 44 de manière à ne pas pouvoir tourner. Entre l'extrémité avant de la buse 34 et la surface de l'eau, la résine est soumise automatiquement à une torsion, puis elle est refroidie et solidifée dans le récipient d'eau, puis tirée en continu par le dispositif 48 de traction. Des pièces 60 de turbulence in the container and by the portion of the resin which has been cooled and solidified and which is kept in contact with the lower surface of the roller 44 so as not to rotate. Between the front end of the nozzle 34 and the surface of the water, the resin is automatically subjected to twisting, then it is cooled and solidified in the water container, then pulled continuously by the traction device 48. Turbulence Parts 60
de longueur donnée, obtenues par avance de l'élément tur- given length, obtained in advance from the tur-
bulent entraîné par le dispositif 48 de traction vers un dispositif 54 d'alimentation capable de faire avancer en continu l'élément turbulent sur une longueur donnée et par coupe, à l'aide d'un dispositif 56, de l'élément turbulent, peuvent être emmagasinées, comme montré sur Bulb driven by the traction device 48 to a supply device 54 capable of continuously advancing the turbulent element over a given length and by cutting, with the aid of a device 56, of the turbulent element, can to be stored, as shown on
la figure 5, ou bien introduites directement dans les tra- Figure 5, or introduced directly into the
jets d'écoulement de fluide de l'échangeur de chaleur au moyen d'un mécanisme de distribution (non représenté) fluid flow jets of the heat exchanger by means of a dispensing mechanism (not shown)
présentant un canal convenable de guidage. having a suitable guide channel.
Le pas des spires formées par les ailettes hélicoïdales adjacentes de l'élément turbulent peut être déterminé indépendamment ou en fonction de la vitesse d'extrusion de la résine, de la vitesse de rotation de la buse 34 et de la distance comprise entre l'extrémité avant de la buse et la surface de l'eau contenue dans le récipient 42. Lorsque l'on souhaite, par exemple, diviser par deux le pas de l'élément de turbulence, on peut doubler The pitch of the turns formed by the adjacent helical fins of the turbulent element can be determined independently or as a function of the extrusion speed of the resin, the speed of rotation of the nozzle 34 and the distance between the end before the nozzle and the surface of the water contained in the container 42. When it is desired, for example, to divide by two the pitch of the turbulence element, it is possible to double
la vitesse de rotation de la buse 34. the rotational speed of the nozzle 34.
Des éléments hélicoïdaux de turbulence, ayant les configurations montrées sur les figures 6(B), 7(B) et 8(B), peuvent être obtenus en donnant à la fente les formes montrées respectivement sur les figures 6(A), 7(A) Helical elements of turbulence, having the configurations shown in Figs. 6 (B), 7 (B) and 8 (B), can be obtained by giving the slot the shapes shown respectively in Figs. 6 (A), 7 ( AT)
et 8(A).and 8 (A).
Comme décrit précédemment, la première forme de réalisation de l'invention rend possible la fabrication aisée d'éléments de turbulence ayant un diamètre extérieur précis et uniforme et des ailettes d'épaisseur et de pas précis et uniformes, et elle a pour avantages: étant donné que la vitesse de travail peut-être accélérée, la productivité est améliorée et le coût de production est réduit; étant donné que les éléments de turbulence sont réalisés en résine synthétique, l'échangeur de chaleur est allégé et les pièces de turbulence sont aisément As described above, the first embodiment of the invention makes it possible to easily manufacture turbulence elements having a precise and uniform outside diameter and fins of precise uniform thickness and pitch, and it has the following advantages: As the speed of work can be accelerated, productivity is improved and the cost of production is reduced; since the turbulence elements are made of synthetic resin, the heat exchanger is lightened and the turbulence pieces are easily
maintenues en forme droite si l'élément turbulent est- maintained in a straight form if the turbulent element is
coupé même après avoir été enroulé sur la bobine réceptrice; et, par conséquent, étant donné que l'opération manuelle difficile, consistant à remettre en forme les tronçons cintrés des pièces de turbulence, n'est plus nécessaire, le temps et le travail demandés pour la mise en place des pièces de turbulence dans les trajets d'écoulement de cut even after being wound on the take-up spool; and, therefore, since the difficult manual operation of reshaping the bent sections of the turbulence pieces is no longer necessary, the time and work required for placing the turbulence pieces in the flow paths of
fluide sont considérablement diminués. fluid are considerably reduced.
La seconde forme de réalisation de l'appareil selon l'invention sera à présent décrite en regard de la The second embodiment of the apparatus according to the invention will now be described with regard to the
figure 9. Dans la description qui suit, les éléments iden- figure 9. In the description that follows, the elements identified
tiques ou similaires à ceux de la première forme de réali- or similar to those of the first form of reali-
sation portent les mêmes références numériques. Sur la figure 9, la référence numérique 20 désigne une machine d'extrusion ou boudineuse destinée à faire fondre à la chaleur et extruder une résine synthétique. Cette machine comporte une trémie 22, une tête 26 de filière et une buse rotative 64, en forme de chapeau, ayant une structure analogue à celle de la buse rotative de la première forme de réalisation et montée de manière à pouvoir tourner libre- the same numerical references. In Fig. 9, numeral 20 denotes an extrusion machine or extruder for melting by heat and extruding a synthetic resin. This machine comprises a hopper 22, a die head 26 and a hat-shaped rotary nozzle 64 having a structure similar to that of the rotary nozzle of the first embodiment and mounted so as to be freely rotatable.
ment sur le côté de la tête 26 de filière. on the side of the die head 26.
Bien que la forme de la fente réalisée dans l'extrémité avant de la buse rotative 64 de cette forme de réalisation ne soit pas illustrée clairement, cette fente peut être constituée d'une ouverture droite ou d'ouvertures -radiales, similairement aux configurations de la fente de la première forme de réalisation, montrées sur les figures Although the shape of the slot made in the front end of the rotary nozzle 64 of this embodiment is not clearly illustrated, this slot may consist of a straight opening or -radial openings, similar to the configurations of the slot of the first embodiment, shown in the figures
6(A),7(A) et 8(A).6 (A), 7 (A) and 8 (A).
La résine fondue à la chaleur à l'intérieur de la machine 20 d'extrusion de cette forme de réalisation est extrudée de la fente dans la direct-ion sensiblement horizontale, pendant qu'elle est tourne autour de son axe central. En outre, la direction dans laquelle la résine The heat-melt resin within the extrusion machine of this embodiment is extruded from the slit into the substantially horizontal direct-ion as it is rotated about its central axis. In addition, the direction in which the resin
est extrudée peut être légèrement inclinée. is extruded may be slightly inclined.
Un récipient 82 de refroidissement contient de l'eau et est disposé à proximité de l'ex-trmité avant A cooling container 82 contains water and is disposed near the front end.
de la buse 64. Le récipient est fermé herméiquement - of the nozzle 64. The container is closed hermetically -
sa partie supérieure et il est divisé en une première chambre 86 de refroidissement située sur le côté de la buse 64, et une seconde chambre 88 de refroidissement située sur l'autre côté, les deux chambres étant séparées par une cloison 84. Des trous 90, 92 et 94 sont réalisés respectivement dans la paroi latérale située sur le côté de la buse 64, dans la paroi latérale située sur l'autre côté et dans la cloison 84 du récipient de refroidissement, ces trous ayant des diamètres légèrement supérieurs au diamètre de la résine extrudée et étant tous alignés its upper part and is divided into a first cooling chamber 86 located on the side of the nozzle 64, and a second cooling chamber 88 located on the other side, the two chambers being separated by a partition 84. Holes 90 , 92 and 94 are respectively formed in the side wall located on the side of the nozzle 64, in the side wall on the other side and in the partition 84 of the cooling container, these holes having diameters slightly greater than the diameter of the extruded resin and being all aligned
avec la fente de la buse 64, dans la direction horizontale. with the slot of the nozzle 64, in the horizontal direction.
Par conséquent, la résineextrudée et sortant de la fente pénètre dans la première chambre 86 de refroidissement Therefore, the resinextruded and exiting the slot enters the first cooling chamber 86
par le trou 90, puis dans la seconde chambre 88 de refroi- by the hole 90, then in the second chamber 88 cooling
dissement par le trou 94, et elle sort ensuite du récipient drainage through the hole 94, and then leaves the container
82 de refroidissement par le trou 92. 82 cooling through the hole 92.
Un tuyau 100 d'aspiration est relié par une extrémité à une pompe aspirante convenable (non représentée) et son autre extrémité traverse la paroi de la seconde chambre 88 de refroidissement afin d'être placée à un niveau supérieur à celui des trous 90, 92 et 94 et de déboucher dans l'espace compris entre la surface supérieure, fermée hermétiquement, de la seconde chambre de refroidissement et la surface de l'eau contenue dans cette seconde chambre 88. Un tuyau 102 d'alimentation en eau est relié à la A suction pipe 100 is connected at one end to a suitable suction pump (not shown) and its other end passes through the wall of the second cooling chamber 88 to be placed at a higher level than the holes 90, 92. and 94 and to open into the space between the sealed upper surface of the second cooling chamber and the surface of the water contained in the second chamber 88. A water supply pipe 102 is connected to the
surface supérieure de la première chambre 86 de refroidisse- upper surface of the first cooling chamber 86
ment.is lying.
La résine sortant du trou 92 de la seconde cham- The resin emerging from the hole 92 of the second chamber
bre 88 de refroidissement est placée sous pression entre deux groupes de galets 50a et 50b et elle est entraînée 88 is placed under pressure between two groups of rollers 50a and 50b and is driven
par un dispositif 48 de traction, à une vitesse synchroni- by a traction device 48, at a synchronous speed
sée sur la vitesse d'extrusion de la résine par la machine based on the extrusion speed of the resin by the machine
d'extrusion, et elle est enroulée sur une bobine ré- extrusion, and is wound on a reel
ceptrice 52.ceptrice 52.
La seconde forme de réalisation de l'appareil The second embodiment of the apparatus
selon l'invention est construite comme décrit ci-dessus. according to the invention is constructed as described above.
A présent, le fonctionnement de cette seconde forme de réalisation sera décrit dans la mise en oeuvre Now, the operation of this second embodiment will be described in the implementation
du procédé correspondant.the corresponding process.
La résine fondue à la chaleur à l'intérieur de la machine 20 d'extrusion est extrudée de la fente de la The heat-melt resin inside the extrusion machine is extruded from the slot of the
buse rotative 64, dans une direction sensiblement horizon- rotary nozzle 64, in a substantially horizontal direction
tale, en même temps qu'elle est tournée autour de son axe central par rotation de la buse 64. Elle est ensuite refroidie et solidifiée à l'intérieur du récipient 82 de refroidissement, en passant successivement dans les trous , 94 et 92, et elle est entraînée par le dispositif 48 at the same time as it is rotated about its central axis by rotation of the nozzle 64. It is then cooled and solidified inside the cooling container 82, passing successively through the holes 94 and 92, and it is driven by the device 48
de traction et enroulée sur la bobine 52. pulling and wound on the spool 52.
La résine est soumise automatiquement à une torsion hélicoïdale par sa propre rotation autour de son axe central, entre l'extrémité avant de la buse 64 et l'intérieur de la première chambre 86 de refroidissement, en même temps qu'elle est supportée par le tronçon de résine ayant été refroidi à l'intérieur du récipient 82 1 0 de refroidissement, et la rotation de la résine cesse The resin is automatically helically twisted by its own rotation around its central axis, between the front end of the nozzle 64 and the inside of the first cooling chamber 86, at the same time as it is supported by the a portion of resin having been cooled inside the cooling vessel 82 1 0, and the rotation of the resin ceases
dans le dispositif 48 de traction. On peut déterminer libre- in the traction device 48. We can determine free-
ment la forme hélicoïdale en choisissant de façon appropriée la configuration de la fente, de méme que dans la première forme de réalisation (figures 6(A) à 8(B)). Etant donné que l'air présent dans le récipient the helical shape by suitably selecting the slot configuration, as well as in the first embodiment (Figs. 6 (A) through 8 (B)). Since the air in the container
82 de refroidissement est évacué par le tuyau 100 d'aspi- 82 is discharged through the suction pipe 100
ration, l'espace compris entre la surface intérieure supé- space, the space between the upper inner surface
rieure du récipient de refroidissement et la surface de l'eau contenue dans ce récipient est constamment sous container and the surface of the water contained in the container is constantly
dépression et la surface de l'eau contenue dans le réci- depression and the surface of the water contained in the
pient de refroidissement se trouve au niveau de l'extrémité supérieure du tuyau 100 d'aspiration, cette extrémité étant au-dessus du niveau des trous 90 et 92, de sorte que la résine passant dans les trous 90, 94 et 92 est The cooling pipe is located at the upper end of the suction pipe 100, this end being above the level of the holes 90 and 92, so that the resin passing through the holes 90, 94 and 92 is
immergée dans l'eau et se refroidit suffisamment. immersed in water and cools sufficiently.
Dans ce cas, la dépression sous laquelle est maintenu l'espace précité est réglée de manière que sa valeur absolue soit supérieure à la pression de l'eau In this case, the depression under which the above-mentioned space is maintained is adjusted so that its absolute value is greater than the water pressure.
exercée aux emplacements des trous 90 et 92 et, par consé- at the locations of holes 90 and 92 and, consequently,
quent, l'eau ne s'écoule que faiblement du récipient de water flows only slightly from the
refroidissement par les trous 90 et 92. cooling through holes 90 and 92.
Etant donné qu'une partie de l'eau d'alimenta- Since part of the feed water
tion du récipient 82 de refroidissement, arrivant par cooling container 82, arriving by
le tuyau 102 d'alimentation et s'élevJant au-dessus de l'extré- the supply pipe 102 and rising above the end
mité supérieure du tuyau 100 d'aspiration, et que de l'air pénétrant dans le récipient 82 de refroidissement par les trous 90 et 92 sont évacués par le tuyau d'aspiration, upper half of the suction pipe 100, and that air entering the cooling vessel 82 through the holes 90 and 92 are discharged through the suction pipe,
l'espace précité est constamment maintenu sous une dépres- the above-mentioned space is constantly maintained under a
sion dont la valeur absolue est supérieure à la pression whose absolute value is greater than the pressure
d'eau précitée.aforementioned water.
Etant donné que la paroi latérale de la première chambre 86 de refroidissement, située sur le côté de la buse 64, peut être réalisée à une faible épaisseur du fait que la pression exercée par l'eau vers l'extérieur du récipient de refroidissement est abaissée par la dépression précItée, l'espace compris entre l'extrémité avant de la buse 64 et l'eau contenue dans la première chambre de refroidissement peut être suffisamment diminué pour éviter toute déformation de la résine risquant de se produire dans cet espace par suite d'une fuite de la Since the side wall of the first cooling chamber 86, located on the side of the nozzle 64, can be made thin in that the pressure exerted by the water towards the outside of the cooling container is lowered. by the aforesaid depression, the space between the front end of the nozzle 64 and the water contained in the first cooling chamber can be sufficiently reduced to prevent any deformation of the resin that may occur in this space as a result of a flight from the
résine fondue.molten resin.
En outre, lorsque la paroi latérale de la première chambre de refroidissement est rapprochée de l'extrémité avant de la buse 64, comme décrit précédemment, étant donné In addition, when the side wall of the first cooling chamber is brought closer to the front end of the nozzle 64, as previously described, given
que l'eau contenue dans la première chambre de refroidisse- that the water contained in the first cooling chamber
ment ne s'écoule que faiblement de la chambre par le trou 90, vers la buse 64, l'extrusion de la résine n'est only flows slightly from the chamber through the hole 90, towards the nozzle 64, the extrusion of the resin is not
pas gênée.not embarrassed.
Le pas des spires ou ailettes hélicoïdales adja- The pitch of spirals or helical fins adjacent to
centes de l'élément de turbulence peut être déterminé d'après la vitesse d'extrusion de la résine, la vitesse de rotation de la buse 64, la distance comprise entre l'extrémité avant de la buse 64 et le récipient 82 de refroidissement, etc. On peut faire varier l'amplitude de la dépression of the turbulence element can be determined from the extrusion rate of the resin, the rotational speed of the nozzle 64, the distance between the front end of the nozzle 64 and the cooling vessel 82, etc. We can vary the amplitude of the depression
à l'aide de la pulsation d'une pompe aspirante (non repré- using the pulsation of a suction pump (not shown
sentée) et il existe donc un risque d'entrée en oscilla- and there is a risk of oscillatory
tion de l'eau contenue dans le récipient 82 de refroidisse- of the water contained in the cooling vessel 82
ment. Cependant, dans la forme de réalisation décrite, cette oscillation est prévenue efficacement par la présence de la cloison 84 et, par conséquent, la déformation de la résine à l'intérieur du récipient de refroidissement is lying. However, in the embodiment described, this oscillation is effectively prevented by the presence of the partition 84 and, consequently, the deformation of the resin inside the cooling container.
peut être évitée.can be avoided.
Cependant, la cloison peut être supprimée, par exemple lorsqu'on utilise une pompe aspirante à faible pulsation. Etant donné que la résine est extrudée dans une direction sensiblement horizontale, qu'elle est refroidie, solidifiée et tirée dans la direction horizontale, comme However, the partition can be removed, for example when using a low pulsation suction pump. Since the resin is extruded in a substantially horizontal direction, it is cooled, solidified and pulled in the horizontal direction, as
décrit précédemment, on peut obtenir le même fonctionne- previously described, the same function can be
ment et les mêmes effets que dans la première forme de réalisation. En outre, étant donné que la seconde forme de réalisation supprime le risque d'inconvénients pouvant résulter du changement de direction d'avance de la résine dans le récipient de refroidissement, comme c'est le cas dans la première forme de réalisation, il est possible de fabriquer efficacement des éléments de turbulence d'une and the same effects as in the first embodiment. In addition, since the second embodiment eliminates the risk of disadvantages that may result from the change of direction of advance of the resin in the cooling container, as is the case in the first embodiment, it is possible to efficiently produce turbulence elements of a
excellente précision.excellent precision.
La présente invention n'est pas limitée aux première et seconde formes de réalisation décrites et diverses modifications peuvent être apportées à ces formes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, la résine peut être extrudée de la buse à une vitesse relative différente de la vitesse de rotation de The present invention is not limited to the first and second embodiments described and various modifications can be made to these embodiments without departing from the scope of the invention. For example, the resin can be extruded from the nozzle at a relative speed different from the rotational speed of the nozzle.
la buse, tout en étant tournée autour de son axe central. the nozzle, while being turned around its central axis.
Comme décrit précédemment, selon l'invention, il est possible de produire des éléments de turbulence ayant une excellente précision, à une vitesse de travail élevée, par extrusion de la résine synthétique fondue à la chaleur, la résine étant extrudée de la fente de la buse rotative pendant qu'elle est tournée autour de son propre axe, ce qui confère automatiquement à la résine As described above, according to the invention, it is possible to produce turbulence elements having excellent accuracy, at a high working speed, by extrusion of the heat-melt synthetic resin, the resin being extruded from the slot of the rotating nozzle as it rotates around its own axis, which automatically gives the resin
fondue une torsion hélicoïdale. La résine fondue est en- fuses a helical twist. The molten resin is
traînée de manière à passer dans l'eau ou elle est refroi- dragged into the water where it is cooled
die et solidifiée. Par conséquent, la présente invention a pour avantage une productivité élevée et un faible coût de production. En outre, étant donné que le poids des pièces de turbulence en matière plastique est faible, l'alourdissement de l'échangeur de chaleur, par exemple un radiateur, peut être évité efficacement et, étant donné que les pièces de turbulence sont aisément maintenues en forme droite, même lorsque la résine est coupée après avoir été enroulée sur une bobine, l'opération manuelle difficile consistant à remettre en forme. les tronçons cintrés des pièces de turbulence, qui devait être effectuée Jusqu'à présent lors de la mise en place desdites pièces de turbulence dans les trajets d'écoulement de fluide die and solidified. Therefore, the present invention has the advantage of high productivity and low production cost. In addition, since the weight of the plastic turbulence pieces is small, the weighting of the heat exchanger, for example a radiator, can be effectively avoided and, since the turbulence pieces are easily maintained in straight shape, even when the resin is cut after being wound on a reel, the difficult manual operation of reshaping. the curved sections of the turbulence pieces, which had to be performed until now during the introduction of said turbulence pieces in the fluid flow paths
à l'intérieur de l'échangeur de chaleur, peut être éliminée. inside the heat exchanger, can be eliminated.
La présente invention apporte donc également une diminution importante de temps et de travail par rapport à l'art antérieur. The present invention therefore also provides a significant reduction in time and work compared to the prior art.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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ST | Notification of lapse |