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La fabrication des tubes en polyamides et superpo- lyamides ("nylon") se fait généralement sur boudineuse et la matière plastique sort de la filière a une température qui est de l'ordre de 2400 C, sous la forme d'un liquide visqueux et collant. Ce tube doit être immergé rapidement dans l'eau froi- de où sa solidification s'effectue et il est tiré et enroulé par des dispositifs spéciaux.
Dans ces conditions, la forme circulaire du tube, qui n'est maintenue habituellement que par une légère pression de gaz à l'intérieur du tube, ainsi que les cotes en diamètres et épaisseurs, sont difficiles à obtenir avec la précision, requise et on est très rapidement limité en diamètre par les irrégularités dimensionnelles. C'est pourquoi jusqu'à présent
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on ne sait faire en polyamides que des tubes de petit diamè- tre.
Dans la fabrication de tubes en matières thermo- plastiques (polychlorure de vinyle ou polyéthylène, par exem- ple), qui sortent de la filière sous forme pâteuse et non col- lante, il est de pratique courante d'utiliser, pour la mise en forme, une "filière froide" 'comprenant un tube métallique refroidi extérieurement par l'eau, dans lequel passe le tube en matière plastique encore chaud appliqué par'gonflage contre la paroi intérieure du tube métallique refroidi,
Une telle pratique n'est pas applicable aux polyami- des qui sont liquides et très collantes à la sortie de la filière.
Certaines matières telles que le polytétrafluoréthy- lène (Téflon) ou le Kel-F (monochlorotrifluoréthylène) jouis- sent à la fois d'une bonne résistance à la chaleur pour la température d'emploi., de propriétés anticollantes et de possi- bilités d'usinage ou de mise en forme avec une précision méca- nique suffisante.
Ces matières ont, toutefois, l'inconvénient d'être mauvaises conductrices de la chaleur, de sorte que leur refroi- dissement ne peut s'envisager par l'extérieur.
La demanderesse a finalement imaginé d'aménager le canal de la filière froide, ou couloir de refroidissement, de manière que l'eau de refroidissement puisse venir dans ce cou- loir, au contact direct du tube en matière plastique à refroi- dir.
Selon un premier mode de réalisation, la paroi du couloir est creusée de gorges ou rainures (pattes d'araignée), de section assez faible pour que la matière du tube à refroidir
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ne puisse s'y incruster sous l'action de la pression intérieure, d'ailleurs petite, qui le maintient gonflé, lesdites rainures étant alimentées avec de l'eau, sous une pression convenable ; en plus de son action de refroidissement, cette eau contribue à lubrifier le couloir du dispositif et à éviter le collage du tube sur la paroi du couloir.
Ce couloir peut être cylindrique de révolution ou d'une section quelconque pour réaliser des produits tubulaires creux de section quelconque, par exemple elliptique, carrée, rectangulaire, etc ...
Il peut être monobloc ou formé de plusieurs élé- ments juxtaposés, soit pour en faciliter l'exécution, soit pour @ faciliter la mise en route de la fabrication du tube,
Il peut être disposé soit à l'air libre, soit immer- gé dans un bac contenant l'eau de refroidissement.
Les dimensions de la section intérieure du couloir sont fixées en fonction des dimensions du tube à obtenir, compte-tenu des retraits et déformations possibles en cours de refroidissement.
La filière d'extrusion qui n'entre pas dans le cadre de la présente invention peut être constituée d'une façon quelconque. Ses dimensions à la sortie, en rapport avec celles du couloir de refroidissement conforme à l'invention, seront conditionnées en particulier par la nature de la matière en cours d'extrusion, la vitesse d'extrusion, la température de travail, la distance séparant éventuellement la face de sortie de la filière d'extrusion de la face d'entrée du couloir, la forme du tube à obtenir, etc....
Le couloir refroidi sera assez long pour que le tube en sorte à l'état solide et indéformable par la pression
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qui règne à son intérieur. Au besoin, plusieurs éléments sem- blables seront disposés bout à bout, jointifs ou non, leurs positions longitudinales relatives étant fixes ou réglables.
Selon une autre réalisation, le couloir est aména- gé de manière à présenter sur tout ou partie de sa longueur plusieurs passages directs de l'eau à travers sa paroi. Il peut être constitué par exemple par un tube percé de multiples ori- fices ou encore par une toile métallique disposée selon un cy- lindre et avantageusement tissée cylindriquement, ou mieux en- core par un ou plusieurs fils enroulés en hélice à spires jointi- ves ou non,. à pas constant ou non, maintenues en forme de toute façon convenable et immergées dans le liquide de refroidissement.
Le*fil peut être en toute matière appropriée à la matière extrudée. Il peut être par exemple en polyamide, en polytétrafluoréthylène (Téflon) ou même en métal. L'expérience a montré que dans le cas d'un fil métallique, par exemple en cuivre, l'abondante lubrification due au liquide dans lequel baigne le couloir très perméable, empêche le collage de la ma- tière extrudée sur le couloir et que la chaleur est mieux dissi- pée.
On obtient notamment les avantages suivants : -grande simplicité de réalisation, surtout pour les petits diamè- tres ; -augmentation du pouvoir de refroidissement; -possibilité de réglage de la pression à l'extérieur du tube extrudé en cours de solidification, à la valeur désirée.
Une autre réalisation du couloir de refroidissement se caractérise par un assemblage d'éléments qui sont réunis entre eux de manière à former de l'un à l'autre la paroi du couloir, tout en ménageant entre eux des @@tervelles assurant
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le contact direct du liquide de refroidissement avec le tube à refroidir.
On obtient ainsi de nombreux avantages sous le rap- port de la facilité de réalisation, de la possibilité d'adapta- tion à des tubes ayant des sections de forme absolument quelcon- que, de la rigidité et de l'indéformabilité, ces dernières qua- lités étant particulièrement importantes quand il s'agit de fa- briquer des tubes de diamètre relativement grand.
Les éléments peuvent, par exemple, se suivre dans le sens du déplacement du tube à refroidir, lesdits éléments étant percés d'orifices qui sont alignés l'un à la suite de l'autre pour former le couloir et ont une section correspondant, en forme et en dimensions, à celle du tube.
Dans une variante, les éléments sont placés de maniè- re qu'un bord ou une ligne de chacun d'eux forme une génératrice du couloir, les intervalles entre les éléments se poursuivant donc aussi suivant des génératrices.
Les éléments peuvent être des plaques ou des anneaux ou encore des tiges.
L'invention est applicable à toutes les matières plastiques pour lesquelles un refroidissement énergique est re- cherché ou n'est pas nuisible (polyamides, polyéthylène, etc...).
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien compren- dre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien enten- du, partie de ladite invention.
La figure 1 est une vue en coupe axiale schématique d'un mode de réalisation de l'invention.
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La figure 2 en est -une coupe selon II-II,
La figure 3 montre, à plus grande échelle, la coupe d'une gorge ou rainure pratiquée sur la paroi interme du couloir cylindrique refroidi.
La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation à fil enroule :#=ce hélice.
La figure 5 en est une coupe transversale selon V-V.
Les figures 6 et 7 sont des demi-coupes longitu- dinales partielles de deux variantes relatives à la forme du fil enroulé en hélice.
Les figures 8 à 10 concernent l'autre variantes relatives au montage du couloir.
La figure Il est une coupe transversale d'un couloir formé de plaques parallèles disposées perpendiculairement à l'axe du couloir.
La figure 12 en est une coupe longitudinale selon XII-XII de la figure Il.
La figure 13 montre à plus granle échelle une coupe partielle d'une plaque et du bord arrondi d'une fenëtre.
Les figures 14- et 15 sont des vues analogues d'une variante de réalisation où les plaques sont placées parallèle- ment à l'axe du couloir.
Dans le mode de réalisation représente sur les figu- res 1 à 3, on voit en 1 la filière d'extrusion réunie de son canal de filage annulaire 2 par lequel sort le tube en matière plasti- que 3 et d'un canal central 4 par lequel- on introduit un gaz sous pression, tel que de l'azote, à l'intérieur du tube 3 pour le maintenir gonflé. A quelque distance de la filière 1 se trouve
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le dispositif de couloir refroidi 5 dont le canal cylindrique 6 a un diamètre égal au diamètre extérieur que l'on veut obtenir pour le tube final.
Celui-ci qui est appliqué par la pression do l'azote contre ledit canal 6, est tiré par des moyens connus dans le sens de la flèche 7. Le couloir 5 est avantageusement en polytétrafluoréthylène (Téflon) ou en matière équivalente telle que Kel-F. La paroi de son canal 6 est creusée d'une rainure hé- licoïdale 8 qui, dans l'exemple figuré, est dextrorsum sur une portion de l'alésage et sinistrorsum sur l'autre, les doux par- ties de la rainure partant d'un point commun 9 où débouche, do préférence tangentiellement, un canal 10 amenant de l'eau de refroidissement sous une pression convenable.
Cette pression est assez grande pour assurer la circulation de l'eau dans la gorge 8 au contact du tube filé 3, mais assez petite pour éviter que le tube no s'écarte de la paroi interne du canal 6. Pa.r exem- ple,l'eau peut être fournie par un petit bac à niveau constant placé à la hauteur voulue au-dessus du couloir. L'eau ayant cir- culé dans la gorge 8 s'échappe en 11 aux extrémités de cette gor- ge. Elle assure le refroidissement direct du tube 3 en matière plastique et, en même temps, une sorte de lubrification du tube et de la paroi du canal, qui améliore encore les propriétés anti- collantes de la matière utilisée pour le couloir 5.
Le canal 6 est évidemment assez long pour que le tube en sorte à l'état solide et indéformable sous l'eff et de la pression de gaz qui règne à son intérieur. '
La gorge ou rainure 8 a, de préférence, un profil semblable à celui que montre la figure 3, avec un bord abrupt 8a du côté où arrive le tube filé et un bord opposé 8b, en pen- te plus douce, qui facilite le passage d'un mince film d'eau entre le tube 3 et le canal 6.
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Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, l'intervalle existant entre la sortie de la filière 1 et l'en- trée du couloir de refroidissement 5 permet, grâre à la esnsis- tance semi-liquide de la matière sortant de la filière, d'avoir pour le couloir une section différente de celle de la filière.
On peut donc avec une même filière réaliser, par un dessin approprié de la section du couloir, des tubes de section quel- conque.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figu- re 4, le couloir de refroidissement, supposé dans est exemple à section circulaire, et dans lequel passe le tube en matière plastique 3 sortant de la filière, est constitué par un fil métallique 20 enroulé en hélice à spires presque jointives:, le diamètre interne de cette hélice étant égal au diamètre exter- ne du tube 3.
L'hélice est maintenue entre des ailettes longi- tudinales 21, qui peuvent être avantageusement munies, sur leur côté en contact avec l'hélice, d'une sorte de crénelage 22 à entailles arrondies, dans lesquelles s'engagent les spires de l'hélice qui sont ainsi bien mintenuss à l'écartament désiré.
Les ailettes 21 sont elles-mêmes tenues dr des anneaux d'en- tretoise 23 sur lesquels elles peuvent tore soudses. L'ensemble ainsi réalisé peut être immergé dans un bac contenant le liqui- de de refroidissement et percé sur ses parois de 'brous destinés au passage du tube extrudé à refroidir. Ou encore, comme sur les figures 4 et 5, l'ensemble de l'hélice et des organes 21, 23 peut être monté dans un cylindre 24 aménagé pour une cirexu- lation du liquide de refroidissement.
Ce liquide entre dans ledit cylindre par un tuyau 25, il passe le long e l'hélice, entre les ailettes 21, en étant constamment end pentect entre
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les spires de l'hélice avec le tube 3 à refroidir, puis il sort par le tube 26. Les ailettes 21 sont avantageusement munies de parties en saillie 27 par lesquelles elles sont centrées en même temps que l'hélice sur la paroi interne du cylindre 24.
Celui-ci est fermé aux deux bouts par des fonds vissés 28 per- cés d'orifices 29 dans lesquels viennent se centrer les extré- mités de l'hélice et que traverse le tube 3 à refroidir. L'héli- ce peut naturellement se prolonger à l'extérieur des fonds 28, au lieu de s'arrêter à la'face externe de ces fonds comme figu- ré sur le dessin.
Le fil constituant l'hélice peut avoir une section quelconque autre que circulaire, par exemple une section ovale (figure 6) ou encore rectangulaire (figure 7).
La figure 8 montre une réalisation dans laquelle l'hélice formant le couloir de passage du tube extrudé est main- tenue seulement à ses deux extrémités dans les fonds 28, l'hé- lice ayant à cet effet une rigidité suffisante. Les deux fonds comportent une sorte de taraudage 32 correspondant au pas de l'hélice et dans lequel celle-ci peut être vissée. Le fond de gauche est lui-même vissé dans le cylindre 24. Il reçoit d'abord l'hélice dont on visse l'extrémité dans son taraudage 32. Le fond de droite a une paroi cylindrique lisse 33. On le visse sur l'hélice pour l'engager dans le cylindre 24 et il est maintenu en place par serrage au moyen d'une vis pointeau 340
La variante de la figure 9 permet de réaliser des pressions différentes (voire aussi des températures différentes) le long du trajet que parcourt le tube à l'intérieur du couloir en hélice.
La disposition de l'hélice 20, du cylindre 24 et des fonds 28 est la même que sur la figure 8, mais l'intérieur
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du cylindre 24 est subdivisé en trois chambras c1, c2, c3 par des cloisons 35. Chacune de ces chambres reçoit du liquide de refroidissement provenant de bacs respectifs b1,b2, b3 et rejette le liquide dans des bacs b'1, b'2, b'3 tous ces bacs étant à niveau constant. L'exemple du dessin montre les bacs éta- blis en dessous de l'appareil avec circulation par effet de la pression correspondant aux hauteurs de liquide h'1, h'2, h'.
2 3 Dans les trois chambres règne une pression inférieure à la pression atmosphérique, la dépression dans lesdites chambres correspondant respectivement aux hauteurs de liquide h1, h2, h aux pertes de charge près. Cette dépression, qui se trans- met à la paroi extérieure du tube extrudé grâce à la grande perméabilité du couloir hélicoïdal, permet d'appliquer étroite- ment ce tube sur la paroi interne de ce couloir,sans nécessi- ter de gonflage du tube aune pression supérieure à la pression atmosphérique. Il suffit que l'intérieur du tube extrudé soit à la pression atmosphérique-,, ce qui est facile à réaliser.
L'effet de dépression, lorsqu'il doit être recher- ché avec une certaine importance, peut être obtenu par une ou plusieurs pompes, de préférence du type volumétrique ou par un procédé quelconque d'aspiration du liquide de refroidis- sement. Les caractéristiques do ces appareils seront choisies en fonction des dépressions et débits à obtenir.
La figure 9 montre aussi le cylindre 24 immergé dans un bac 36 rempli de liquide jusqu'à un certain niveau 37. par Le tube traverse les parois de ce bac/des trous 38 et les fuites de liquide à travers ces trous sont recueillies par des rigoles 39.
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Le. mode de réalisation de la figure 10 est adapté pour permettre le montage dans un même cylindre 24 d'hélices interchangeables de diamètres différents. Les fonds 28 du cy- lindre 24 comportent un orifice 40 de diamètre plus grand que celui de la plus grande des hélices utilisables. Cet orifice
40 est fileté et peut recévoir des rondelles 41 agencées elles- mêmes pour recevoir les hélices. Une vis 42 sert au blocage de la rondelle 41 après son vissage.
Au lieu d'avoir une section circulaire, le cylindre géométrique sur lequel est enroulée l'hélice pourrait avoir une section ovale ou autre permettant de conformer par refroidisse- ment et solidification des tubes devant avoir une telle section ovale. Pour réaliser une telle hélice, il suffit d'enrouler le fil la constituant sur un mandrin à section ovale que l'on retire ensuite. On peut de même réaliser des hélices adaptées à la conformation de tubes à section carrée, rectangulaire, etc...
Dans tous les, cas, le diamètre du fil formant l'hé- lice et les intervalles entre spires (intervalles qui peuvent être variables d'un bout à l'autre de l'hélice) sont choisis en fonction des paramètres qui entrent en jeu, tels que le diamètre du tube à conformer et son épaisseur.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figu- res 11 à 13, le couloir est formé par un assemblage de plaques métalliques 50 placées parallèlement l'une à la suite de l'autre dans le sens du déplacement du tube à refroidir (flèche f fig.D);, c'est-à-dire'perpendiculairement aux génératrices du couloir.
Ces plaques sont percées chacune, à l'emporte-pièce par exemple d'une fenêtre 51 ayant exactement la forme de la section extérieure du tube à réaliser. Le dessin montre de telles
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fenêtres ayant une forme rectangulaire, mais il va de soi que toute autre forme peut être donnée aux fenêtres, permettant d'adapter le dispositif à une forme quelconque de la section du tube. Comme le montre la figure 13, les bords des fenêtres sont de préférence usinés pour les arrondir et supprimer ainsi les arêtes vives qui risqueraient d'endommager la surface ex- térieure du tube à refroidir.
Les plaques sont assemblées entre elles de manière que leurs fenêtres 51 soient alignées et qu'il existe, en outre, entre deux plaques successives, un interval- le 52 permettant au liquide de refroidissement de passer libre- ment entre les plaques, pour baigner la surface externe du tube à refroidir qui traverse les fenêtres successives . Un tel as- semblage peut être effectué par des tiges 53 qui traversent des trous 54 percés sur les plaques successives, ainsi que des cales d'écartement 55 ménageant entre les plaques les interval- les voulus. Le tout est disposé dans un bac 56 que remplit le liquide de refroidissement et qui est muni d'ajutages 57 pour l'entrée et la sortie de ce liquide.
Les faces terminales de ce bac qui sont parallèles aux plaques sont munies naturellement des mêmes fenêtres que celles-ci pour l'entrée et la sortie du tube à refroidir.
Sur le dessin, on a représenté des plaques qui sont de même largeur que le bac pour assurer le centrage horizontal desdites plaques, mais qui sont un peu moins hautes pour ména- ger des passages 58, entre le bas respectivement, le haut des plaques et le fond, respectivement, le dessus du bac, pour que tous les intervalles entre les plaques communiquent directement avec l'entrée et la sortie du liquide. Des pattes 59, solidaires des plaques et reposant sur le fond du bac @ teut fui
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le centrage en hauteur des plaques dans le bac.
Dans la variante des figures 14 et 15, les plaques
50, au lieu d'être disposées perpendiculairement au trajet du tube à refroidir, sont parallèles à ce trajet, de sorte qu'un de leurs bords 60 matérialise une génératrice rectiligne du couloir traversé par le tube. Comme on le comprend, on peut aussi obtenir de cette façon des couloirs ayant une section quelconque adaptée à la forme du tube. Dans cette réalisation, les bords 60 des plaques 50 contre lesquels chemine le tube peuvent imprimer leur trace dans la paroi de celui-ci, en for- mant ainsi un tube cannelé. Les plaques 50 peuvent être main- tenues aux écartements voulus par engagement de leurs extré- mités dans des rainures 61 ménagées sur deux plaques termina- les 62 réunies entre elles par des tirants 63.
Le tout est immergé dans un bac traversé par le liquide de refroidissement.
Des trous 64 peuvent être percés dans les plaques pour faci- liter la circulation de ce liquide..
Outre le fait que les plaques forment un couloir rigide, ce qui permet la construction de couloirs ayant des formes et dos dimensions quelconques, l'un des avantages des modes ;le réalisation des figures 11 à 15 est que les plaques, si elles sont. on matière bonne conductrice de la chaleur, concourent, à la soustraction des calories sur la paroi du tube et à la dissipation de ces calories, sur toute leur surface;, dans le liquide de refroidissement qui les baigne.
Comme seux décrits en regard des figures 4 à 10, les couloirs selon les figures 11 à 15 'se prêtent à la mise en dépression de le surface externe du tube, de manière que celui-ci soit bien appliqué contre la paroi du couloir.
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Naturellement, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en réalisant les plaques en plusieurs parties réunies entre elles. Les plaques pourraient aussi se réduire à des anneaux dans le mode de réalisation des figures Il et 12 et à des tiges rectilignes dans celui des figures 14 et 15. u lieu d'être formées par des éléen+s sépares, assemblés entre eux,les plaques pourraient aussi être dé- coupées ou réalisées dans une pièce massive.
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The manufacture of polyamide and superpolyamide ("nylon") tubes is generally carried out on an extruder and the plastic material leaves the die at a temperature which is of the order of 2400 C, in the form of a viscous liquid and tights. This tube must be immersed quickly in cold water where its solidification takes place and it is pulled and wound up by special devices.
Under these conditions, the circular shape of the tube, which is usually only maintained by a slight gas pressure inside the tube, as well as the dimensions in diameters and thicknesses, are difficult to obtain with the precision required and we is very quickly limited in diameter by dimensional irregularities. This is why so far
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it is only possible to make small diameter tubes out of polyamides.
In the manufacture of tubes of thermoplastic materials (polyvinyl chloride or polyethylene, for example), which leave the die in a pasty and non-sticky form, it is common practice to use, for placing forms, a "cold die" 'comprising a metal tube cooled externally by water, through which passes the still hot plastic tube applied by inflation against the inner wall of the cooled metal tube,
Such a practice is not applicable to polyamides which are liquid and very sticky when exiting the die.
Certain materials such as polytetrafluoroethylene (Teflon) or Kel-F (monochlorotrifluoroethylene) enjoy both good heat resistance for the temperature of use., Anti-stick properties and possibilities of machining or shaping with sufficient mechanical precision.
These materials have, however, the drawback of being poor conductors of heat, so that their cooling cannot be envisaged from the outside.
The Applicant has finally imagined arranging the channel of the cold die, or cooling corridor, so that the cooling water can come into this corridor, in direct contact with the plastic tube to be cooled.
According to a first embodiment, the wall of the corridor is hollowed out with grooves or grooves (spider legs), of section small enough for the material of the tube to be cooled.
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cannot become embedded therein under the action of the internal pressure, moreover small, which keeps it inflated, said grooves being supplied with water, under suitable pressure; in addition to its cooling action, this water helps lubricate the passage of the device and prevent the tube from sticking to the wall of the passage.
This corridor can be cylindrical of revolution or of any section to produce hollow tubular products of any section, for example elliptical, square, rectangular, etc.
It can be in one piece or formed of several juxtaposed elements, either to facilitate its execution, or to facilitate the start of the manufacture of the tube,
It can be placed either in the open air or immersed in a tank containing the cooling water.
The dimensions of the interior section of the passage are fixed according to the dimensions of the tube to be obtained, taking into account the possible shrinkages and deformations during cooling.
The extrusion die which does not fall within the scope of the present invention can be constituted in any way. Its dimensions at the outlet, in relation to those of the cooling corridor according to the invention, will be conditioned in particular by the nature of the material being extruded, the extrusion speed, the working temperature, the distance separating possibly the exit face of the extrusion die from the entry face of the passage, the shape of the tube to be obtained, etc ....
The cooled corridor will be long enough for the tube to come out in a solid state and undeformable by pressure
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that reigns inside. If necessary, several similar elements will be placed end to end, contiguous or not, their relative longitudinal positions being fixed or adjustable.
According to another embodiment, the corridor is arranged so as to have, over all or part of its length, several direct passages for water through its wall. It can be constituted, for example, by a tube pierced with multiple orifices or even by a wire mesh arranged in a cylinder and advantageously woven cylindrically, or better still by one or more threads wound in a helix with contiguous turns. or not,. at constant pitch or not, kept in any suitable shape and submerged in the coolant.
The yarn can be of any material suitable for the extruded material. It can be for example polyamide, polytetrafluoroethylene (Teflon) or even metal. Experience has shown that in the case of a metal wire, for example copper, the abundant lubrication due to the liquid in which the very permeable passage is bathed, prevents the sticking of the extruded material on the passage and that the heat is better dissipated.
The following advantages are obtained in particular: great simplicity of production, especially for small diameters; -increase in cooling power; -possibility of adjusting the pressure outside the extruded tube during solidification, to the desired value.
Another embodiment of the cooling corridor is characterized by an assembly of elements which are joined together so as to form from one to the other the wall of the corridor, while leaving between them tervelles ensuring
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direct contact of the coolant with the tube to be cooled.
Numerous advantages are thus obtained in terms of ease of production, the possibility of adapting to tubes having sections of absolutely any shape, rigidity and undeformability, the latter qua - The units are particularly important when it comes to manufacturing tubes of relatively large diameter.
The elements may, for example, follow each other in the direction of movement of the tube to be cooled, said elements being pierced with orifices which are aligned one after the other to form the passage and have a corresponding section, in shape and dimensions, to that of the tube.
In a variant, the elements are placed in such a way that an edge or a line of each of them forms a generatrix of the corridor, the intervals between the elements therefore also continuing along generatrices.
The elements can be plates or rings or even rods.
The invention is applicable to all plastics for which vigorous cooling is desired or is not harmful (polyamides, polyethylene, etc.).
The description which will follow with reference to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will clearly show how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the text and from the drawing, of course being part of said invention.
Figure 1 is a schematic axial sectional view of one embodiment of the invention.
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Figure 2 is -a section along II-II,
FIG. 3 shows, on a larger scale, the section of a groove or groove made on the inner wall of the cooled cylindrical corridor.
FIG. 4 is a view in longitudinal section of an embodiment with a wound wire: # = this helix.
Figure 5 is a cross section along V-V.
Figures 6 and 7 are partial longitudinal half-sections of two variants relating to the shape of the helically wound wire.
Figures 8 to 10 relate to the other variants relating to the assembly of the corridor.
Figure It is a cross section of a corridor formed by parallel plates arranged perpendicular to the axis of the corridor.
Figure 12 is a longitudinal section along XII-XII of Figure II.
Figure 13 shows on a larger scale a partial section of a plate and the rounded edge of a window.
Figures 14- and 15 are similar views of an alternative embodiment where the plates are placed parallel to the axis of the corridor.
In the embodiment shown in Figures 1 to 3, we see at 1 the extrusion die joined together with its annular spinning channel 2 through which the plastic tube 3 exits and a central channel 4. by which a pressurized gas, such as nitrogen, is introduced inside the tube 3 to keep it inflated. At some distance from path 1 is
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the cooled corridor device 5, the cylindrical channel 6 of which has a diameter equal to the outer diameter that is to be obtained for the final tube.
The latter, which is applied by the pressure of nitrogen against said channel 6, is pulled by known means in the direction of arrow 7. The corridor 5 is advantageously made of polytetrafluoroethylene (Teflon) or an equivalent material such as Kel- F. The wall of its channel 6 is hollowed out by a helical groove 8 which, in the example shown, is dextrorsum on one portion of the bore and sinistrorsum on the other, the soft parts of the groove starting from d 'a common point 9 into which opens, preferably tangentially, a channel 10 supplying cooling water under suitable pressure.
This pressure is large enough to ensure the circulation of water in the groove 8 in contact with the extruded tube 3, but small enough to prevent the tube no from moving away from the internal wall of the channel 6. Pa.r example , the water can be supplied by a small constant level tank placed at the desired height above the corridor. The water having circulated in the groove 8 escapes at 11 at the ends of this groove. It ensures the direct cooling of the plastic tube 3 and, at the same time, a kind of lubrication of the tube and the wall of the channel, which further improves the anti-stick properties of the material used for the passage 5.
The channel 6 is obviously long enough so that the tube leaves it in a solid and undeformable state under the effect of the gas pressure which prevails inside it. '
The groove or groove 8 preferably has a profile similar to that shown in figure 3, with a steep edge 8a on the side where the extruded tube arrives and an opposite edge 8b, sloping softer, which facilitates passage. a thin film of water between tube 3 and channel 6.
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In the embodiment which has just been described, the gap existing between the outlet of the die 1 and the inlet of the cooling passage 5 makes it possible, thanks to the semi-liquid resistance of the material exiting from the sector, to have for the corridor a different section from that of the sector.
It is therefore possible, with the same die, to produce, by an appropriate design of the section of the passage, tubes of any section.
In the embodiment shown in FIG. 4, the cooling passage, assumed in this example to have a circular section, and in which passes the plastic tube 3 coming out of the die, consists of a metal wire 20 wound in propeller with almost contiguous turns :, the internal diameter of this propeller being equal to the external diameter of tube 3.
The propeller is held between longitudinal fins 21, which may advantageously be provided, on their side in contact with the propeller, with a sort of jagged 22 with rounded notches, in which the turns of the helix engage. helix which are well mintenuss to the desired spacing.
The fins 21 are themselves held by the spacer rings 23 on which they can toroid welds. The assembly thus produced can be immersed in a tank containing the cooling liquid and pierced on its walls with holes intended for the passage of the extruded tube to be cooled. Or, as in FIGS. 4 and 5, the assembly of the propeller and of the members 21, 23 can be mounted in a cylinder 24 arranged for circexulation of the cooling liquid.
This liquid enters said cylinder through a pipe 25, it passes along the propeller, between the fins 21, being constantly end pentect between
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the turns of the propeller with the tube 3 to be cooled, then it exits through the tube 26. The fins 21 are advantageously provided with projecting parts 27 by which they are centered at the same time as the propeller on the internal wall of the cylinder 24.
This is closed at both ends by screwed bottoms 28 pierced with orifices 29 in which the ends of the propeller are centered and through which the tube 3 to be cooled passes. The helix can of course extend outside the bottoms 28, instead of stopping at the outer face of these bottoms as shown in the drawing.
The wire constituting the helix may have any section other than circular, for example an oval (FIG. 6) or even rectangular (FIG. 7) section.
FIG. 8 shows an embodiment in which the propeller forming the passage passage of the extruded tube is held only at its two ends in the ends 28, the propeller having sufficient rigidity for this purpose. The two ends have a sort of internal thread 32 corresponding to the pitch of the propeller and into which the latter can be screwed. The bottom on the left is itself screwed into the cylinder 24. It first receives the propeller, the end of which is screwed into its internal thread 32. The bottom on the right has a smooth cylindrical wall 33. It is screwed onto the propeller to engage it in the cylinder 24 and it is held in place by tightening by means of a point screw 340
The variant of FIG. 9 makes it possible to achieve different pressures (or even different temperatures) along the path that the tube travels inside the helical corridor.
The arrangement of the propeller 20, the cylinder 24 and the ends 28 is the same as in figure 8, but the interior
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cylinder 24 is subdivided into three chambers c1, c2, c3 by partitions 35. Each of these chambers receives cooling liquid from respective tanks b1, b2, b3 and rejects the liquid in tanks b'1, b'2 , b'3 all these tanks being at constant level. The example of the drawing shows the tanks established below the apparatus with circulation by the effect of the pressure corresponding to the liquid heights h'1, h'2, h '.
2 3 In the three chambers there is a pressure lower than atmospheric pressure, the depression in said chambers corresponding respectively to the liquid heights h1, h2, h up to the pressure drops. This depression, which is transmitted to the outer wall of the extruded tube thanks to the high permeability of the helical passage, makes it possible to apply this tube tightly to the internal wall of this passage, without needing to inflate the alder tube. pressure greater than atmospheric pressure. It suffices that the interior of the extruded tube is at atmospheric pressure, which is easy to achieve.
The negative pressure effect, when to be sought with some degree of importance, can be obtained by one or more pumps, preferably of the positive displacement type or by any method of sucking up the coolant. The characteristics of these devices will be chosen according to the low pressure and flow rates to be obtained.
Figure 9 also shows the cylinder 24 submerged in a tank 36 filled with liquid up to a certain level 37. The tube passes through the walls of this tank / holes 38 and liquid leaks through these holes are collected by tubes. channels 39.
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The. embodiment of FIG. 10 is adapted to allow the mounting in the same cylinder 24 of interchangeable propellers of different diameters. The bottoms 28 of the cylinder 24 have an orifice 40 of larger diameter than that of the largest of the usable propellers. This hole
40 is threaded and can receive washers 41 themselves arranged to receive the propellers. A screw 42 is used to block the washer 41 after it has been screwed in.
Instead of having a circular section, the geometric cylinder on which the helix is wound could have an oval or other section making it possible to conform by cooling and solidification tubes which must have such an oval section. To produce such a helix, it suffices to wind the wire constituting it on a mandrel with an oval section which is then removed. It is also possible to produce propellers adapted to the conformation of tubes with a square or rectangular section, etc.
In all cases, the diameter of the wire forming the helix and the intervals between turns (intervals which can be variable from one end of the helix to the other) are chosen as a function of the parameters which come into play. , such as the diameter of the tube to be shaped and its thickness.
In the embodiment shown in Figures 11 to 13, the passage is formed by an assembly of metal plates 50 placed parallel one after the other in the direction of movement of the tube to be cooled (arrow f fig.D) ;, that is to say 'perpendicular to the generators of the corridor.
These plates are each pierced, for example with a punch, with a window 51 having exactly the shape of the outer section of the tube to be produced. The drawing shows such
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windows having a rectangular shape, but it goes without saying that any other shape can be given to the windows, making it possible to adapt the device to any shape of the section of the tube. As shown in FIG. 13, the edges of the windows are preferably machined to round them and thus eliminate the sharp edges which could damage the outer surface of the tube to be cooled.
The plates are assembled together so that their windows 51 are aligned and that there is, moreover, between two successive plates, a gap 52 allowing the cooling liquid to pass freely between the plates, to bathe the surface. outer surface of the tube to be cooled which passes through the successive windows. Such an assembly can be effected by rods 53 which pass through holes 54 drilled in the successive plates, as well as spacers 55 leaving the desired intervals between the plates. The whole is arranged in a tank 56 which fills the cooling liquid and which is provided with nozzles 57 for the entry and exit of this liquid.
The end faces of this tank which are parallel to the plates are naturally provided with the same windows as the latter for the entry and exit of the tube to be cooled.
In the drawing, there is shown plates which are of the same width as the tray to ensure the horizontal centering of said plates, but which are a little less high to provide passages 58, between the bottom respectively, the top of the plates and the bottom, respectively, the top of the tank, so that all the gaps between the plates communicate directly with the inlet and outlet of the liquid. Legs 59, integral with the plates and resting on the bottom of the leaked bac @ teut
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the height centering of the plates in the tank.
In the variant of Figures 14 and 15, the plates
50, instead of being arranged perpendicular to the path of the tube to be cooled, are parallel to this path, so that one of their edges 60 materializes a rectilinear generatrix of the passage crossed by the tube. As will be understood, it is also possible in this way to obtain corridors having any section adapted to the shape of the tube. In this embodiment, the edges 60 of the plates 50 against which the tube travels can imprint their mark on the wall thereof, thus forming a fluted tube. The plates 50 can be kept at the desired spacings by engaging their ends in grooves 61 formed on two end plates 62 joined together by tie rods 63.
The whole is immersed in a tank through which the cooling liquid passes.
Holes 64 can be drilled in the plates to facilitate the circulation of this liquid.
Besides the fact that the plates form a rigid corridor, which allows the construction of corridors having any shape and size, one of the advantages of the embodiments of Figures 11 to 15 is that the plates, if they are. one good conductor of heat material, contribute to the subtraction of the calories on the wall of the tube and to the dissipation of these calories, over their entire surface ;, in the cooling liquid which bathes them.
As described with reference to FIGS. 4 to 10, the corridors according to FIGS. 11 to 15 ′ lend themselves to the depressurization of the external surface of the tube, so that the latter is properly applied against the wall of the corridor.
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Naturally, it would not be departing from the scope of the invention to produce the plates in several parts joined together. The plates could also be reduced to rings in the embodiment of Figures II and 12 and to rectilinear rods in that of Figures 14 and 15. u instead of being formed by separate eleans, assembled together, the plates plates could also be cut or produced in a solid part.