BE530848A - - Google Patents

Description

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   La présente invention se rapporte à la fabrication de tubes à parois minces ou de pellicules tubulaires ou plates à partir de ma- tières organiques thermoplastiques. 



   Elle se rapporte, particulièrement, à des procédés dans les- quels on extrude de façon continue une matière thermoplastique organique fondue par une filière annulaire, on entraîne le tube formé vers le bas tout en maintenant un certain volume de gaz à l'intérieur du tube, ce vo- lume de gaz et la vitesse d'entraînement du tube depuis la filière étant choisis pour provoquer une réduction de l'épaisseur des parois du tube, et dans lesquels on aplatit la pellicule tubulaire formée, après refroi- dissement, à l'aide de rouleaux pinceurs. 



   Dans l'application de ce procédé à la fabrication de pellicu- les tubulaires à partir de matières thermoplastiques ayant des points de fusion élevés et donnant des masses fondues mobiles, il est désirable de refroidir la pellicule gonflée aussi rapidement que possible pour maintenir à un minimum la longueur de la bulle formée et entretenue à l'intérieur de la pellicule entre la filière d'extrusion et les rouleaux aplatisseurs. La bulle peut être ainsi maintenue sans difficulté dans l'alignement de la filière d'extrusion et la pellicule peut être uniformément gonflée. 



   On a proposé antérieurement de fabriquer des pellicules par une variante de ce procédé dans laquelle on fait passer la pellicule tubulaire gonflée dans un liquide de refroidissement où les rouleaux pinceurs sont immergés. Cependant, lorsque de l'air ou un autre gaz est utilisé pour gonfler une matière ayant un point de fusion élevé et donnant une masse fondue très mobile, par exemple les superpolyamides linéaires et les superpolyesters linéaires comme le téréphtalate de polyéthylène, la pression interne nécessaire pour gonfler la pellicule, même lorsqu'on augmente sensiblement le diamètre du tube, est si faible que la pellicule gonflée est aplatie par la pression de l'eau si on la fait passer dans un bain d'eau avant que la matière fondue se soit suffisamment refroidie pour empêcher les surfaces en contact de la pellicule aplatie de coller l'une à l'autre.

   



   On a également proposé de refroidir des objets extrudés tels que fibres, pellicules, tubes et revêtements en matières organiques thermoplastiques en les faisant passer vers le bas dans une masse de liquide de refroidissement s'écoulant continuellement vers le bas. 



   Suivant la présente invention, un procédé de fabrication de tubes à parois minces ou de pellicules tubulaires où l'on extrude de façon continue une matière organique thermoplastique fondue en forme de tube et on entraîne de façon continue le tube vers le bas dans une direction pratiquement verticale depuis l'appareil d'extrusion tout en entretenant à l'intérieur du tube un certain volume de gaz choisi pour que le degré de gonflement et la vitesse d'entraînement du tube provoquent une réduction de son épaisseur, est caractérisé en ce que le tube gonflé est dirigé dans un passage dont la section transversale est pratiquement circulaire au moins à l'extrémité d'entrée du tube et qui est intérieurement baigné par un liquide de refroidissement s'écoulant vers le bas,

   qui vient en contact avec toute la surface extérieure du tube ou de la pellicule tubulaire traversant le passage. 



   Le liquide de refroidissement est de préférence fourni de manière continue par une masse de liquide qui entoure la surface extérieure de la paroi du passage et peut refroidir cette surface. Un refroidissement supplémentaire peut être assuré en faisant circuler un agent de re- 

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 froidissement, par exemple l'eau de la distribution ou un réfrigérant, dans la paroi du passage qui doit être alors une paroi creuse ou comportant des forages appropriés; ce refroidissement supplémentaire est désirable par exemple dans le cas de pellicules relativement épaisses. 



   Suivant une autre caractéristique de l'invention, un appareil pour la fabrication de tubes à parois minces ou de pellicules tubulaires qui comprend un dispositif d'extrusion pouvant extruder une matière thermoplastique organique fondue par un orifice annulaire, un dispositif pour entraîner le tube extrudé vers le bas et en substance verticalement depuis le dispositif d'extrusion et un dispositif pour introduire et entretenir un certain volume de gaz à l'intérieur du tube, est caractérisé en ce qu'il comporte, entre l'orifice d'extrusion et le dispositif d'étirage, un passage dont la section transversale est pratiquement circulaire au moins à son extrémité voisine du dispositif d'extrusion, et qui est muni d'un dispositif dirigeant un liquide de refroidissement s'écoulant vers le bas uniformément sur sa paroi intérieure.

   Le dispositif fournissant le liquide de refroidissement peut, de préférence, maintenir une masse de liquide autour de la surface extérueure de la paroi du passage. 



   Dans une forme préférée de l'invention, la circonférence du passage, depuis le point où le tube gonflé entre pour la première fois en contact avec le liquide de refroidissement, est un peu plus grande   que celle du tube gonflé ; précisément, cette circonférence est   de préférence supérieure à celle du tube gonflé d'une longueur suffisante pour compenser l'épaisseur de la couche de liquide ruisselant sur les parois du passage. Le tube est ainsi uniformément en contact avec le liquide de refroidissement sur toute sa surface et ne peut se plisser. La circonférence du passage peut être égale, supérieure ou inférieure à celle de l'orifice d'extrusion. 



   Le volume de gaz est généralement retenu à l'intérieur du tube en aplatissant la pellicule à l'aide d'une paire de rouleaux pinceurs (qui servent également à entraîner le tube sortant du dispositif d'extrusion) à sa sortie du passage. Toutefois, le tube peut être fendu longitudinalement en un ou plusieurs points avant de passer entre les rouleaux pinceurs à condition de prendre les précautions voulues pour empêcher une réduction de pression à l'intérieur de la pellicule ;   précautions peuvent consister par exemple à immerger les rouleaux pin-   ceurs dans l'eau et à fendre la pellicule sous la surface de l'eau. On obtient ainsi une ou plusieurs bandes de pellicule ou feuille plates. 



   Un procédé avantageux, conforme à l'invention, est représenté schématiquement dans le dessin annexé où 1 est un orifice annulaire d'extrusion   d'où   la matière thermoplastique fondue sort sous la forme d'un tube 2, qui est étiré verticalement depuis la filière et gonflé par de l'air amené par la conduite d'entrée 3.4 est un bain d'eau froide venant de la conduite d'entrée 5, ce bain comportant un passage central 6 dans lequel passe la pellicule dès sa sortie de l'orifice d'extrusion. La section transversale de ce passage est circulaire et définie par une paroi 7 plus basse que la paroi extérieure du bain. Une seconde paroi circulaire 8 entoure la paroi inférieure de façon à ménager un espace annulaire étroit 9, de 0,25 pouce (6 mm) par exemple, entre les deux parois.

   Cette paroi extérieure doit arrêter les vagues qui peuvent se former dans le réservoir principal 4 pendant l'opération d'extrusion ; ces vagues produiraient des irrégularités dans la pellicule si elles pouvaient atteindre la surface du tube. La hauteur de cette paroi extérieure peut être réglée à l'aide d'un solide pas de vis coopérant avec   un collier taraudé 10 ; paroi est également percée d'un certain nom-   

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 bre de trous 11 de 13 mm de diamètre permettant à l'eau de s'écouler du bain dans l'espace annulaire. La paroi 8 est maintenue au-dessus du ni- veau de l'eau en 4, mais en dessous de la paroi extérieure du bain. Une paire de plaques plates 12 sont montées à charnières à la partie infé- rieure du bain 4 et peuvent être rapprochées du centre à l'aide d'une vis et d'un écrou non représentés.

   Ces plaques peuvent être en métal poli,   dépoli ou recouvert de polytétrafluoréthylène ; déterminent un   changement de la section transversale de la pellicule, la faisant passer d'une section transversale circulaire à la forme approximative d'une ellipse à petit axe décroissant. La pellicule descendue entre les pla- ques passe entre une paire de rouleaux pinceurs 13 dont l'un est de pré- férence recouvert de caoutchouc et entraîné à une vitesse choisie en rapport avec la vitesse d'extrusion et le gonflement de la pellicule pour donner à celle-ci l'épaisseur voulue. La pellicule tubulaire aplatie passe alors sur un autre rouleau ou sur plusieurs rouleaux 14 qui peuvent être entraînés ou non.

   De cette façon, la direction de la pellicule est modifiée et on peut la faire sortir du bain 15 (auquel sont attachés les paliers des rouleaux 13 et 14). Ce bain 15 comporte un orifice de sortie 16 dont la hauteur est réglable et peut être rempli d'eau à la profondeur choisie. Il n'est donc pas nécessaire que ce bain contienne d'autre liquide que celui qui ruisselle avec la pellicule à moins qu'on ne désire fendre la pellicule sous l'eau, comme décrit ci-dessus, avant qu'elle n' atteigne les rouleaux pinceurs. 



   La paroi 7 peut être creuse ou forée de façon appropriée pour y faire circuler un agent de refroidissement. Diverses autres modifications peuvent être apportées à l'appareil et au procédé décrits. Par exemple, l'eau de refroidissement peut être remplacée par un autre liquide quelconque dont le point d'ébullition n'est pas très inférieur à celui de l'eau, et qui n'exerce aucun effet indésirable sur la pellicule; la pression d'air et la vitesse d'entraînement peuvent être choisies pour obtenir un tube dont le diamètre final est égal ou supérieur au diamètre du tube extrudé au lieu d'être inférieur comme sur le dessin ; et les deux plaques inclinées 12 représentées sur le dessin peuvent être remplacées par deux séries convergentes de rouleaux ou de barres. 



   Dans un exemple particulier, le procédé de l'invention a été appliqué avec l'appareil décrit et représenté au dessin, de la façon suivante : 
On extrude du téréphtalate de polyéthylène d'un poids moléculaire moyen de 10. 000 environ à une température de 285 C par une filière annulaire de 3 pouces (76,19 mm) de diamètre extérieur et de 2,984 pouces (75,79 mm) de diamètre intérieur, et on le refroidit en le faisant passer dans un passage circulaire d'un diamètre légèrement inférieur à 3 pouces, placé immédiatement en dessous de la sortie de la filière. La pression d'air à l'intérieur du tube est réglée à 0,25 pouce (6 mm) de colonne d' eau. La paroi extérieure 7 représentée sur le dessin se trouve à 0,25 pouce (6 mm) au-dessus de la paroi du passage 6.

   La vitesse d'écoulement de l'eau sur cette paroi est réglée pour être suffisante pour refroidir le téréphtalate de polyéthylène fondu lorsque le dispositif d'extrusion débite environ 50 livres/heure (22 kg/h) et que la vitesse d'entraînement est 40 pieds/minute (12 m/min.) Le tube formé dans ces conditions a un diamètre de 2,75 pouces (7 cm) et une épaisseur de paroi de 3 milli- èmes de pouce (0,07 mm).

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   1.- Procédé de fabrication de tubes à parois minces ou de pellicules tubulaires où l'on extrude de façon continue une matière organique thermoplastique fondue en forme de tube et où l'on entraîne continuellement le tube vers le bas et en substance verticalement depuis le dispositif d'extrusion en entretenant à l'intérieur du tube un volume de gaz calculé pour que le degré de gonflement et la vitesse d'entraînement du tube provoquent une réduction de son épaisseur,caractérisé en ce que le tube gonflé est dirigé par un passage dont la section est pratiquement circulaire au moins à l'extrémité d'entrée du tube, et qui est baigné intérieurement par un liquide s'écoulant vers le bas en contact avec toute la surface extérieure du tube ou de la pellicule tubulaire traversant le passage.

   2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide de refroidissement est fourni de façon continue par une masse de liquide entourant la surface extérieure de la paroi du passage.

   3.- Procédé suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi du passage est refroidie par un liquide qui y circule.

   4.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube à parois minces ou pellicule tubulaire est aplati par une paire de rouleaux pinceurs à sa sortie du passage, ces rouleaux servant également à entraîner le tube vers le bas depuis le dispositif d'extrusion.

   5.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière organique thermoplastique est une superpolyamide où un superpolyester linéaire.

   6.- Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la matière organique thermoplastique est le téréphtalate de polyéthylène.

   7. - Procédé de fabrication de tubes à parois minces et de pellicules tubulaires, en substance comme décrit ci-dessus avec référence aux dessins annexés.

   8. - Tube à parois minces ou pellicule tubulaire en matière organique thermoplastique obtenue par un procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes.

   9. - Appareil pour la fabrication de tubes à parois minces ou de pellicules tubulaires comprenant un dispositif d'extrusion pour extruder une matière organique thermoplastique fondue par un orifice annulaire, un dispositif pour étirer le tube extrudé vers le bas et en substance verticalement depuis le dispositif d'extrusion et un dispositif pour introduire et entretenir un certain volume de gaz dans le tube, caractérisé en ce que l'appareil comporte, entre l'orifice annulaire et le dispositif d'étirage un passage à section transversale pratiquement circulaire au moins à son extrémité voisine du dispositif d'extrusion, muni d'un dispositif faisant ruisseler un liquide de refroidissement uniformément sur sa paroi intérieure.

   10.- Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif fournissant le liquide de refroidissement peut également maintenir une masse du liquide autour de la face extérieure de la paroi du passage.

   11.- Appareil suivant la revendication 9 ou la revendication 10, caractérisé en ce que la paroi du passage est creuse ou forée pour <Desc/Clms Page number 5> y faire circuler un agent de refroidissement.

   12. - Appareil en substance comme décrit ci-dessus avec référence aux dessins annexés. en annexe 1 dessin.