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"Procédé permettant de stabiliser des tuyaux et autres corps creux en matières plastiques. "
La présente addition a pour objet une modification ap- portée au procédé permettant de stabiliser ou d'améliorer la solidité des tuyaux et autres corps creux en matières plastiques décrit dans le brevet principal.
Dans le brevet principal n 560616 du 6 septembre 1957 de la demanderesse,on a décrit un procédé permettant de stabili- ser des tuyaux et autres corps creux en polyoléfines telles que le polyéthylène, le polypropylène, des copolymères d'éthylène et
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de propylène ou des mélanges de polyéthylène et de polypropylène ainsi que des produits polymères ayant une structure et des propriétés mécaniques analogues, et de préférence des polyoléfi- nes basse pression, en évasant les tuyaux faits en ces matières plastiques à une température à laquelle la striction est juste évitée.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre com- ment l'invention peut être réalisée, les particularités qui res- sortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, par- tie de ladite invention.
La figure 1 illustre la mise en oeuvre continue du pro- cédé décrit dans le brevet principal. Le tuyau à évaser 1 passe par un bain servant à chauffer ou refroidir ce tuyau à la tempé- rature requise, par exemple un bain de liquide 2 rempli d'un liquide de chauffage convenable,tel que le glycol. La températu- re du liquide de chauffage est celle requise, suivant le brevet principal, pour l'évasement du tuyau en matière plastique pour laquelle une striction est juste évitée.
Le tuyau en matière plastique est introduit dans le bain, par exemple à partir d'un tambour sur lequel il est enrou- lé. Dans ce cas,le tuyau est froid lorsqu'il entre dans le bain et il est chauffé graduellement dans ce bain par contact direct avec le liquide de chauffage de sorte qu'alla sortie 3 du oain, le tuyau a la température requise pour l'évasement.
Il est également possible d'introduire le tuyau en ma- tière plastique dans le bain tout de suite après sa fabrication.
Après avoir quitté le dispositif de calibrage de l'extrudeuse, dans laquelle il a été fabriquée le tuyau est introduit dans le bain par un dispositif de décharge avec une température plus ou -moins élevée résultant ae la fabrication et dépendant de la lon- gueur du chemin de refroidissement du dispositif de calibrage.
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Dans ce cas aussi, le bain est nécessaire pour porter ie tuyau à la température requise pour l'évasement.
A la sortie du bain 3,le tuyau en matière plastique est évasé en forme hémisphérique au moyen de la surpression régnant dans l'intérieur du tyau contre la chemise de refroidissement 4. La surpression est proauize, par exemple, par ae l'air compri- mé ou un autre milieu sous pression introduit dans le tuyau en matière plastique. Par l'évasement hémisphérique,te tuyau est étiré en direction circonférentielle et en direction longitudi- nale (voir l'exemple 2 du brevet principal). Le tuyau évasé est tiré en 5.
Dans la mise en oeuvre de ce procéde,il est apparu cependant que l'on devait conduire le tuyau dans le tain car, autrement, il tendrait à monter à la surface du liquide de chauf- fage,par suite de l'air qu'il renferme;et ne serait pas chauffé uniformément.
On pourrait conduire le tuyau dans le bain, par exemple, au moyen des douilles ou des rouleaux de guidage installés à des distances régulières dans le bain,à travers lesquels on fait pas- ser le tuyau. Toutefois, en conduisant le tuyau de cette manière', il s'évase déjà dans le bain entre les éléments de guidage par suite de la pression intérieure requise pour l'évasement, tandis qu'il est pressé simultanément contre les éléments de guiaage fi et l'orice de sortie. Ainsi le transport uniforme du tuyau à travers le bain est gêné ou même empêché.
Or, la demanderesse a trouvé que l'on pouvait avanta- geusement produire des tuyaux et autres corps creux stabilisés ayant une solidité améliorée, faits en polyoléfines, ou proàuits polymères ayant une structure et des propriétés mécaniques ana- logues, en soumettant les tuyaux, que l'on veut évaser par sur- pression intérieure, après la sortie du bain d'égalisation à la
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température requise pour l'évasement, à une pression extérieure à l'inérieur dudit bain pour compenser les effets préjudiciables de la pression intérieure sur le transport sans frottement du tuyau en matière plastique à travers le bain. Il est recommandé de choisir une pression extérieure qui soit environ aussi élevée que la pression intérieure régnant dans le tuyau.
Il est toutefois possible d'appliquer une pression exté- rieure plus basse ou plus élevée à condition que la différence entre la pression extérieure et la pression intérieure soit assez petite pour empêcher un évasement ou une compression du tuyau dans le bain. Avec une pression intérieure relative de 5 atmosphè- res, la pression extérieure peut s'élever à 4,5 ou 6 atmosphères.
En règle générale) la différence entre la pression extérieure et la pression intérieure ne doit pas dépasser + 20% et de prefé- rence + 10%,
La longueur du bain à laquelle le tuyau en matière plas- tique est soumis à l'action de la pression extérieure peut être de 1 à 20 mètres par exemple. Elle dépend de l'épaisseur de la paroi du tuyau, de la vitesse avec laquelle le tuyau est trans- porté à travers le bain et de la température du tuyau lors de l'entrée dans le bain.
Si le tuyau a des parois épaisses, si les vitesses de transport sont élevées et avec de hautes températures d'entrée, la longueur de bain sous pression extérieure doit être plus gran- de qu'avec des tuyaux à parois minces, des petites vitesses de transport et/de basses températures d'entrée.
La figure 2 illustrera titre d'exemple, un appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. Le tuyau en ma- tière plastique 6 entre dans le bain en 7 à travers un joint. Le bain qui sert à porter le tuyau à la température requise est com- ,Posé d'une chemise extérieure cylindrique 8,remplie de liquiae de chauffage et d'un tube intérieur 9 à travers lequel on fait passer le tuyau en matière plastique. L'espace 10,compris entre
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1. tube de guidage 9 et le tuyau en mat plastique,est égale- ment rempli de liquide de chauffage qui, contrairement au liquide de chauffage restant, est maintenu sous pression)empêchant ainsi l'évasement du tuyau 6 dans le bain.
Le liquiae de chauffage de l'espace intermédiaire 10 est retiré de la chemise extérieure et amené à la pression désirée au moyen d'un dispositif convenable, une pompe par exemple. Après a-voir traversé l'espace intermédi- aire 10,le liquide est reconduit dans la chemise extérieure. Par ce recyclage du liquide sous pression, qui sert en même temps de liquide de chauffage, l'uniformité de température requise dans l'espace intermédiaire 10 est assurée. Un peut encore améliorer l'uniformité de température en installant sur la paroi intérieure du tube intérieur 9 un dispositif provoquant une circulation du liquide sous pression autour du tuyau en matière plastique. Ce dispositif peut être, par exemple,un ruban hélicoïdal en laiton.
Le liquide dans la chemise extérieure 8 peut être chauf- fé d'une manière quelconque, par exemple par une chemise ou un serpentin à vapeur ou un radiateur électrique. Il est important de régler la température exactement,pour être sur d'avoir une température uniforme dans tout le bain. Pour cela, on peut se servir, par exemple, d'un thermostat et d'un dispositif d'agita- tion efficace. A l'entrée et à la sortie, le tuyau en matière plastique est rendu étanche vis-à-vis du tube intérieur 9, par exemple au moyen d'une garniture ou douille métallique.
Le tuyau en matière plastique uniformément chauffé à la température d'évasement requise sort du bain en 11 et est évasé contre un refrigérant 12. Cette chemise de refroidissement a un diamètre intérieur qui correspond au diamètre extérieur désiré du tuyau évasé. Cette chemise de refroidissement sert donc simul- tanément pour calibrer le tuyau évasé.
@ On peut utiliser le procédé suivant l'invention pour fabriquer des tuyaux ayant une solidité améliorée, selon le pro- cédé du brevet principal,ainsi que pour fabriquer des feuilles
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étirées en tous les sens suivant le brevet belge n 553.096, en date du ler décembre 1956.
On peut également utiliser le procédé suivant l'inven- tion pour évaser des tuyaux en matières plastiques qui sont avan- tageusement évasés dans une gamme de températures différente de la température proposée dans les brevets précités à laquelle une striction est juste étirée. Ainsi,par exemple,suivant le brevet américain n 2.047.554 en date du 14 juillet 1936, on peut éva- ser, dans la gamme des températures de thermplasticité, des tuyaux en polystyrène pour réduire leur fragilité. La gamme de températures appliquées dans ce procédé s'élève à 95-120 (voir J. Bailey, "Stretch orientation of polystyrene and its interes- ting results", xxx India Rubber World, May 1948, pages 225-231).
Des tuyaux en polystyrène évasés suivant ce procédé peuvent également être avantageusement chauffés selon le procédé de l'invention, dans le bain, sous l'action d'une pression exté- rieure.
On a de même déjà proposé d'évaser des tuyaux en chlo- rure de polyvinyle, à une température comprise entre 65 et 135 , réduire pour améliorer leur solidité et en même temps/leur fragilité. Dans ce procédé aussi,on peut porter les tuyaux à la température re- quise préférablement suivant le procédé de la présente invention sous pression extérieure. De la même manière,on peut appliquer le perfectionnement suivant l'invention dans la fabrication de tuyaux à partir de copolymères contenant du chlorure de vinyle et des mélanges de chlorure de polyvinyle avec d'autres polymères tels que des polyoléfines halogénées, par exemple des polyéthylè- nes chlorés ou sulfochlorés.
La figure 3 illustrera titre d'exemple, l'ensemble de 1' appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.
Cet appreil consiste en (I) une extrudeuse 13, connue en elle- même)pour la fabrication du tuyau en matière plastique avec un dispositif de calibrage convenable 14 pour le tuyau et avec un dispositif permettant de mettre le tuyau sous pression élevée,
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(II) un dispositif de décharge Inégalement connu en soi, (Ill) le bain suivant l'invention pour porter le tuyau à la températu- re requise, composé d'une chemise extérieure 16,remplie de liqui- de de chauffage,et d'un tube intérieur 17 par lequel on fait passer le tuyau en matière plastique 18.
Le liquide de chauffage., prélevé de la chemise extérieure et amené à la pression élevée requise au moyen d'une pompe 19,est pressé et passe à travers l'espace intermédiaire entre le tuyau en matière plastique et le tube intérieur, le liquide étant ensuite reconduit dàns la che- mise extérieure. L'appareil comporte en outre une chemise de re- froidissement 20 (IV) et un dispositif additionnel de décharge 21 (V).
Au lieu d'un tuyau produit à l'aide de l'extrudeuse im- médiatement avant l'évasement,on peut utiliser un cuyau fini que l'on introduit dans le bain à partir d'un tamoour 22 (Ia).
Il va de soi que des modifications peuvent être appor- tées aux modes de rcalisation qui viennent d'être décrits, notam- ment par substitution de moyens techniques équivalents, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.