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La présente invention est relative à une conduite tubulaire pour le transport de matières plastiques ou de résines synthétiques fluide. à l'état fondu ; en particulier de Nylon 66.
Dans lea conduites tubulaires servant au transport de matières plastiques fluides à l'état fondu, il se forme très souvent des dépôts inévitables sur les parois intéri- eures, ces dépôts ayant pour effet de diminuer de plus en plus la section transversale de passage des conduites.
Ce phénomène est dû au fait que la matière plastique, qui @ s'écoule dans des conditions sensiblement laminaires à cause de sa viscosité, possède une vitesse d'écoulement relative- ment élevée dans la zone centrale des conduites, tandis que dans les zones marginales voisines des surfaces intérieures des conduites, cette matière ne possède pratiquement plus de composante de vitesse dans la direction de la conduite, en sorte que, par suite d'un refroidissement ou par suite d'une réaction chimique ou encore pour d'autres motifs, la consistance de ladite matière se modifie dans les zones marginales,au cours des séjours prolongés, voir même indéfinis de la matière dans ces zones, la matière se déposant finale- ment sur les parois intérieures des conduites sous une forme solide.
Ces dép8ts doivent être éliminés, à des in- tervalles déterminés, par traitement thermique, par traite- ment mécanique ou par traitement à la flamme des conduites , selon la nature des dépôts, en raison du fait que ceux-ci empêchent l'écoulement dans les conduites et peuvent, par
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ailleurs. influencer aussi défavorablement les qualités- du produit.
Les dépota sont particulièrement nuisibles, dans le cas du Nylon 66, par exemple dans les installations de filage, car le Nylon 66 forme des dépôts insolubles et difficiles 1 enlever. Ces dépota paraissent être constitués de produits de dégradation réticulés du Nylon 66 et provien- nent du fait qu'en raison de sa viscosité élevée la matière t'écoule à peine ou ne s'écoule plus du tout dans les zones extérieures ou marginales des conduites tubulaires, en sorte que la matière est soumise à l'action d'une température élevée pendant une durée très longue.
Les nettoyages des conduites tubulaires qui doivent être effectués régulière- ment, à des intervalles d'un mois par exemple, et qui sont jusqu'ici inévitables entraînent forcément une dépense impor- tante, car les dép8ts ne sont plus solubles par voie thermi- que et ne peuvent être éliminés qu'en traitant les conduites tubulaires par le feu ou la flamme. Ceci nécessite l'emploi d'un dispositif de traitement par le feu coûteux et l'agen- cement de la conduite tubulaire sous la forme de nombreux tronçons de courte longueur assemblés les uns ou autres par des brides. Au surplus, ce mode de nettoyage prend réguliè- rement beaucoup de temps, en sorte qu'il a une influence financière importante à cause de l'arrêt de la production qu'il on%raine.
Lorsqu'une matière pour fibres synthétiques, telle que le Nylon 66, est traitée dans des installations de filage, dans lequelles plusieurs ajutages ou filières de filage sont alimentés à partir d'un dispositif de fusion ou d'extrusion commun, le cas échéant par l'intermédiaire de conduites tubu- laires parallèles, un inconvénient supplémentaire se
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manifestât en ce sens que les dépôts se forment dans une mesure qui n'est pas toujours uniforme et prévisible.
Etant donné qu'une température non homogène s'établit aisément dans la matière en circulation, à cause des différences dans les vitesses d'écoulement dans les différentes sones de la section transversale des conduites tubulaires, il peut arriver que les diverses filières soient alimentées en une matière se trouvant à une température incontrôlable et ayant une viscosité variable en conséquence. Ainsi, il se produit dans les diverses filières une différence intolérable dans la qualité des fibres.
La présente invention a pour objet une conduite tubulaire pour le transport d'une matière fondue fluide, dans laquelle le danger de la formation de dépôts nuisibles est écarté d'avance. Cet objectif de l'invention est atteint en prévoyant, au voisinage des zones périphériques de la conduite tubulaire,des éléments d'insertion mobiles qui confèrent à la matière fondue fluide, au voisinage desdites zones périphériques, une composante de vitesse supplémentaire.
Les éléments d' insertion prévus conformément à la présente invention glissent, de préférence, au contact direct de la paroi intérieure de la conduite tubulaire. Selon une forme de réalisation préférée, les pièces d'insertion sont constituées d'un ressort en spirale qui est entraîné en rota- tion dans la direction de l'écoulement, c'est-à-dire que dans le cas où le ressort se présente comme un vis à filet droit dans la direction de l'écoulement, il peut tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, tandis que dans le cas où il se présente comme une vis à filet gauche dans,la direction d'écoulement, il peut tourner dans le sens des aiguilles d'une montre.
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Grâce à l'agencement de la conduite tubulaire conformément à la présente invention, les zones de matière qui se trouvent au voisinage de la paroi intérieure de la conduite tubulaire et qui ne possèdent qu'une faible vitesse d'écoulement sinon aucune vitesse d'écoulement, en comparaison de la zone centrale, sont soumises à un entraînement supplé- mentaire. Ceci entraîne un équilibre important des vitesses de la matière dans toute la section transversale de la con- duite tubulaire} en sorte que les durées de séjour de la matière sont équilibrées dans toute la section transversale de la conduite tubulaire.
Il s'ensuit qu'il ne peut y avoir, par suite de durées de séjour trop élevées,ni dép8t sur la paroi intérieure de la conduite tubulaire, ni manque sérieux d'homogénéité de la température de la matière sortant de la conduite tubulaire.
D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description suivante d'une forme de réali- sation exemplative décrite en référence à la figure unique du dessin ci-annexé.
Dans ce dessin, qui représente, en coupe longitu- dinale, l'extrémité d'entrée d'une conduite tubulaire suivant l'invention, la conduite tubulaire est constituée d'un tuyau intérieur 1 .servant à véhiculer la matière et d'un tuyau chauffant extérieur 2 qui entoure le tuyau intérieur. Les deux tuyaux 1 et 2 sont reliés à un raccord 3, par lequel la matière fondue à l'état fluide est introduite dans le tuyau intérieur. Ce raccord 3 présente, dans la direction longitu- dinale du tuyau 1, un alésage ayant le même diamètre que le tuyau 1. Cet alésage 4 communique, à son extrémité éloignée du tuyau intérieur 1, avec un alésage 5 de plus grand diamètre, dans lequel est montée une broche 6. 'étanchéité entre la
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broche 6 et l'alésage 5 est réalisée à l'aide d'un bourrage 7.
A l'extrémité antérieure 8 de plus petite section transversale de la broche 6 est fixé un ressort en spirale 9 qui s'étend dans l'alésage 4, ainsi qu'à l'intérieur du tuyau intérieur 1 et dont le diamètre correspond sensiblement au diamètre inté- rieur de ce tuyau 1. Le ressort en spirale 9 forme, dans la forme de réalisation illustrée, la pièce d' insertion mobile.
Une ouverture latérale 10 est ménagée dans le rac- cord 3, pour l'alimentation en matière fluide à l'état fondu, cette ouverture étant munie d'une pièce de raccordement,non représentée, débouchant dans l'alésage 5, Ainsi, la matière peut être amenée de l'ouverture 10, par l'alésage 5 et l'alé- sage 4, à l'intérieur du tuyau 1.
La broche 6 est agencée de manière à pouvoir être déplacée dans le sens longitudinal de la conduite, de façon à servir à la fois à entraîner le ressort 9 et à remplir, de manière particulièrement avantageuse, la fonction de sou- pape d'arrêt nécessaire. En effet, lorsqu'on déplace la broche 6 dans la direction de la conduite tubulaire, cette broche s'applique par un cône de fermeture 11 prévu à son extrémité antérieure contre un siège de soupape 12 corres- pondant prévu à l'extrémité, voisine de la broche 6, de l'alé- sage 4. Ainsi, l'alimentation en matière fluide de l'inté- rieur du tuyau 1 est arrêtée. Lorsqu'on déplace, par contre, la broche dans le sens inverse, pour l'amener dans la position montrée sur le dessin, la matière peut entrer librement dans la conduite tubulaire et s'écouler dns celle-ci.
A l'extrémité de la brocle 6. @ai fait saillie hors du raccord 3, est relié un dispositif d'entraînement, tel qu'un moteur électrique, qui entraîne la broche 6 et ainsi
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le ressort en'spirale 9 en rotation dans le sens .'écoulement.
Ceci signifie que, lorsque le ressort en spirale se pré- sente, comme indiqué sur le dessin, sous forme devis à filet gauche, la broche 6 doit tourner dans le ses des aiguilles d'une montre, lorsqu'on considère la dLection d'écoulement, tandis que,lorsque le ressort en sp@rale 9 se présente sous forme d'une vis à filet droit, la ti,che doit, au contraire, être entraînée dans le sens inverse es aiguil- les d'une montre.
Grâce à ce mouvement, le ressort en spirale 9 communique, par suite de sa caractéristique de via sans fin, à la matière fluide se trouvant au voisinage de la lirai intérieure du tuyau 1, une composante de vitesse da@ la direction d'écoulement, c'est-à-dire que le ressort e@rce un effet d'entraînement de la matière dans le sens lomgtu- dinal de la conduite. Par ailleurs, la matière est ég@ ement soumise, dans cette zone, à une composante de vitesse racole par rapport à l'axe du tuyau, laquelle composante radiale assure, dans une certaine mesure, un malaxage radial de la matière se trouvant dans les zones périphériques avec la matière se trouvant dans la zone centrale.
Au total, on arrive ainsi 1 équilibrer la vitesse de la matière se trou- vant dans loti zones périphériques du tuyau 1 et la vitesse de la matière so trouvant dans la zone centrale de ce tuyau.
Lorsque le ressort hélicoïdal 9 est agencé de manière 1 s'appliquer, sur toute sa longueur, pratiquement sur la paroi intérieure du tuyau 1, il ne se forme pas, sur cette paroi intérieure, une couche limite adhérente, dont la vitesse d'écoulement est nulle. Pour obtenir l'effet visé par la présente invention, il n'est cependant pas néces- saire que le ressort hénicoidal 9 s'applique exactement sur la paroi du tuyau. En effet, même lorsque le ressort hélicoi- dal est à une certaine distance de la paroi du tuyau, une
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couche limite se formant éventuellement sur cette paroi est maintenue à une épaisseur constante définie avec préci- sion, en sorte que cette couche ne peut pas être trop nuisible.
La conduite tubulaire ne doit pas, comme dans l'exemple représenté, être linéaire sur toute sa longueur.
Elle peut, en effet, présenter aussi des courbures. Si ces courbures ne sont pas trop fortes, ce qui n'est en aucun cas nécessaire dans la pratique, le ressort hélicoïdal peut, en raison de sa flexibilité, s'adapter à de telles courbures, tout en continuant à tourner. Par ailleurs, la matière dont le ressort hélicoïdal 9 est constitué ne doit pas être néces- sairement formée d'un fil de section transversale circu- laire. Cette matière peut, au lieu d'être de section circu- laire, présenter une section de forme rectangulaire.
Ainsi, lorsque la matière de section rectangulaire est enreulée pour former un ressort, on peut faire en sorte que les granda côtés de la section transversale s'étendent dans le sens longitudinal du ressort, ce qui augmente encore l'effet d'entraînement de ce dernier, tout en assurant encore un meilleur effet de raclage sur la paroi intérieure du tuyau 1.
La vitesse de rotation de la broche 6 et, par cons'- quent, du ressort en spirale 9 est avantageusement varable , de façon à pouvoir être adaptée aux conditions en présence , telles que la viscosité de la matière, sa vitesse d'écoulement, etc... Ainsi, une matière présentant une viscosité élevée et une vitesse d'écoulement élevée nécessite une rotation plus rapide du ressort hélicoïdal, pour équilibrer la vitesse d'écoulement des zones éloignées de l'axe du tuyau avec celle de la zone centrale, qu'une matière ayant une viscosité plus faible et une vitesse d'écoulement plus faible.
Au surplus, on peut obtenir, en faisant tourner le ressort hélicoïdal
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plus vite, un meilleur malaxage et, par conséquent, une meilleure homogénéisation de la température de la matière s'écoulant dan. la conduite tubulaire.
Il cet évident que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée, dans laquelle on pré- voit un ressort hélicoïdal rotatif. L'effet obtenu à l'aide de ce ressort peut évidemment être aussi obtenu à l'aide de bien d'autres pièces d' insertion mécaniques qui sont mobiles le long de la conduite tubulaire, au voisinage des zones périphériques et communiquent, à cet endroit, une composante de vitesse supplémentaire à la matière fluide.
Ces pièces ne doivent pas nécessairement être entraînées en rotation, mais peuvent, par exemple, être animées d'un mouvement de va-et-vient en direction axiale et/ ou d' un mouvement oscillant. Ainsi, ces pièces d'in- sertion peuvent être constituées de barreaux se déplaçant le long de la paroi de la conduite, ces barreaux étant munis de déflecteurs angulaires et exerçant ainsi un elfet d'en- trainement sur la matière.
REVENDICATIONS 1..- Conduite tubulaire pour le transport de matière plastique fondue à l'état fluide, en particulier de Nylon @, caractérisée en ce qu'au voisinage des zones périphériques de la conduire tubulaire (1) sont prévus des éléments d'insertion mobiles (9) qui confèrent à la matière flui@ au voisinage des zones périphériques, une composante de vites- se supplémentaire.
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