Machine pour l'extrusion de tubes en matière plastique armée
La présente invention a pour objet une machine pour l'extrusion de tubes en matière plastique armée.
Dans ces machines l'armature du tube constituée par une gaine tissée doit tre introduite par la partie amont dans l'extrudeuse et passer autour du mandrin de guidage et de calibrage placé dans l'axe de ladite extrudeuse.
Il faut, dans ces machines, maintenir en place le mandrin logé dans la gaine et qui tend à tre entraîné vers l'aval par une force importante due au frottement de la matière extrudée.
Pour résoudre ce problème la seule solution connue à ce jour consiste à prolonger le mandrin vers l'amont par une queue ou prolongement rigide autour duquel passe la gaine d'armature et à prévoir au moins deux jeux d'organes de serrage ou mâchoires espacés qui viennent serrer alternativement le prolongement et la gaine, une longueur de gaine, au moins égale à deux fois la longueur de tube extrudée dans le mme temps, étant passée pendant l'ouverture de chaque jeu de mâchoires de l'amont à l'aval de chaque jeu et emmagasinée à l'état plissé.
Un tel dispositif exige une opération manuelle pour faire passer la gaine de l'amont vers l'aval des mâchoires et il est inutilisable avec des gaines en fil métallique qui ne peuvent que difficilement tre plissées pour l'emmagasinage.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en évitant l'opération manuelle d'avancement de la gaine et en permettant l'alimentation avec une gaine relativement rigide.
La machine de l'invention comprend un mandrin intérieur prolongé par une queue présentant des moyens intérieurs à la gaine, coopérant avec des moyens extérieurs à celle-ci pour maintenir le mandrin en position tout en permettant le partage de la gaine. Elle est caractérisée en ce qu'au moins une des surfaces de la queue forme un angle avec la direction longitudinale du mandrin, cette surface prenant appui contre une surface d'appui extérieure qui maintient en position longitudinale la surface formant un angle de la queue, la gaine passant entre les deux dites surfaces et son avancement étant facilité par un contact de roulement avec au moins la surface de la queue.
Dans une première forme d'exécution, la queue du mandrin forme un arc au moins égal à 90o de manière à constituer un crochet coopérant avec une surface d'appui constituée par un cylindre. Dans une telle disposition la partie de la queue du mandrin se trouvant au contact de la surface du cylindre est de préférence munie de rouleaux pour éviter tout frottement de la gaine sur la queue, le cylindre d'appui étant de préférence entraîné en rotation pour assurer l'avancement de la gaine.
Le cylindre d'appui est, de préférence, monté dans des tourillons dont la position longitudinale par rapport à l'extrudeuse est réglable pour permettre la mise en position du mandrin dans l'extrudeuse et faciliter l'introduction de la gaine au droit du dispositif de retenue.
Dans une deuxième forme d'exécution, la queue du mandrin présente des surfaces, pyramidales ou en coin, dont deux faces opposées sont disposées contre les faces de deux mâchoires de blocage de forme complémentaire. Les surfaces de contact entre la gaine et ladite surface de la queue de mandrin, d'une part, et la mâchoire de retenue, d'autre part, sont de préférence garnies de roulement.
Dans une troisième forme d'exécution, la queue de mandrin est munie, sur deux faces opposées, de cylindres avec lesquels coopèrent des cylindres portés par des mâchoires de retenue. Les cylindres des mâchoires de retenue s'engageant partiellement entre les cylindres de la queue de mandrin, avec la gaine entre eux, de manière à obtenir une composante longitudinale pour la pression de contact entre cylindres.
En variante de cette troisième forme d'exécution, une bande sans fin passe entre les cylindres de la mâchoire de retenue et la gaine et les bandes sans fin des deux mâchoires opposées sont entraînées pour assurer l'avancement de la gaine.
Le dessin annexé illustre ces formes d'exécution de la machine faisant l'objet de l'invention, ainsi qu'une variante.
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une extrudeuse et d'un dispositif de retenue à mise en position du mandrin.
La fig. 2 est une variante d'exécution de la fig. 1 où le dispositif de retenue agit dans une seule direction.
La fig. 3 est une vue schématique d'un dispositif avec surfaces en coin sur la queue du mandrin.
La fig. 4 est une vue de détail de la queue du mandrin et de la mâchoire de retenue dans le cas d'un dispositif à maintien par cylindres.
La fig. 5 est une vue en coupe par V-V de la fig. 4.
L'extrudeuse est connue, et elle comporte un corps 1 dans lequel est logée une buse 2 dont la section décroît vers l'aval et qui aboutit à une filière 3 maintenue sur le nez du corps par une bague 4 avec vis de blocage 5. A son extrémité interne, la buse 2 s'appuie sur un plateau perforé 6 qui maintient un noyau central cylindrique 7.-- A l'intérieur de ce noyau, le corps 9 du mandrin coulisse longitudinalement avec un jeu juste suffisant pour le passage de la gaine d'armature 8. Ce corps porte, par l'intermédiaire d'une tige 10, le mandrin proprement dit 11 placé au centre de la filière 3 et qui détermine l'épaisseur du tube extrudé.
Entre le corps 9 et le mandrin 11, autour de la tige 10, la gaine 8 est soutenue par une pièce cylindrique 12 présentant des fentres 13 et se terminant vers l'aval en laissant un jeu avec le mandrin afin de permettre à la matière plastique, injectée par la tte 14, qui a traversé la plaque perforée 6 a été amenée par la buse 2, de traverser la gaine d'armature, de pénétrer autour de la tige 10 et de venir alimenter la zone entre le mandrin 11 et la gaine 8 de façon à donner naissance au tube plastique armé 15.
De telles extrudeuses sont connues et ont été antérieurement décrites.
Pour maintenir en place le corps du mandrin 9 de manière que le mandrin 11 se trouve dans la surface terminale de la buse 2, le corps 9 est solidarisé par un axe 16 avec une queue 17, constituée par une tige qui se sépare de manière à donner deux flasques 18 parallèles recourbés en S dans le plan vertical radial de la filière. Entre ces flasques sont montés, en deux points sensiblement opposés diamétralement de chaque crochet du S, des cylindres 19. Lesdits flasques portent en outre, entre chaque paire de cylindres 19, des cylindres de guidage 20. Une bande sans fin 21 passe autour des cylindres 19 et à l'extérieur des cylindres 20. Entre chaque paire de cylindres 19 et à l'extérieur de la boucle, des plaques de guidage 22 sont solidarisées avec les flasques 18 par des supports 23.
Les dimensions de la queue sont telles que la gaine déformée avec une section sensiblement carrée puisse passer à l'extérieur de la plaque de guidage 22 et de la bande 21 maintenue par les cylindres 19. Dans chaque crochet de la queue est engagé un cylindre 24 porté par des tourillons 25 montés coulissants dans leurs supports 26 et soumis à l'action d'une vis de réglage 27 qui tend à forcer lecylindre dans la boucle respective du S.
La gaine 8, se déroulant d'une bobine 28, peut tre enfilée sur la queue, sa souplesse devant tre dans tous les cas suffisante pour suivre les déformations du S de la queue; le rayon de courbure peut d'ailleurs éventuellement tre modifié suivant les nécessités particulières en modifiant les rayons de courbure desdits crochets du S et des cylindres 24 correspondants. Lorsque la gaine ainsi enfilée est mise en place dans l'extrudeuse, on peut régler la position du mandrin en serrant ou desserrant les vis 27 qui agissent dans des sens opposés et assurent le déplacement longitudinal, dans les deux directions, du mandrin 11. La force de traction exercée sur le mandrin est reportée par les galets 19 et la bande sans fin 21 sur toute la surface de la gaine emprisonnée entre ladite bande et le cylindre 24.
Aucun blocage ne peut se produire puisque les cylindres 24 peuvent tre entraînés en rotation.
Dans la forme d'exécution de la fig. 2, la queue 17 forme un corps en crochet semi-circulaire 29 dont la section est telle qu'il puisse tre engagé dans la gaine avec un léger jeu. Dans la partie interne de ce corps 29 est réalisée une cage constituée par deux logements en demi-cercles, l'un extérieur 30, l'autre intérieur 31, le logement 31 étant ouvert vers l'intérieur du crochet. Ces deux logements sont raccordés par des rampes en arc de cercle 32 et, dans la cage continue ainsi constituée sont placés de petits cylindres 33 formant aiguilles dont le diamètre est tel qu'ils passent librement dans la rampe 30 et qu'ils viennent légèrement en saillie par rapport au bord intérieur du corps 29 lorsqu'ils sont en appui sur la face de la cloison 34 limitant le secteur 31 de la cage.
Un cylindre 35 est monté par des tourillons 36 à l'intérieur du crochet 29, ces tourillons étant eux-mmes montés coulissants dans un support 37 et soumis à l'action d'une vis de poussée et de réglage 38 agissant parallèlement à l'axe de la queue 17 dans un sens opposé à la traction du mandrin sur cette queue. La gaine 8 est enfilée entre le cylindre 35 et le corps 29 de la queue 17 et est serrée entre les galets 33 et le cylindre 35.
Au cours du fonctionnement le cylindre est entraîné pour faire avancer la gaine par la surface au contact, laquelle fait rouler les cylindres 33 dans le sens ascendant contre la face interne de la cloison 34. Arrivés au sommet de la cage, les cylindres 33 peuvent retomber par leur propre poids en étant guidés par la partie 30 de la cage.
Dans la forme d'exécution de la fig, 3, le corps 9 du mandrin se prolonge par une queue 39 qui présente deux renflements 40, ces renflements étant de forme en coin ou pyramidale de manière que leur section maximum puisse s'adapter à l'intérieur de la gaine. A l'extérieur sont prévues deux paires de butées de mise en position 41, les butées de chaque paire coopérant avec des faces opposées des renflements en coin 40. Les butées de mise en position 41 sont maintenues par des piliers 42 munis de moyens de réglage par exemple de couronnes taraudées 43 coopérant avec un filetage desdits piliers pour régler la position des mâchoires 41 par rapport au corps de la filière. La gaine 8 passe à la périphérie des renflements en coin 40 entre ceux-ci et les butées de positionnement 41.
Pour éviter le frottement et le coincement de la gaine, les surfaces d'appui des renflements en coin 40 et des butées 41 sont munies d'organes de roulement, ici d'une bande sans fin.
Dans une autre forme d'exécution représentée aux fig. 4 et 5, la queue 44 qui prolonge le corps 9 du mandrin a une section rectangulaire inférieure à la section de la gaine 8 et elle présente sur deux faces opposées des évidements 45. Dans ces évidements sont logés des cylindres 46 et 47 qui sont maintenus en place et montés à rotation dans des flasques latéraux 48. Ces cylindres font saillie légèrement audessus des faces latérales correspondantes de la queue 44 et les sections de ladite queue et des flasques latéraux sont telles, par rapport au développement périphérique de la gaine, que cette dernière puisse s'enfiler sur l'assemblage.
Les mâchoires de mise en position 49 portent, sur leur face en regard des évidements 45 de la queue de mandrin, une série de cylindres 50 montés à rotation et dont les écartements sont tels qu'ils viennent en appui selon une génératrice sur les cylindres 46 de la queue 44, le cylindre 50a prenant à la fois appui sur une génératrice du cylindre 46 et sur une génératrice du cylindre 47 pour éviter le déplacement vers l'amont du mandrin. En outre et de préférence, sur les cylindres 50 et 50a passe une bande sans fin 51 qui, par des galets de renvoi 52, est enroulée sur un cylindre 53, lequel est solidaire d'une poulie ou roue dentée 54 permettant d'entraîner ladite bande.
Lorsque les cylindres 50 des mâchoires de mise en position 49 sont en appui sur les cylindres 46-47 de la queue 44, les plans passant par les axes des cylindres 46 et 50 ont une inclinaison d'environ 450 sur le plan longitudinal de façon à obtenir une composante longitudinale des forces importantes par rapport à la force de serrage entre mâchoires de positionnement, sans soumettre la gaine à une déformation d'ondulation trop intense.