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REVENDICATIONS
1. Dispositif de calibrage pour installation de refroidissement à bac sous vide, pour tube extrude en matière plastique, comprenant un manchon de calibrage monte dans une paroi frontale du bac et pénétrant à l'intérieur de ce dernier, caractérisé en ce qu'il comporte à l'extrémité extérieure du manchon de calibrage au moins une buse de forme annulaire alimentée en fluide sous pression au moyen d'un distributeur à chambre annulaire, la buse extant agencée de maniere à diriger une nappe de fluide sur le tube pour l'enrober au moment où il entre dans le manchon.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux buses annulaires coaxiales décalées axialement l'une par rapport à I'autre, alimentées l'une et l'autre au moyen d'un distributeur annulaire, et une surface de guidage profilée s'étendant entre les deux buses.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la premier buse annulaire a un diamètre supérieur à la seconde, la surface de guidage étant de forme générale incurvée.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque buse présente deux surfaces tronconiques paralleles dirigeant le fluide obliquement vers le tube.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'inclinaison de la nappe conique forme dans la premier buse est plus faible que celle de la seconde buse de maniere à faire coller la nappe contre la surface de guidage.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la buse la plus proche du calibreur est agencée de manière à crier un film d'eau entre le calibreur et le tube extrude.
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un organe de guidage cylindrique coaxial au tube dispose dans le bac et ouvert à ses deux extrémités.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrémité de ltorgane de guidage situate du côté du manchon de calibrage entoure ce dernier en ménageant un espace libre entre l'organe de guidage et le manchon de bacon à permettre l'entraî- nement de l'eau contenue dans le bac par effet Venturi dans l'organe de guidage.
La présente invention a pour objet un dispositif de calibrage pour installation de refroidissement à bac sous vide, pour tube extrude en matière plastique, comprenant un manchon de calibrage month dans une paroi frontale du bac et pénétrant à l'intérieur de ce dernier.
Jusqu'à maintenant, les tuyaux en plastique souple, en particulier les tuyaux en PVC transparents, formes par extrusion, ne pouvaient pas metre calibres, de sorte que leur forme, voire l'épais- seur de leur paroi présentait des variations, ce qui entrainait de nombreux inconvénients. On sait que, pour assurer le calibrage d'un tube, on dispose un tube de calibrage immédiatement à la sortie de la tête d'extrusion, dans la paroi frontale du bac de refroidissement et on fait fonctionner le dispositif de refroidissement de blazon qu'une difference de pression existe entre l'exté- rieur et l'intérieur du tube.
Ce dernier est alors plaque contre le manchon de calibrage à l'instant où il commence à metre en contact avec l'agent de refroidissement et oh son matériau commence à se solidifier. Toutefois, jusqu'à maintenant, cette méthode de refroidissement n'était pas applicable aux tubes en PVC souples, car ce matériau est visqueux et collant à température élevée. 11 se collait au contact du manchon de calibrage au lieu de se glisser à travers lui.
Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif de calibrage permettant de calibrer des tubes souples en PVC et, d'une falcon générale, des tubes extrudes dont le matériau est collant à la température d'extrusion.
Dans ce but, le dispositif selon l'invention, du genre défini ci-dessus, est caractérisé en ce qu'il comporte à l'extrémité exté- rieure du manchon de calibrage au moins une buse de forme annulaire alimentée en fluide sous pression au moyen d'un distributeur à chambre annulaire, la buse etant agencee de maniere à diriger une nappe de fluide sur le tube pour l'enrober au moment oh il entre dans le manchon.
De préférence, le dispositif comprendra deux buses annulaires disposes coaxialement au tube à une certaine distance I'une de l'autre dans le sens axial, la première buse etant d'un diamttre supérieur à la seconde, de sorte qu'une surface de guidage, de forme générale tronconique, est prévue entre l'arête intérieure de la première buse et l'arête extérieure de la seconde.
On va décrire ci-après, à titre d'exemple, une forme de réali- sation de l'objet de l'invention en se référant au dessin dont l'unique figure est une vue schématique en coupe axiale d'une forme d'exécution du dispositif.
Le dessin montre en 1 l'extrémité d'une tête d'extrusion d'où sort un tube 2 qui pénètre immédiatement dans un bac à dépres- sion 3. Ce bac est une enceinte fermee munie d'un couvercle 4 qui est équipé d'une tubulure d'aspiration 5 par laquelle une pompe Åa vide (non représentée) extrait un certain debit d'air ou de melange d'air et d'eau de façon à maintenir la pression interne du bac 3 à la valeur fixce. Le tube extrude 2 quitte le bac 3 à son extrémité gauche au dessin en passant dans un conduit rigide 6 qu'il n'est pas nécessaire de décrire ici en detail et qui est fixe à la paroi arrière 7 du bac 3.
Ce conduit débouche à son autre extrémité (non représentée au dessin) dans un second bac qui est ouvert et dans lequel rirgne la pression atmosphérique de sorte que de I'eau s'écoule en permanence par le conduit 6 dans le bac 3.
Le bac 3 contient encore un organe de guidage cylindrique 8 qui est fixé coaxialement au tube 2 par des moyens non repre- sentés au dessin. Le diamètre de cet organe de guidage est supé- rieur à celui du tube 2. Cet organe fait partie du dispositif de calibrage qui va metre décrit maintenant et dont les éléments principaux sont fixes à la paroi avant 9 du bac 3. Le dispositif de calibrage comporte tout d'abord un manchon 10 constitute en une piece de forme cylindrque. Cette piece aura un diamttre interne choisi en fonction du diamètre que le tube 2 doit presenter.
La difference entre le diamètre interne du manchon 10 et la valeur désirée pour le diamètre externe du tube 2 sera choisie elle-même en fonction des paramètres de fonctionnement du dispositif de calibrage, comme on le verra plus loin.
A l'extrémité extérieure du manchon 10 est disposee une boite d'alimentation 11 dont la construction n'est pas représentée en detail. mais qui comporte deux chambres de distribution annulaires 12 et 13 raccordées l'une à une tubulure d'alimentation 14 et l'autre à une tubulure d'alimentation 15. Une pompe (non representée) refoule de l'eau à une pression réglée dans les chambres annulaires 12 et 13. Celles-ci sont coaxiales, de section générale rectangulaire, et espacées l'une de l'autre dans le sens axial. Du côté intérieur, chaque chambre de distribution 12 ou 13 est raccordée à une buse 16 ou 17 agencée de falcon à diriger l'eau sous pression qui remplit le distributeur sous la forme d'une nappe tronconique coaxiale au tube 2 dans le sens de déplacement de ce tube.
Ainsi, chaque buse 16 ou 17 est forme par deux élé- ments de surface tronconique 18 et 19 parallèles. La buse 17 craze et dirige un film d'eau qui est plaque contre une surface de guidage incurvée 20. D'autre part, les arêtes de sortie de la buse 17 se trouvent à un diamètre plus grand que les arètes de sortie de la buse 16. L'arête de sortie interne de la buse 17 est raccordée Åa l'arête de sortie externe de la buse 16 par la surface de guidage 20 dont la forme est déterminée de falcon que le film d'eau soit amene progressivement au diamètre du calibreur.
Comme on le voit au dessin, le tube 2 sort de la tête d'extrusion 1 avec un diamètre nettement plus grand que son diamètre définitif. En passant au droit de la boite de distribution 11 et avant de pénétrer dans le manchon 10. il subit une certaine con
traction du fait de l'effort de traction auquel il est soumis et du fait de la faible résistance de la matière plastique encore pratiquement à l'état de fusion qui sort de la tête 1. La premfre nappe d'eau de refroidissement projetée à travers la buse 17 sur le tube 2 provoque un abaissement tries rapide de sa température. 11 est donc essentiel, si l'on desire contrhler en permanence le refroidissement du tube, que cette première buse se trouve aussi pries que possible de la tête d'extrusion 1.
Mais, d'autre part, il est aussi essentiel d'éviter absolument tout rejaillissement d'eau sur la tête d'extrusion 1, car la moindre gouttelette heurtant cette tête produit un refroidissement local qui se marque immédiatement par un défaut dans la structure de la matière plastique Åa cet endroit. La seconde chambre de distribution 12 et la seconde buse 16 ont donc pour but d'éviter les rejaillissements d'eau sur la tête d'extrusion. En effet, l'eau sous pression qui traverse la buse 16 assure, par effet de Venturi, l'aspiration du mélange d'air et d'eau qui suit la surface de guidage 20.
En outre, la seconde buse et la seconde chambre de distribution provoquent la formation d'un film d'eau régulier, coaxial au tube 2, qui s'écoule à grande vitesse entre le manchon de guidage 10 et le tube 2, du fait de la dépression regnant à l'intérieur du bac 3. Cet écoulement empêche le tube 2 d'entrer en contact avec le manchon 10 malgré le fait que de l'air à la pression atmosphérique se trouve à l'inté- rieur du tube, tandis que la dépression regnant dans le bac 3 tend à plaquer le tube 2 contre le manchon de calibrage 10.
Ainsi, le tube 2, à une température encore tries élevée, pénètre à l'intérieur du bac 3 sans entrer en contact avec le manchon 10 grace au film liquide qui l'enrobe. En quittant le manchon 10, il est conduit à l'intérieur de l'organe de guidage 8. De son côté, le film à grande vitesse qui sort du manchon 10, provoque à nouveau, par effet Venturi, l'aspiration de l'eau qui remplit le bac et qui est située à l'extérieur de l'organe 8. Cette eau est attire dans le sens des flèches 21, ce qui active le refroidissement.
Les bulles d'air entrances par la première nappe d'eau dirigée sur le tube par la buse 17 passent à travers le manchon 10. Elles se dégagent à l'intérieur de l'organe de guidage 8 et en sortent par l'orifice annulaire délimité entre son extrémité droite et le manchon 10 de falcon à pouvoir metre aspires ensuite par la tubulure 5.
On a constaté que le dispositif de calibrage décrit permettait de garantir la production de tubes calibrés ayant des qualities de surface satisfaisantes, même lorsque la matière de ces tubes est une matière delicate, difficile à traiter, notamment le PVC souple qui, surtout s'il ne comporte aucune charge de pigments colorants, est particulièrement visqueux et collant dans l'état de température dans lequel il sort de la tête d'extrusion. Outre qu'il permet le calibrage de tubes en PVC souples, le dispositif décrit présente un triple avantage:
Premièrement, il active le processus de refroidissement, ce qui permet de réduire les dimensions des bacs ou de prévoir des installations travaillant à grande vitesse.
Secondement, le refroidissement s'effectue d'une façon régu- litre sur tout le tour du tube, ce qui est un facteur de quality supplémentaire, non négligeable.
Finalement, grace en particulier Åa l'organe de guidage 8, on évite les inconvénients liés précédemment aux bacs en dépression, de sorte que ces derniers peuvent metre utilisés dans des conditions intéressantes et présentent une supériorité économique par rapport aux bacs ouverts pour lesquels il est nécessaire de prévoir l'introduction d'air comprimé à l'intérieur du tube.
Bien entendu, le dispositif de calibrage décrit ci-dessus peut metre combine à un dispositif de refroidissement à écoulement dynamique dans lequel l'échange de chaleur est active' au moyen d'un dispositif qui crée un courant de fluide réfrigérant de forme tubulaire dirigé autour du tube en sens inverse de son dépla- cement.
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CLAIMS
1. Calibration device for vacuum tank cooling installation, for plastic extruded tube, comprising a calibration sleeve mounted in a front wall of the tank and penetrating inside the latter, characterized in that it comprises at the outer end of the calibration sleeve at least one annular-shaped nozzle supplied with pressurized fluid by means of an annular chamber distributor, the outer nozzle arranged to direct a sheet of fluid over the tube to coat it as it enters the sleeve.
2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises two coaxial annular nozzles offset axially with respect to one another, each supplied by means of an annular distributor, and a surface profile guide extending between the two nozzles.
3. Device according to claim 2, characterized in that the first annular nozzle has a diameter greater than the second, the guide surface being of generally curved shape.
4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that each nozzle has two parallel frustoconical surfaces directing the fluid obliquely towards the tube.
5. Device according to claim 4, characterized in that the inclination of the conical web formed in the first nozzle is lower than that of the second nozzle so as to make the web stick against the guide surface.
6. Device according to claim 1, characterized in that the nozzle closest to the calibrator is arranged so as to create a film of water between the calibrator and the extruded tube.
7. Device according to claim 1, characterized in that it further comprises a cylindrical guide member coaxial with the tube disposed in the tank and open at both ends.
8. Device according to claim 7, characterized in that the end of the guide member located on the side of the calibration sleeve surrounds the latter by leaving a free space between the guide member and the bacon sleeve to allow the drive. - ing the water contained in the tank by the Venturi effect in the guide member.
The present invention relates to a calibration device for a cooling installation with a vacuum tank, for an extruded plastic tube, comprising a month calibration sleeve in a front wall of the tank and penetrating inside the latter.
Until now, flexible plastic pipes, in particular transparent PVC pipes, formed by extrusion, could not measure caliber, so that their shape, even the thickness of their wall presented variations, which entailed many inconveniences. It is known that, in order to ensure the sizing of a tube, a sizing tube is placed immediately at the outlet of the extrusion head, in the front wall of the cooling tank and the turf cooling device is operated. a pressure difference exists between the outside and the inside of the tube.
The latter is then pressed against the calibration sleeve the instant it begins to come into contact with the coolant, and its material begins to solidify. However, until now, this cooling method was not applicable to flexible PVC pipes, because this material is viscous and sticky at high temperature. It stuck in contact with the calibration sleeve instead of slipping through it.
The aim of the present invention is to provide a calibration device making it possible to calibrate flexible PVC tubes and, in general, extruded tubes, the material of which is sticky at the extrusion temperature.
For this purpose, the device according to the invention, of the type defined above, is characterized in that it comprises at the outer end of the calibration sleeve at least one annular-shaped nozzle supplied with fluid under pressure at the end of the calibration sleeve. by means of an annular chamber distributor, the nozzle being arranged to direct a sheet of fluid over the tube to coat it as it enters the sleeve.
Preferably, the device will comprise two annular nozzles arranged coaxially with the tube at a certain distance from each other in the axial direction, the first nozzle being of a diameter greater than the second, so that a guide surface , of generally frustoconical shape, is provided between the inner ridge of the first nozzle and the outer ridge of the second.
An embodiment of the object of the invention will be described below, by way of example, with reference to the drawing, the only figure of which is a schematic view in axial section of a form of. execution of the device.
The drawing shows at 1 the end of an extrusion head from which a tube 2 exits which immediately enters a vacuum tank 3. This tank is a closed enclosure provided with a cover 4 which is equipped with 'a suction pipe 5 through which a vacuum pump (not shown) extracts a certain flow of air or of a mixture of air and water so as to maintain the internal pressure of the tank 3 at the fixed value. The extruded tube 2 leaves the tank 3 at its left end in the drawing, passing through a rigid duct 6 which it is not necessary to describe in detail here and which is fixed to the rear wall 7 of the tank 3.
This duct opens at its other end (not shown in the drawing) into a second tank which is open and in which atmospheric pressure reigns so that water flows permanently through line 6 into tank 3.
The tank 3 also contains a cylindrical guide member 8 which is fixed coaxially to the tube 2 by means not shown in the drawing. The diameter of this guide member is greater than that of the tube 2. This member is part of the calibration device which will now be described and the main elements of which are fixed to the front wall 9 of the tank 3. The calibration device firstly comprises a sleeve 10 constituted in a piece of cylindrical shape. This piece will have an internal diameter chosen according to the diameter that the tube 2 must present.
The difference between the internal diameter of the sleeve 10 and the desired value for the external diameter of the tube 2 will itself be chosen as a function of the operating parameters of the calibration device, as will be seen below.
At the outer end of the sleeve 10 is disposed a feed box 11, the construction of which is not shown in detail. but which has two annular distribution chambers 12 and 13 connected one to a supply pipe 14 and the other to a supply pipe 15. A pump (not shown) delivers water at a pressure set in the annular chambers 12 and 13. These are coaxial, of generally rectangular section, and spaced apart from each other in the axial direction. On the inside, each distribution chamber 12 or 13 is connected to a nozzle 16 or 17 arranged in a falcon way to direct the pressurized water which fills the distributor in the form of a frustoconical sheet coaxial with the tube 2 in the direction of movement. of this tube.
Thus, each nozzle 16 or 17 is formed by two frustoconical surface elements 18 and 19 parallel. The nozzle 17 crazes and directs a film of water which is pressed against a curved guide surface 20. On the other hand, the outlet ridges of the nozzle 17 are at a larger diameter than the outlet edges of the nozzle. 16. The inner outlet edge of the nozzle 17 is connected to the outer outlet edge of the nozzle 16 by the guide surface 20, the shape of which is determined so that the film of water is gradually brought to the diameter of the tube. calibrator.
As can be seen in the drawing, the tube 2 comes out of the extrusion head 1 with a diameter markedly greater than its final diameter. Passing to the right of the distribution box 11 and before entering the sleeve 10. it undergoes a certain con
traction because of the tensile force to which it is subjected and because of the low resistance of the plastic still practically in the molten state which leaves the head 1. The first sheet of cooling water projected through the nozzle 17 on the tube 2 causes a rapid drop in its temperature. It is therefore essential, if one wishes to constantly control the cooling of the tube, that this first nozzle is located as close as possible to the extrusion head 1.
But, on the other hand, it is also essential to absolutely avoid any splash of water on the extrusion head 1, because the slightest droplet striking this head produces local cooling which is immediately marked by a defect in the structure of the extrusion head. the plastic is there. The second distribution chamber 12 and the second nozzle 16 are therefore intended to prevent water splashing onto the extrusion head. In fact, the pressurized water which passes through the nozzle 16 ensures, by Venturi effect, the suction of the mixture of air and water which follows the guide surface 20.
In addition, the second nozzle and the second distribution chamber cause the formation of a regular film of water, coaxial with the tube 2, which flows at high speed between the guide sleeve 10 and the tube 2, due to the negative pressure prevailing inside the tank 3. This flow prevents the tube 2 from coming into contact with the sleeve 10 despite the fact that air at atmospheric pressure is inside the tube, while that the negative pressure in tank 3 tends to press tube 2 against the calibration sleeve 10.
Thus, the tube 2, at a still high temperature, penetrates inside the tank 3 without coming into contact with the sleeve 10 thanks to the liquid film which coats it. On leaving the sleeve 10, it is conducted inside the guide member 8. For its part, the high-speed film which comes out of the sleeve 10, again causes, by the Venturi effect, the suction of the. water which fills the tank and which is located outside the member 8. This water is attracted in the direction of the arrows 21, which activates the cooling.
The air bubbles entering by the first layer of water directed onto the tube through the nozzle 17 pass through the sleeve 10. They emerge inside the guide member 8 and exit through the annular orifice. delimited between its right end and the falcon sleeve 10 to be able to be sucked then through the tubing 5.
It has been observed that the calibration device described makes it possible to guarantee the production of calibrated tubes having satisfactory surface qualities, even when the material of these tubes is a delicate material, difficult to treat, in particular flexible PVC which, especially if it is does not contain any load of coloring pigments, is particularly viscous and sticky in the temperature state in which it exits the extrusion head. In addition to allowing the calibration of flexible PVC tubes, the device described has a triple advantage:
First, it activates the cooling process, which makes it possible to reduce the dimensions of the tanks or to provide for installations working at high speed.
Secondly, the cooling is carried out in a regular manner all around the tube, which is an additional, non-negligible quality factor.
Finally, thanks in particular to the guide member 8, the drawbacks associated previously with vacuum tanks are avoided, so that the latter can be used in advantageous conditions and have an economic superiority compared to open tanks for which it is necessary. necessary to provide for the introduction of compressed air inside the tube.
Of course, the calibration device described above can be combined with a dynamic flow cooling device in which the heat exchange is active by means of a device which creates a stream of refrigerant of tubular shape directed around. of the tube in the opposite direction of its movement.