Brevet FR2058321A1 — publié le 19710528

^ L'invention est relative à une extrudeuse hydraulique ou similaire, destinée à 1'extrusion de masses plastiques et/ou pulvérulentes détonantes qui sont introduites dans des pots de pressage et sont extradées à partir de ces derniers à travers 5 ou dans des matrices, 1'extrudeuse étant munie de moyens pour soulever de force de la matrice, les pots de pressage, contenant la masse, et qui sont maintenus par un moyen d'application contre la face d'étanchéité de la matrice lors, du processus d' extrusion, ce soulèvement devant s'effectuer lorsque, dans le lo pot de présage, la pression de masse spécifique s'est accrue d'une manière inadmissible au-delà d'une valeur déterminable de manière à être supérieure à la pression de masse spécifique p prédéterminée, Des machines ont été équipées de cette manière étant donné 15 que lors du traitement de matières détonantes dans ces extrudeu-ses, il peut se produire des détonations malgré toutes les mesures de protection. Il ne doit pas nécessairement s'agir de de matières telles que la poudre ou de matières explosives, puisque ce risque existe également lorsqu'il s'agit de matières qui 20 se décomposent lentement en dégageant du gaz ou qui ont une tendance à une telle décomposition. Lorsque les gaz qui se forment ne peuvent pas s'échapper, il peut se produire une explosion d'un ordre de grandeur, qui, outre la destruction de toute la presse, peut également provoquer d'autres dommages et qui 25 représente évidémment un danger pour le personnel préposé de la machine. Lors du traitement des masses dont question, il faut toujours s'attendre à des détonations ou des explosions. La mise sous vide du récipient, contenant la masse, avant le processus 30 d'extrusion n'offre aucune garantie pour l'élimination de ces dangers. Ce qui est dit ei-dessus ne s'applique pas seulement aux presses par lesquelles les masses détonantes sont extradées à travers des matrices, maie également aux machines dans lesquelles on réalise des disques, des dés ou autres formes à partir 35 de telles masses dans des matrices. Il n'est que naturel pouijëviter les désavantages et dangers décrits p.lus haut, qu'on ait déjà proposé les mesures les plus diverses. Par exemple, dans les presses travaillant hydrauli-quement, on a déjà prévu des plaques de rupture sur ou au cylin- BAD ORIGNAL cOPY 1 70 28925 2 2058321 dre de pressage et qui sont destiaies à éclater lorsque la pression, régnant à'1rintérieur'du cylindre de- pressage hydraulique, croît au-delà de la pression de service maximum-admise. Ceci se 'produit lorsque» lors d'une' explosion, dans le pot de pressage, les gaz formés-à cet-endroit refoulent le -poinçon de pressage y compris le piston vers le haut et compriment ainsi le fluide sous pression de trouvant dans le cylindre de pressage. Toutefois, un affaiblis semence 18 effet de l'explosion ne peut être obtenu que lorsque les quantités de gaz qui, dans certaines circonstances peuvent être élevées, trouvent rapidement une voie pour s'échapper. Dans le cas envisagé, ceci n'est pas possible, étant donné que des masses importantes doivent être très rapidement accélérées. Dans ce cas, il se produit donc très facilement également une explosion dans la zone du pot de pressage. On connaît des installations compliquées qui prévoient, dans le poinçon de pressage,"des espaces craux communiquant par des forages avec l'air extérieur et dans lesquels sont prévus des pistons de sécurité qui, en cas de phénomènes d'explosion, sont destinés à être déplacés axialement dans le poinçon de pressage afin de dégager les forages vers l8air extérieur. De telles installations ✓ sont beaucoup trop coûteuses et, en outre, elles n'offrent pas suffisamment de sécurité étant donné que, d'une part, la section transversale du passage pour les-gaz est beaucoup trop faible et que, d'autre part, on rencontre tous les désavantages de pièces de machine mobiles (inétanchéités entraînant éventuellement un encrassement des masses à traiter, ou bien la pénétration de matières explosives dangereuses dans le poinçon lui-même). Entre autres on a déjà envisagé de permettre l'échappement des gaz détonants à l'endroit où cet échappeiaent est le plus avantageux, à savoir directement entre la matrice et le pot de pressage. iVfeette fin, on connaît tin dispositif compliqué qui, lors d'une explosion, soulève le pot de pressage de la matrice et offre ainsi un espace libre au gaz se développant rapidement. Dans' le conduit de pression"du cylindre- de pression de la presse, on insère un piston de pression soumis unilatéralement à la pression d'un "ressort et qui" est relié à un'piston de commande et par laque1 un conduit sous pression d'un dispositif de levage pour le pot de pressage est relié à un conduit à fluide sous pression» Il est évident qu°uiîe installation aussi compliquée ne 70 28925 3 2058321 constitue pas une solution du problème envisagé. Outre le manque de sécurité fonctionnelle découlant des raisons données plus haut, dans une telle installation, il convient principalement de critiquer les frais et le manque de vitesse de réaction. 5 L'invention vise à résoudre le problème posé en éliminant les désavantages des moyens connus. Lors d'un risque d'explosion, le pot de pressage est soulevé avec un maximum de rapidité de la matrice et les dispositifs prévus à cette fin travaillent d'une manière absolument sûre sans complication. 10 Pour les extrudeuses décrites plus haut, l'invention se ca ractérise du fait que le moyen de soulèvement est réalisé sous la forme d'une face d'attaque F-^ à l'intérieur du pot de pressage et qui s'oppose aux forces de agissant dans le sens axial et de soulèvement et à 1'encontre de toute la force d'application 15 p engendrée par les moyens d'application mentionnés plus haut, ci face d'attaque qui est calculée de manière que p^ x F^ soit supérieure à B . Un avantage particûlier réside dans le fait que cL par comparaison avec les mesures connues, les moyens conformes à l'invention n'entraînent que des frais extrêmement faibles. 20 D'une manière particulièrement avantageuse, l'invention prévoit que la face d'attaque F-^ soit formée par une découpe orientée en cône vers l'extérieur et prévue à l'extrémité orientée vers la matrice de la paroi intérieure du pot de pressage. Par une telle réalisation on obtient un avantage additionnel 25 pratiquement secondaire, à savoir qulaïa face d'attaque F^ en association avec la face supérieure de la matrice, il se forme un espace qui est particulièrement bien approprié pour retenir un gâteau de pressage sur cette face supérieure de la matrice lorsque le poinçon de pressage retourne. Un tel gâteau de pres-30 sage est très souhaitable pour procurer l'étanchéité du pot de pressage par rapport à la matrice lors de la mise sous vide du pot. Conformément à un développement de l'invention, les cylindres de pressage et les cylindres hydrauliques, utilisés comme 35 moyen d'application, sont protégés contre tout dommage lors du soulèvement de force du pot de pressage du fait que sur ces cylindres on prévoit des dispositifs de rupture de type Connu, par exemple des capuchons de rupture. 70 28925 4 2058321 Une forme d'exécution, donnée à titre d'exemple non limitatif, est représentée aux dessins annexés, dans lesquels : La fig. 1 est une extrudeuse hydraulique sous une forme simplifiée et dans laquelle sont prévus les dispositifs conformes à 5 l'invention. La fig. 2 représente, également sous une forme simplifiée mais à plus grande échelle, le pot de pressage et la matrice de 1'extrudeuse de la fig. 1. La fig. 3 ne représente que la matrice de 1'extrudeuse avec 10 le gâteau de pressage qui subsiste. Aux dessins, le repère 1 désigne le pot de pressage. Dans ce pot de pressage, également dénommé récipient pour la masse, on introduit la masse à extruder, soit en vrac, soit sous la forme d'ébauche. Le pot de pressage est appliqué, par les deux cylindres 15 hydrauliques 3 formant le moyen d'application, contre la matrice de pressage 5 encastrée dans la table 15 de 1'extrudeuse. (Dans le présent cas, la matrice 5 est munie d'une insertion spéciale 4 dans laquelle est usiné le profil envisagé et qui est rem-plaçable). L'application du pot de pressage contre la matrice de 20 pressage au,moyen des cylindres hydrauliques 3 s'effectue par une force totale qui est désignée par P . cl Le poinçon de pressage 7 est abaissé jusqu'au moment où la cloche à vide 6 s'applique contre la face frontale supérieure du pot de pressage. Ensuite, le pot de pressage est mis sous vide par 25 la cloche à vide 6. De ce fait, le pot de pressage présente évidemment une bonne étanchéité par rapport à la matrice 5 et le poinçon de pressage 7. Après obtention du vide voulu, le poinçon de pressage 7 est déplacé hydrauliquement davantage en direction de la matrice 5, de manière que la masse se trouvant dans le pot de pres-30 sage puisse être extrudée à travers la matrice 5 (ou bien à travers son insertion 4). Le poinçon de pressage avance jusqu'au moment où, sur la face supérieure de la matrice, ne subsiste qu'un mince résida de la masse traitéç, à savoir le gâteau 16. Ensuite le poinçon de pressage est retracté vers sa position initiale et une 35 opération de travail est terminée. Ainsi qu'il ressort des dessins, l'intérieur du pot de pressage 1 est muni d'une face d'attaque qui s'oppose aux forces découlant d'une pression de masse spécifique p^ agissant dans le sens axial et de soulèvement du pot 1 et à 1'encontre de la force d' 70 28925 b 2058321 application, totale p engendrée par les moyens d'application mentionnés plus haut, p^ désigne une pression de masse spécifique qui, à la suite des décompositions de la matière traitée ou d'explosions ou processus similaires, s'est accrue au-delà d'une 5 valeur déterminée, pré-établie et voulue pour le procédé envisagé, la pression de masse spécifique voulue ("normale") étant désignée par £. La face d'attaque est repérée par 2 aux dessins. La face "qui agit réellement à 1'encontre des forces citées plus haut est évidemment la projection de la face oblique et est désignée par 10 F^. L'équation est donc la suivante : .. fC - dl2 x 3,14 x *1 4 Dans l'équation, D est le diamètre désigné par 11 à la fig. 2, d est le diamètre désigné par 8 à la fig. 2. La face F^, formée 15 par la face 2 découpée côniquement, est d'une grandeur telle que le rapport soit : pi xFi > v La valeur, établie par calcul, de laquelle la pression demasse 20 spécifique "accrue" p^ est plus élevée que la pression de «asse spécifique "normale" p afin de réaliser la face F^ pour qu'elle soit appropriée au but envisagé, doit être adaptée à chaque cas individuel et elle dépend également des facteurs empiriques. La face d'application P (nécessaire afin que la masse soumise à la 2^ pression de pressage spécifique normale élevée ne puisse pas s' échapper vers l'extérieur^ entre la face inférieure du pot de pressage et la matrice) peut être déterminée par calcul. En théorie, un p^ très faiblement supérieur à.jj et prévu dans la formule citée en dernier lieu plus haut} donnerait la face voulue. En réali-30 té cependant, on choisira un p^ légèrement supérieur, d'autant plus qu'un accroissement de la pression spécifique dans le pot de pressage au-delà de la valeur voulue peut être accepté dans des limites déterminées dans la plupart des cas. Ainsi que dit plus haut, ces cas sont connus et il n'y a aucune difficulté à déter-3t- miner le p^fâr calcul. La disposition conforme à l'invention de la face d'attaque 2 établit, entre le pot de pressage appliqué sur la face d'étanchêi-té 9 de la matrice et la face supérieure de la matrice, un espace 17 qui permet d'une manière particulièrement sûre de retenir le BAD ORIGINAL 70: 28925 s ^ • : 2058321 "gâteau" mentionné plus haut sur la"matrice lorsque 1© poinçon de pressage -retourne. Ce gâteau est utilisé pour procurer 1® étanchéité entre le pot d© pressage 1 et la matrice lors de la mise sous vide du pot avant l'opération d'extrusion suivante» 5 Du fait que dans le cas d'une détonations- le pot de pressage 1 se soulève rapidement de la matrice 5, le fluide hydraulique se trouvant dans les chambres 10 des cylindres doit également être refovÊ en un temps très court correspondant. Conformément à l'invention, ceci est obtenu du fait que les fonds 12 des 10 cylindres d'application sont réalisés sous la forme de capuchons de rupture. Afin que lors d'une détonation dans le pot de pressage 1, le poinçon hydraulique 7 puisse également s'effacer avec un maximum de rapidité dans le sens axial pour ne pas subir la pression de la détonation, on prévoit directement au cylindre 15 hydraulique associé au poinçons un ou plusieurs capuchons de rupture 18 de section transversale appropriée afitfque le fluide hydraulique9 enfermé dans la chambre 13 du cylindre, puisse s' échapper avec une rapidité suffisante. Le cylindre hydraulique associé au poinçon de pressage est repéré par 14. iBAD ORIGINAL 70 28925 7 2058321 REVENDICATIONS 1.- Extrudeuse hydraulique ou similaire, destinée à l'extru sion de masses plastiques et/ou pulvérulentes détonantes qui sont introduites dans des pots de pressage et sont extrudées à partir de ces derniers à travers des matrices ou dans des matri- 5 . ces, 1'extrudeuse étant munie de moyen pour soulever de force, de la matrice, les pots de pressage contenant la masse et retenus par des moyens d'application contre la face d'étanchéité de la matrice lors du processus d'extrusion, et ce, lorsque dans le pot de pressage la pression de masse spécifique s'est accrue 10 d'une manière inadmissible au-delà d'une valeur déterminable et qui est supérieure à la pression de masse spécifique prédéterminée, caractérisée en ce que les moyens de soulèvement sont réalisés sous la forme d'une face d'attaque F^ située à l'intérieur du pot de pressage et qui s'oppose aux forces de la pres-15 sion de masse accrue p^, agissant dans le sens axial et de soulè vement et àl'encontre de la force d'application totale P et qui est calculée de manière que p^ x F^ soit supérieur à P&. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la face d'attaque F^ (2) est formée par une découpe 20 orientée en cône vers l'extérieur et prévue à l'extrémité orientée vers la matrice de la paroi intérieure du pot de pressage. 3.- Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le cylindre de pressage et les cylindres hydrauliques formant les moyens d'application sont protégés par des 25 dispositifs de rupture de type connu, par exemple de capuchons de rupture, contre tout dommage lors du soulèvement de force du pot de pressage.