Brevet FR2132873A1 — publié le 19721124

2132.87.3 La présente invention est relative-à des .procédés et à dés'-appareils permettant d'acheminer et de traiter des matières thermoplastiques; l'invention vise plus particulièrement des procédés et des appareils permettant d'acheminer des matiè-5 res thermoplastiques successivement à travers des zones d'alimentation, de compression, de décompression et de dosage, des aménagements étant prévus dans la zone de dosage, sans interrompre le pas hélicoïdal de la vis d'extrusion, pour obtenir un degré élevé d'uniformité thermique par un malaxage amélioré 10 des matières thermoplastiques„ Dans la technique d'extrusion, en particulier dans l'extrusion de matières thermoplastiques pour l'isolation de conducteurs dans le domaine des communications, il y a une demande croissante d'équipement présentant des débits de sor-15 tie supérieurs. Les débits de sortie d'extradâts recouvrant des conducteurs, qui ont une section transversale assez mince, sont régis plus ou moins par le débit maximum auquel l'extrusion peut être réalisée sans introduire de défauts dans les produits par suite d'un manque de température uniforme. Par 20 exemple, une extrudeuse pour le filage de fils opère au-delà de son débit pratique lorsque les filaments qui en sortent sont susceptibles de se briser au cours du traitement ou présentent une variation inacceptable du denier ,, Lorsque 1'extradât est une feuille ou un film, les variations a ^aisseur du film 25 indiquent que le débit d'extrusion est inadéquat. De manière générale, le manque d'uniformité de la température qui -se manifeste par des défauts tels que des dimensions non uniformes ou des caractéristiques de résistance réduites ne permet pas un mélange vigoureux de la matière ou des matières thermoplas-30 tiques à l'intérieur de 1'extrudeuse„ Dans un but expérimental, on peut introduire dans le cylindre d'une extrudeuse un mélange de nodules d'une matière thermoplastique claire à base de polyéthylène ou de chlorure de polyvinyle conjointement avec un très faible pourcentage, 35 par exemple, à raison de 1 %, de nodules de concentré de couleur. La faible quantité de concentré de couleur se mêle au composé clair lorsqu'il se produit une fusion, si bien que les régions fondues se colorent et se distinguent aisément de la matière non fondue. Une fois que la fusion s'est amorcée, 40 trois régions distinctes sont notées dans une section transver- 72 12799 2 2132873 sale d'un canal formé par un pas hélicoïdal sur une vis d'extrusion. Ce sont (1) le lit de matière plastique non fondue ou lit solide, (2) un mince film fondu entre le lit solide et le cylindre et (3) un bain où la matière fondue se recueille. Le 5 pourcentage de matière plastique non fondue peut être évalué en fonction de la position dans 1°extrudeuse» La matière thermoplastique commence à fondre le long de l'interface avec la surface interne du cylindre» Ensuite, au fur et à mesure que le pas de la vis d'extrusion avance, 10 il balaie la matière fondue et forme un bain de matière fondue sur le côté amont de chaque section du canal formé par les spires du pas. Une certaine partie de la matière solide devient collante, mais peut s'opposer au malaxage et à son transfert à l'état fondu, détruisant ainsi l'homogénéité du 15 mélange, On a découvert que le malaxage et la distribution de la température pouvaient être meilleurs grâce à l'emploi d'extrudeuses relativement onéreuses de rapports de la longueur du cylindre au diamètre plus importants. Une discussion 20 de plusieurs modèles de vis d'extrusion disponibles est donnée dans un article "An Operating Evaluation of Various 8 inch Extruder Screws Using an Infra-Red Thermometer"-, par R.V. DeBoo et W.B. Beck, préparé pour le I6ème symposium annuel sur les fils et câbles, 29 et 30 novembre et 1er dé-25 cembre 1967. Dans un premier modèle de vis, couramment dénommé modèle à compression immédiate, le diamètre de base de la vis augmente uniformément sur environ 14 spires le long de l'axe de la vis, ces spires étant suivies par une section de dosage 30 ou mesurage d'environ 6 spires» La profondeur de la section de compression à son extrémité de faible diamètre est d'environ 21,8 mm tandis que la profondeur le long de la section de dosage qui a un diamètre uniforme est de l'ordre de 4,4 mm environ, 35 Dans un autre modèle de vis de la technique anté rieure, couramment_dénommée vis de dosage classique, la section initiale a un diamètre de base constant sur environ 8 spires, qui sont suivies par une section à diamètre de base croissant uniformément sur 6 spires, lesquelles sont également 40 suivies par une section de dosage ou mesurage de 6 spires» 72 12799 3 2152873 Dans cette vis die dosage classique, la profondeur de la section d'alimentation est d'environ 17,5 mm et la profondeur de la section de dosage d'environ 4,4 mnu La vis de dosage classique a un léger avantage quand le nombre de tours par minute 5 est élevé, car la présence de la section d'alimentation assure une alimentation adéquate de résine tout en donnant à cette dernière un temps supplémentaire pour recueillir la chaleur du cylindre. Cela a pour effet de minimiser la soumission de la résine prématurément à des forces de cisaillement compres-10 sives . Compte tenu de la profondeur limitative des zones de dosage ou mesurage, profondeur qui est de l'ordre de 30 % de la longueur de la vis totale, le débit de sortie de ces vis a été considéré comme acceptable» De la chaleur est habituellement appliquée à partir 15 d'une source externe au cylindre de 1 'extrudeuse. dans la section de compression pour élever la température de la matière. Dans la section de dosage, la température de la matière est augmentée au-dessus de celle du cylindre du fait de l'énergie qui a été communiquée à la matière et, par suite, dans cette 20 section, le cylindre joue le rôle de puits de chaleur. Au fur et à mesure que les parties successives de la matière sont acheminées dans la section de dosage, la matière est de manière générale vigoureusement mêlée. Dans la section de dosage, la chaleur est répartie à travers la matière en sorte que 25 celle-ci soit homogénéisée vis-à-vis de la température, c'est-à-dire, présente une uniformité thermique. Un autre modèle de vis de la technique antérieure, couramment dénommée vis à décompression» est caractérisé en ce qu'il présente un débit de sortie élevé d'extrudat à une 30 basse température qui est variable. Le modèle à décompression a une section d'alimentation de 6 spires avec une profondeur de 19,1 mm, une section de compression de 6 spires avec une profondeur minimum de 3,8 mm, une section de décompression de 1/2 spire avec une profondeur maximum de 6,4 mm et une 35 section de dosage de 7»5 spires avec une profondeur constante de 6,4 mm» Le modèle de vis à décompression, avec sa section de dosage relativement profonde, a un rendement bien meilleur en débit et permet un réglage de la température meilleur que les deux vis décrites précédemment. 72 12799 4 2132873 Le modèle de vis à décompression est le modèle de vis générique, tandis que la vis à compression n'en est qu'une espèce avec une section de décompression de longueur nulle. Le modèle de vis à compression est un peu désavanta-5 geux car il est difficile de manipuler indépendamment les trois sections ou la section de dosage sans affecter les autres. Cependant, avec le modèle de vis à décompression, la section de dosage peut être ajustée et la section de décompression conçue en sorte de raccorder la section de dosage 10 à la section de compression. Un autre modèle de vis de la technique antérieure est couramment dénommé vis à bagues rainurées, qui comprend une section d'alimentation de 4 spires sur une profondeur constante de 17»2 mm, suivie par une section de compression 15 de 4 spires avec une profondeur minimum de 6,9 mm et par une section de dosage de 12 spires avec une profondeur constante de 6,9 mm. Le modèle de vis à bagues rainurées est caractérisé par un débit généralement élevé avec un bon malaxage et une température élevée, la température étant constante. En 20 outre, le modèle de vis à bagues rainurées présente vm pas interrompu pour permettre le montage des bagues rainurées sur la partie de diamètre de base de la vis. Cependant, le modèle de vis à bagues rainurées a l'inconvénient de beaucoup s'échauffer sous les forces de cisaillement du fait de la 25 plus grande longueur de la section de dosage, de l'interruption du pas et de l'action hydrodynamique des bagues rainurées. La présence des bagues rainurées dans le modèle que l'on vient de décrire restreint quelque peu la capacité 30 de débit des sections de dosage profondes de cette vis. Sans les bagues, on peut obtenir un débit plus élevé, mais la température de la matière tend à être moindre et à ne pas être aussi uniforme que lorsque les bagues sont présentes. De même, avec le modèle de vis à bagues rainurées et l'in-35 terruption du pas, il se produit ce que l'on appelle des "espaces morts" qui tendent à provoquer le recul de la matière thermoplastique, en particulier lorsque l'extrudat est constitué de chlorure de polyvinyle. Un objet de la présente invention réside dans des 40 procédés et des appareils permettant d'obtenir un débit et 72 12799 5 2132873 un mélange .au moins comparables avec le modèle de vis à bagues rainurées sans augmenter 1'échauffement par cisaillement des matières thermoplastiques et,-par suite, une température plus basse. 5 ' L'action de la vis, outre son rôle d'acheminement de la matière à travers l'alésage, effectue un mélange matériel des particules thermoplastiques et un mélange de type à cisaillement entre les matières sur les parois de l'alésage du cylindre et sur les arêtes du pas de la vis. Un mélange vigoureux 10 de la matière est nécessaire pour obtenir une masse fondue homogène et un extradât uniforme. Il est souhaitable de pouvoir utiliser la matière sous une forme ayant sensiblement les mêmes propriétés que la matière qui est vendue et testée. Pour atteindre ce but, il est souhaitable d'éviter tout chan-15 gement de l'indice de fusion. Par suite, la présente invention apporte une bonne uniformité de la température avec un changement minimum de l'indice de fusion de la matière. Dans au moins un brevet de la technique antérieure (se référer au brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3.486.193) 20 un dispositif de dispersion de la matière fondue est monté sur la base de la vis, au moins un pas de vis en amont de l'extrémité de décharge de la section de dosage en sorte de s'étendre vers l'extérieur dans l'espace annulaire compris entre la base de la vis et le diamètre du pas pour former des 25 parties ouvertes et fermées alternées dans l'espace annulaire. Le dispositif de dispersion peut être situé un demi-pas de vis en amont de l'extrémité de décharge de la première section de dosage et peut comprendre une série de broches cylindriques disposées à distance périphérique sur la base de la vis et 30 s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe de la vis en direction du diamètre du pas de la vis, ce pas étant interrompu à l'intersection. De même, le dispositif de dispersion peut comprendre une série de chevilles carrées espacées les unes des autres et s'étendant radialement depuis la base de 35 la vis, ces chevilles étant disposées une longueur de pas complète avant l'extrémité de décharge d'une première section de dosage et s'étendant à l'intérieur de la vis sur 0,38 mm environ du diamètre du pas. Dans un autre-brevet de la -technique antérieure 40 (brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3«487.503), une extrudeu- 72 12799 6 2132873 se pour matière plastique comporte une vis qui est dotée de chevilles agencées, transversalement au canal formé entre les . spires, voisines d'un pas de la vis le long d'une section suffisamment proche de l'extrémité de décharge de 1'extrudeuse 5 pour que la matière reçue soit à l'état plastique, La rangée de chevilles peut être alignée parallèlement à l'axe de la vis ou peut suivre la direction la plus courte entre les parties du pas définissant les spires voisines de ce dernier* Dans ce dernier agencement, les rangées s'étendent perpendiculairement 10 à la direction du canal plutôt que parallèlement à l'axe de 1'extrudeuse. Les chevilles de chaque rangée sont disposées en quinconce vis-à-vis de celles de la rangée voisine. Par ailleurs, les chevilles ont à peu près la même hauteur que le pas dans tous les cas. De même, bien que certaines des 15 chevilles d'une partie de la vis se situent dans un plan qui peut être perpendiculaire à l'axe de rotation de la vis, il y en a d'autres dans cette partie de la vis qui se situent à l'extérieur du plan et dont les axes sont parallèles à ce plan. L'agencement des chevilles de cette manière peut restreindre 20 plus ou moins l'écoulement de la matière. De même, dans les agencements de chevilles de la technique antérieure, par exemple transversalement à la largeur du canal formé, le nombre de chevilles que l'on peut utiliser est plus ou moins restreint,car la distance transversalement 25 au canal peut être moindre que la circonférence de la vis. S'il était possible d'utiliser un agencement de broches sur la circonférence de la vis, on pourrait monter plus de broches sur cette dernière en sorte d'obtenir une division plus fine avec une restriction moindre, ce qui entraînerait une homogé-30 néisation plus fine ou un meilleur malaxage de la matière. Un objet de la présente invention - et une caractéristique dont la technique antérieure semble manquer - réside dans une vis d'extrusion comportant des aménagements pour morceler les solides de la matière en sorte que ces solides soient 35 désagrégés, se confondant avec le bain fondu formé devant le pas de la vis. Le terme "malaxage" ou "mélange", tel qu'on l'utilise couramment dans la technique d'extrusion, peut être considéré comme une action qui effectue la diffusion au hasard de parties 40 minuscules de la matière fondue dans l'état où celle-ci est 72 12799 7 2132873 déchargée de 11extrudeuse. La matière fondue peut se présenter sous un état thermiquement uniforme du fait que le malaxage a été réalisé à un degré tel que toute non uniformité du chauffage soit aisément corrigée par transfert de chaleur de petites 5 parties chaudes de la matière fondue aux parties voisines plus froides. Le terme "dispersion" implique le malaxage à une échelle plus microscopique, dans lequel malaxage des particules de divers composés de la matière fondue sont uniformément 10 réparties. Des dispersions peuvent être préparées dans des calibres approchés de particules de l'ordre de quelques molécules d'épaisseur. Telle qu'on l'utilise dans le présent mémoire, l'expression "diamètre du pas" se rapporte à une valeur éga-15 le à deux fois la distance du centre de la vis à un point de la surface de l'arête d'un pas de vis dans un plan perpendiculaire à l'axe de la vis. Le diamètre de base de la vis est le diamètre de la tige ou âme autour de laquelle le pas hélicoïdal est formé. Le diamètre du pas est constant en sorte de 20 maintenir un jeu de contact dans l'âme cylindrique, la profondeur du pas ou le caractère de la base étant modifiés pour permettre des degrés différents de mélange dans 1'extrudeuse . La présente invention a pour objet d'améliorer la 25 capacité d'une extrudeuse classique présentant un rapport de la longueur au diamètre (L/D) classique pour procéder au malaxage complet d'une matière après qu'elle a atteint un état de plastification, et pour obtenir une uniformité thermique élevée à l'intérieur de la matière juste avant qu'elle 30 ne soit déchargée ou extrudée. L'invention concerne donc des procédés et des appareils permettant d'obtenir des débits supérieurs d'extru-dats en utilisant des vis d'extrusion comportant un canal plus profond entre les parois du pas de la vis d'extrusion, 35 en particulier dans sa section de dosage, sans augmenter le diamètre ou la longueur du cylindre.. Un procédé d'acheminement et de traitement de matières thermoplastiques selon certaines caractéristiques de l'invention peut consister à faire tourner au moins un canal 40 autour d'un axe de révolution pour acheminer au moins une 72 12799 8 2132873 matière thermoplastique à travers ce canal le long d'un chemin prédéterminé, et à soumettre la matière à au moins une série de forces exercées par des composants producteurs de forces ■ s'étendant dans le chemin précité, tous les composants de ce 5 type dans une partie quelconque du canal ayant au moins une partie de leurs axes respectifs - qui se trouvent dans la partie du canal précité - dans un plan perpendiculaire à l'axe de révolution, les parois du canal étant formées par des surfaces qui coupent le plan en sorte que les parois du canal 10 soient ininterrompues au niveau de l'intersection avec ce plan. Un appareil d'acheminement et de traitement des matières thermoplastiques selon certaines caractéristiques de l'invention peut comprendre au moins un canal engendré autour 15 d'un axe de révolution, des aménagements pour faire tourner ce canal au moins autour de l'axe de révolution en sorte d'acheminer au moins une matière thermoplastique à travers le canal sur un chemin prédéterminé, et au moins une série de composants producteurs de forces s'étendant dans le chemin 20 précité pour soumettre la matière à au moins une série de forces, tous les composants producteurs de forces d'une partie quelconque du canal ayant au moins une partie de leurs axes - se trouvant dans cette partie - dans un plan qui est perpendiculaire à l'axe de révolution, les parois du canal 25 étant formées par des surfaces qui coupent le plan en sorte que les parois du canal soient ininterrompues au niveau de l'intersection avec le plan. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description suivante réalisée en se référant aux dessins ci-30 annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en élévation, partiellement en coupe, d'un appareil selon certains principes de l'invention, montrant une vis d'extrusion à décompression classique modifiée par un agencement de broches; 35 la figure 2 est une vue en détail fragmentaire à plus grande échelle d'une partie de la vis d'extrusion de la figure 1, montrant un groupe de broches raccordées à 1'âme de la vis; la figure 3 est une vue en coupe à grande échelle 40 de la vis d'extrusion et du cylindre associé de la figure 1 72 12799 9 2132873 selon les lignes 3-3» montrant une série de broches dirigées vers 1'extérieur radialement à partir de 1'axe longitudinal de la vis et s'étendant sensiblement dans un plan perpendiculaire à cet axe, le pas de la vis étant ininterrompu dans 5 la section de la vis contenant les broches; la figure 4 est une vue en détail d'une partie d'une vis d'extrusion de la technique antérieure selon un modèle à bagues rainurées, dans laquelle vis les pas sont interrompus pour permettre le montage ou la formation des 10 bagues rainurées; la figure 5 est une vue en coupe à grande échelle du modèle de vis à bagues rainurées de la technique antérieure, de la figure 4, selon les lignes 5-5 de cette figure; la figure 6 est une vue en détail d'une partie 15 d'une vis d'extrusion de la technique antérieure comportant un agencement de broches, ces dernières étant agencées de manière générale transversalement au canal formé par le pas de la vis; et la figure 7 est un graphique représentant le débit 20 ou la sortie d'une vis d'extrusion dans le cas d'une vis à décompression, d'une vis à bagues rainurées et de la vis selon les principes de l'invention; dans ce diagramme, la vitesse de la vis en tours par minute est portée en abscisses tandis que le débit de 1'extrudeuse en kg à l'heure est porté 25 en ordonnées; par ailleurs, les notations de référence suivantes complètent la légende : V.I. courbe de débit pour la vis selon les principes de l'invention; V.R. vis à bagues rainurées; et 30 V.A. vis à décompression classique. On se réfère à présent à la figuré 1 où l'on a représenté un type d'agencement d'extrudeuse que l'on utilise dans le commerce dans la technique d'extrusion* L'appareil d'extrusion représenté, qui est désigné. d:une manière généra-35 le par la notation de référence 20, comprend une trémie 21 dans laquelle est versée au moins une matière thermoplastique sous la forme de nodules. La trémie 21 communique avec un cylindre d'extrusion, désigné de manière générale par.la notation de référence 22, en sorte que les matières thermo-40 plastiques soient acheminées d;une entrée ou extrémité récep- 72 12799 10 2132873 trice 23 du cylindre à une sortie ou extrémité débitrice 24 au niveau de laquelle l'extrudat est transformé en revêtement sur l'âme d'un câble (non représenté), dont les sections successives sont acheminées de manière constante à travers une 5 tête d'extrusion (non représentée). Comme on peut mieux le voir dans la figure 1, le cylindre d'extrusion 22 comprend une enveloppe ou cylindre proprement dit 26 ayant une surface de révolution interne sous la forme d'un alésage cylindrique 27 de diamètre unifor-10 me, raccordant l'extrémité réceptrice 23 à l'extrémité débitrice 24. Le cylindre d'extrusion 22 comprend également une bride 28 à son extrémité débitrice 24, qui facilite le raccordement d'adaptateurs, de filières et d'autres équipements auxiliaires (aucun de ces organes n'est illustré). 15 Pour acheminer la matière thermoplastique de la trémie 21 à l'extrémité débitrice 24 de 1'extrudeuse 20, une vis d'extrusion, désignée de manière générale par la notation de référence 31> est disposée concentriquement à l'intérieur de l'alésage 27. La vis d'extrusion 31 comprend une âme 32, 20 une extrémité amont 33 au voisinage de la trémie 21 et une extrémité aval 34 au voisinage de l'extrémité débitrice 24« Par ailleurs, la vis d'extrusion 31 est d'un modèle couramment dénommé modèle de vis à décompression. En tant que telle, en commençant à l'extrémité amont 33 de l'appareillage, la 25 vis d'extrusion 31 comprend, successivement, une première section de diamètre de base constant 36 de l'âme 32 dénommée section d'alimentation (se référer à la figure 1), une section de diamètre de base croissant uniformément 37» dénommée section de compression, une section de diamètre de base di-30 minuant uniformément 38, dénommée section de décompression, et une section de diamètre de base uniforme 39» couramment dénommée section de dosage ou mesurage. La vis d'extrusion 31 est fabriquée en sorte d'avoir un filet ou pas 41 formé en hélice autour de l'âme 32, sur la 35 longueur de celle-ci. Le pas 41 est formé en sorte de constituer line rainure ou un canal 42 entre la surface à diamètre de base de l'âme 32 et les parois latérales en regard 43-43 du pas. Le diamètre externe et le pas 41 sont de manière générale identiques et constants sur la longueur de la vis 40 d'extrusion 31 entre un point situé juste au-delà de l'extré 72 12799 n 2132873 mité d'entrée 33 de la vis et son extrémité débitrice 34 Le canal 42 formé entre les parois en regard du pas 41 et la surface de l'âme 42 a de manière générale une 10 forme rectangulaire. Il est clair que l'aire du canal 42 est constante de l'extrémité réceptrice 33 au début de la section de compression 37» L'aire du canal 42 diminue alors vers la section de décompression 38 au niveau de laquelle l'aire augmente sur une demi-spire et reste ensuite constante sur toute 15 la section de dosage 39. Pour homogénéiser la ou les matières thermoplastiques qui sont acheminées à travers 1'extrudeuse 20 par rapport à, par exemple, la température ou le malaxage matériel, la vis d'extrusion 31 comporte des aménagements, désignés de manière 20 générale par la notation de référence 46, pour soumettre les matières à une série de forces (se référer à la figure 2)* Comme on peut mieux le voir dans la figure 2, les aménagements d'homogénéisation 46 comprennent une série de composants producteurs de forces 47-47 sous la forme de chevilles ou de 25 broches qui sont montées individuellement dans des trous 48-48 formés dans l'âme 32 de la vis d'extrusion 31. Les trous 48-48 sont formés en sorte que leurs centres se situent sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de rotation de l'âme 32. En outre, les trous 48-48 sont formés dans l'âme 30 32 de telle sorte que, lorsque les broches 47-47 sont montées dans leurs trous associés, elles soient dirigées radialement vers l'extérieur de l'axe longitudinal de l'âme 32. Il est à observer que 1'agencement des broches 47-47 selon 1'invention diffère des agencements de la technique an-35 térieure tel que celui illustré dans la figure 6. Par exemple, toutes les broches 47-47 d'une partie quelconque de la vis d'extrusion 31 ont au moins une partie de leurs axes, ou bien les broches elles-mêmes, qui se situe dans ce que l'on appelle le plan des broches, perpendiculaire à l'axe de rotation 40 de la vis. 72 12799 12 2132873 L'agencement structurel des broches 47-4? vis-à-vis du pas 41 est établi en sorte que la coopération entre les deux types d'éléments minimise les "espaces morts" et facilite au maximum l'action d'homogénéisation. Pour obtenir ce 5 résultat, le pas 41 de la vis d'extrusion 31 est ininterrompu au moins dans la partie de la vis au niveau de laquelle les broches 47-47 sont situées. Cela pallie à certains des inconvénients de l'agencement interrompu du pas typiques des modèles de vis à bagues rainurées (se référer aux figures 4 et 5). 10 Les parois 43-43 du pas 41 de la vis 31 sont formées par des surfaces qui coupent le plan contenant les broches 47-47 en sorte que les surfaces soient continues à travers le plan. Cette caractéristique d'un pas ininterrompu 41 est illustrée nettement dans les figures 2 et 3. 15 On a également constaté que la disposition des plans des broches le long de l'axe longitudinal de la vis 31 est importante pour optimiser l'action d'homogénéisation des broches. Mieux encore, les broches 47-47 seront situées le long de la section de mesurage ou dosage 39 de la vis d'extrusion 20 31. Les broches 47-47 sont placées dans la section de dosage 39»car elles sont plus efficaces à cet endroit avec une restriction moindre à l'action de pompage de la vis. En outre, quatre plans de broches 47-47 espacées uniformément le long de la section de dosage 39 semblent donner les meilleurs 25 résultats à ce jour. Naturellement, le nombre de broches 47-47» leur disposition, leur diamètre et leur espacement peuvent varier selon l'application particulière de 1'extrudeuse 20, la température de fusion, le type de forme de matière plastique 30 extradée, le type de matières chargées dans 1'extrudeuse, le diamètre de la vis 31» et d'autres variables du même type. Le passage de la matière thermoplastique à travers un plan des broches 47-47 provoque un malaxage notable qui permet d'obtenir une certaine uniformité thermique dans tout le 35 mélange. Le nombre de groupes de broches 47-47 peut être augmenté ou réduit comme cela peut être nécessaire selon le degré de sensibilité d'échauffement et de malaxage. Les trous 48-48 peuvent être forés selon tin diamètre nécessitant un ajustement à la presse des broches 47-47. Ces 40 dernières peuvent être ancrées positivement dans l'âme 32 en 72 12799 13 2132,873 plaçant,, avant leur introduction, de la poudre de soudage et du flux dans le trou associé 48 et en pressant ensuite la broche dans le trou, en appliquant une certaine chaleur à la broche et à la surface voisine de l'âme jusqu'à ce que la liaison 5 se fasse. Comme les broches 47-47 sont conçues ordinairement surcalibrées vis-à-vis de leur longueur, les surfaces terminales externes sont meulées, usinées ou autrement traitées en sorte de présenter un contour se conformant à la surface de révolution balayée par le pas 41 Dans un agencement typique, l'appareil d'extrusion 20 comprend une vis 31 ayant ion diamètre de cylindre de 20,3 cm 15 environ. La section d'alimentation 36 s'étend sur 6 spires du pas 41 et a une profondeur de 19 nrn. Les sections de compression et de décompression 37 et 38, respectivement, s'étendent sur 6 spires et sur 1/2 spire,respectivement,et ont des profondeurs minima de 3 >8 mm„ Enfin, la section de dosage 20 s'étend sur 7 spires et demie et a une profondeur uniforme de 6,4 mm. Si la section de compression 37 est trop courte, les matières sont comprimées en une période trop courte, ce qui entraîne l'accumulation d'une chaleur excessive qui pourrait brûler et dégrader la matière thermoplastique. 25 Quatre plans de broches 47-47 sont utilisés, le plan amont étant disposé 1/2 spire ou 1/2 pas en aval de la section de décompression 38 de la vis 31. De même, le plan amont est situé à 4,8 mm en aval de la section de décompression. Le plan aval est disposé à l'extrémité aval de la vis 31, les 30 deux autres plans étant espacés uniformément entre les deux premiers plans. Comme dans le cas des broches 47-47» les broches peuvent être cylindriques avec un diamètre de 4,8 mm, les centres des trous 48-48 prévus à cet effet étant espacés au 35 moins de 6,5 mm les uns des autres sur un cercle périphérique autour de l'âme 32. Les broches 47-47 s'étendent dans le chemin prédéterminé des matières thermoplastiques le long du canal 42, la hauteur des broches étant égale approximativement , mais pas nécessairement, à la hauteur du pas 41. 72 12799 14 2132873 Naturellement, toutes les broches 47-47 d'une partie de la section de dosage 39 ne doivent pas nécessairement avoir une de leurs parties dans le plan associé à cette partie de la section de dosage. Les broches 47-47» au lieu de s'étendre 5 sensiblement dans le plan des broches dirigées radialement vers l'extérieur, pourraient faire saillie transversalement hors du plan, à l'endroit où il coupe le pas 41„ Ou bien les broches 47-47 pourraient être incluses dans le plan, mais ne seraient pas nécessairement dirigées radialement vers l'exté-10 rieur à partir de l'axe de rotation de l'âme 32. Et enfin, il entre dans le cadre de l'invention que les composants producteurs de forces 47-47 ne se présentent pas nécessairement sous la forme de broches, mais se présentent sous la forme d'aubes comme cela est courant dans les roues à aubes. 15 II peut également être important pour le fonctionne ment de l'appareil d'extrusion 20, dans une application particulière, d'avoir un rapport particulier de l'aire périphérique de l'âme 32 de la vis 31 entre les broches à l'aire totale des extrémités libres des broches 47-47 dans un plan quelcon-20 que. La vis d'extrusion 31 conforme aux principes de l'invention pourrait être telle que les broches 47-47 soient agencées en sorte que ce rapport se situe dans la plage de 0 à 1. Une matière thermoplastique, telle que du polyéthy-lène, du chlorure de vinyle polymérisé ou quelque chose d'ana-25 logue sous la forme de granules, de poudre ou de nodules avec des charges et/ou des pigments appropriés, est introduite dans la trémie 21 de 1'extrudeuse 20„ Des aménagements, comprenant un ensemble à moteur et à réducteur (non représenté), sont prévus en sorte de faire tourner la vis d'extrusion 31 pour 30 faire avancer la matière thermoplastique de la gauche vers la droite, comme on peut le voir dans la figure 1, La matière thermoplastique est acheminée à traversée canal 42 entre les parois du pas 41. Au fur et à mesure que la matière thermoplastique est 35 acheminée dans la section de compression 37, il se produit un compactage, un ramollissement, une fusion et un malaxage au fur et à mesure que la section transversale du canal 42 diminue. La matière de la section de compression 37 tend à s'étirer avec un changement de vitesse» Ensuite, lorsque la matière 40 pénètre dans la section de décompression 38, elle tend à se 72 12799 15 2132873 rétracter quelque peu avec un changement associé de la vitesse. La section de dosage 39 a pour rôle d'instaurer une certaine uniformité dans toute la matière acheminée à travers elle en ce qui concerne la température, la composition et la 5 coloration. Le cylindre 26 peut être chauffé dans certaines parties choisies pour augmenter la vitesse de plastification de la matière. Les matières thermoplastiques ont de manière générale des températures maxima auxquelles elles s'opposent à la 10 décomposition ou à une autre dégradation. Cela est important pour éviter une surchauffe à l'intérieur de 1'extrudeuse 20. La chaleur résultant du travail dépensé ou de la matière traitée par 1*extrudeuse 20 peut être suffisante pour être la source exclusive de chaleur pour procéder à la plastifi-15 cation. Lorsque la température entre le point de fusion ou la plage de fusion de la matière et la température de décomposition est faible, des aménagements (non représentés) pour chauffer ou refroidir des parties du cylindre et de l'âme de la vis peuvent être nécessaires. 20 La direction générale de la matière fondue relati vement à la vis 31 est longitudinale vis-à-vis du canal hélicoïdal 42. A titre d'explication, le canal 42 peut être considéré comme ayant un axe hélicoïdal s'étendant dans la direction longitudinale du canal, à mi-chemin entre les spi-25 res voisines du pas 41. Outre ce déplacement, la matière s'écoule transversalement et de manière curviligne autour de l'axe. Chaque élément de matière minuscule se déplace sur un chemin qui est une hélice présentant des convolutions centrées sur l'axe qui est également une hélice. Ce mouvement est en-30 gendré par la friction de la surface interne du cylindre 27 avec la surface externe de la matière plastique. Du fait de la transmission de chaleur au niveau de l'interface du pas de la vis 41 St de la surface de révolution résultant de 1'échauffement par friction, ou due à un équipement de chauf-35 fage ou de refroidissement, il existe normalement un gradient de température qui varie vers 1'extérieur de 1'axe à 1'interface. Au fur et à mesure que la matière est acheminée à travers chacun des cercles ou plans des broches 47-47, les 40 broches, selon leur hauteur, pénètrent sur des hauteurs cor 72 12799 16 2132873 respondantes, dans la matière contenue dans le canal 42 pour perturber les courants en section transversale normaux de la matière et provoquer le mélànge de cette dernière. En utilisant les broches 47-47 de la manière décrite, on obtient un 5 degré élevé d'uniformité thermique de 1'extrudat. Les broches 47-47 tendent à pallier à la tendance de la matière fondue à migrer en amont vers la face menante ou face de poussée du pas 41. En utilisant les broches 47-47, la matière fondue est pressée vers les faces de fuite du pas pour mêler la 10 matière fondue avec les solides et donner ainsi un extrudat homogène. Il est à observer que, dans le passé, on obtenait une uniformité thermique d'un degré acceptable principalement en réduisant la profondeur du canal 42 à l'intérieur de la 15 section de dosage 39. Cela a naturellement xm corollaire malheureux qui est de réduire la capacité débitrice de l1extrudeuse 20. Dans la figure 7, on a représenté des courbes de débit pour des vis d'extrusion de modèles à décompression et à bagues rainurées typiques. 20 La présente invention évite la réduction de la capa cité débitrice qui serait autrement nécessaire pour homogénéiser la matière. Au lieu de réduire le chemin d'écoulement du courant de matière fondue en sorte de n'obtenir qu'un débit de faible capacité, 1'extrudeuse 20 conforme aux principes 25 de l'invention divise le courant de matière fondue en un certain nombre de courants plus petits, exposant ainsi la matière fondue à des taux de cisaillement élevés pendant une courte période de temps, après quoi les petits courants de matière sont de nouveau fondus en une masse mixte. Comme montré par 30 la courbe en trait plein dans la figure 7, la vis 31 conforme aux principes de l'invention utilise une section de dosage plus profonde 39 pour obtenir une capacité débitrice élevée tout en obtenant simultanément un bon malaxage pour atteindre une certaine uniformité thermique et surmonter la tendance de 35 la matière fondue à dériver en amont. Il est à noter que la présente invention comporte cet avantage supplémentaire que l'on peut aisément modifier les vis utilisées actuellement en sorte qu'elles comportent les broches 47-47. Cela permet de prolonger l'emploi des 40 investissements actuels dans les usines et en même temps 72 12799 17 2132873 d'augmenter le rendément de l'équipement actuel. Dans un agencement typique, dans une extrudeuse de 206 mm, 20/l,pour du polyéthylène de faible densité, la température du cylindre est maintenue à 204°C et la température de la matière fondue à 231°C. La vitesse de la vis d'extrusion 31, qui comprend les broches 47-4-7, est de 46 tours à la minute pour donner un débit de 635 kg à l'heure. Dans un autre agencement typique, dans une extrudeuse de 254 mm, 8 1/2 / 1, la longueur de la section d'alimentation 36 est de 708 mm, celle de la section de compression est de 495 mm, celle de la section de décompression de 126 mm et celle de la section de dosage de 760 mm. La profondeur du canal d'alimentation est de 19 mm, celle de la section de dosage de 30,5 mm avec une avance de la vis de 165 mm. Ce modèle de vis avec l'agencement de broches donne un débit de 500 kg à l'heure à raison de 43 tours à la minute. Bien entendu, les formes de réalisation décrites ci-dessus ne l'ont été qu'à titre d'illustration sans vouloir en aucune manière limiter l'invention. D'autres formes de réalisation peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. 72 12799 18 2132873 REVENDICATIONS 1. Appareil permettant d'acheminer et de traiter des matières thermoplastiques, comportant au moins un canal tournant autour d'un axe de révolution pour faire avancer la 5 matière thermoplastique à travers le canal selon un chemin prédéterminé, et pour soumettre la matière à une série de forces exercées par des composants producteurs de forces s'étendant dans le chemin précité, cet appareil étant caractérisé en ce que tous les composants producteurs de forces 10 d'une partie quelconque du canal ont au moins une partie de leur axe qui se trouve dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, et les parois du canal sont formées par des surfaces qui coupent le plan en sorte que ces parois soient ininterrompues à l'intersection avec ce plan. 15 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal est formé par un pas hélicoïdal engendré autour de l'axe de révolution. 3. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les axes de tous les éléments 20 producteurs de forces d'une partie quelconque du canal se situent sensiblement dans le plan. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que tous les composants producteurs de forces sont disposés le long d'une section de dosage d'une 25 vis d'extrusion, tous les composants producteurs de forces d'une partie quelconque de la section de dosage de la vis se situant sensiblement dans le plan. 5. Appareil selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le groupe amont au moins parmi les composants 30 est espacé de moins d'une spire en aval de la section de décompression de la vis. 6. Appareil selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un second groupe de composants producteurs de forces est disposé à l'extrémité aval de la vis. 35 7. Appareil selon les revendications 1 à 5, caracté risé en ce qu'au moins quatre groupes de composants producteurs de forces sont espacés le long de la section de dosage de la vis, les deux groupes moyens de composants étant également espacés le long de la section de dosage entre le grou 72 12799 19 2132873 pe situé le plus en amont et le groupe situé le plus en aval. S. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les composants producteurs de forces comprennent au moins un groupe d'une série de broches 5 agencées autour de la circonférence de la vis et toutes ces broches se situent à l'intérieur de la section de dosage de la vis. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que les broches sont dirigées radialement perpendiculai- 10 rement à l'axe de rotation de la vis. 10. Appareil selon les revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le plan amont des plans précités est espacé d'un demi pas de la vis en aval de l'extrémité aval de la section de décompression de la vis. 15 11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la hauteur des broches est moindre que celle du pas. 12. Appareil selon les revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la hauteur des broches est la même que celle 20 du pas. 13. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le plan amont des plans précités est disposé à peu près à 4,8 mm en aval de la section de décompression. 25 14. Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que les broches ont un diamètre de 4,8 mm et les axes des broches sont espacés d'au moins 6 mm les uns des autres le long d'un axe, sur la périphérie de l'âme de la vis. 30 15. Procédé permettant d'acheminer et de traiter des matières thermoplastiques à l'aide d'un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'on déplace en rotation une âme comportant au moins un pas hélicoïdal formé sur sa longueur autour d'un axe de rotation 35 pour faire acheminer une matière thermoplastique le long d'un chemin prédéterminé, on comprime la matière, on relâche la pression dans la matière, et on soumet la matière à au moins une série de forces après l'avoir décomprimée, ces forces étant exercées par les composants producteurs de forces pré- 40 cités, tous les composants producteurs de forces le long d'une 72 12799 20 2132873 partie quelconque de l'âme ayant au moins une de leurs parties qui se trouve dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, le pas coupant le plan précité et étant continu à travers ce dernier. 5 16. Procédé selon la revendication 15» caractérisé en ce que l'on introduit au moins une matière thermoplastique en contact avec une première zone d'une vis montée à rotation dans un boîtier, cette vis présentant un pas hélicoïdal, on déplace la vis à rotation autour d'un axe de rotation pour 10 acheminer les matières thermoplastiques longitudinalement le long de la vis à travers un canal formé sur cette dernière en direction d'une seconde zone de la vis, on comprime la matière thermoplastique dans la seconde zone de la vis tandis que la matière est acheminée simultanément à travers la secon-15 de zone vers une troisième zone, on relâche la pression dans la matière thermoplastique dans une troisième zone de la vis, tandis que la matière est acheminée à travers cette troisième zone vers une quatrième zone, on achemine la matière thermo-plastique à travers la quatrième zone de la vis tout en homo-20 généisant simultanément la matière en la soumettant à au moins un groupe d'une série de forces exercées par des composants producteurs de forces espacés sur la surface de la vis et s'étendant dans le canal précité, tous les composants producteurs de forces créant les forces se trouvant dans la 25 quatrième zone de la vis et tous les composants producteurs de forces le long d'une partie quelconque de la quatrième zone de la vis se situant dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la vis et étant dirigés radialement vers l'extérieur à partir de l'axe de rotation.