Brevet FR2186334A1 — publié le 19740111

La présente invention concerne les malaxeurs pour résines synthétiques, caoutchouc et produits analogues. On connaît un malaxeur de technique antérieure comprenant un cylindre et deux arbres de malaxage parallèles contenus dans ce cylindre. Le produit à malaxer est introduit dans le cylindre par une extrémité de ce dernier, est réchauffé jusqu'à fusion, malaxé par les arbres de malaxage, puis refoulé à l'autre extrémité du cylindre. Ce genre de malaxeur a un débit relativement faible, étant donné que la contre-pression longitudinale est élevée et que les arbres de malaxage ont des dimensions et une vitesse de rotation limitées. L'invention a donc pour objet un malaxeur perfectionné pouvant malaxer des produits avec des rendement élevés et un débit important et dans lequel la contre-pression axiale est pratiquement éliminée, ce qui simplifie la conception de l'appareil. Ce nouveau malaxeur comprend un corps cylindrique creux présentant un orifice d'alimentation à chacune de ses deux extrémités et, en son centre, un orifice de décharge du produit malaxé, deux arbres parallèles de malaxage orientés longitudinalement et un mécanisme d'entraînement de ces deux arbres, dont chacun est muni, au voisinage de ses deux extrémités opposées, de vis servant à entratner le produit introduit par les orifices d'alimentation vers celui de décharge et des pales de malaxage disposées de part et d'autre de cet orifice de décharge, les vis et les pales de malaxage étant disposées symetriquement par rapport au centre de la longueur du corps. Par cette disposition symétrique, les contre-pressions de part et d'autre de l'orifice de décharge s'annulent mutuellement. Le mécanisme d'entrainement est réalisés de façon à faire tourner les deux arbres de malaxage en sens opposés et à des vitesses légèrement différentes, de manière que le produit traité soit soumis à un malaxage très complexe, ce qui augmente l'éfficacité de l'appareil. Les pales de malaxage ont un pas relativement grand et, par suite, une faible inclinaison, de sorte que le produit fondu est déplacé à faible vitesse et est complètement malaxé. Ce produit malaxé refoulé de l'appareil est envoyé dans un extrudeur de type classique. Le produit à malaxer est chargé dans une trémie disposée au-dessus du centre du corps et est envoyé vers les orifices d'alimentation par quantités égales, à l'aide d'un transporteur à vis. D'autres objets et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue en élévation latérale, avec une partie en coupe, d'une forme de réalisation préférée; et - la figure 2 est une vue en plan, partiellement en coupe, montrant le piston, les tiges de malaxage et le mécanisme d'entratnement à engrenage. Le malaxeur représenté comprend un corps cylindrique horizontal 1 muni d'un dispositif de réchauffage approprié (non représenté) et comportant une partie centrale creuse alésée 2 à section transversale en double cercle. Des orifices 3a et 3b d'alimentation du produit à traiter sont agencées sur la surface supérieure du corps à proximité des deux extrémités de la partie creuse 2, et un orifice de décharge 4 est ménagé au fond de cette partie. L'évidement 2 contient deux arbres de malaxage 5 et 6 orientés en longueur et entratnés en sens opposés, à des vitesses différentes, par un mécanisme d'entratnement ll qui sera décrit plus loin. Les extrémités opposées des arbres de malaxage 5 et 6 constituent des vis 7a, 7b et 8e , 8b servant à entraîner le produit à traiter, tandis que des pales de malaxage 9a, 9b et lOa, lob sont agencées dans la partie centrale.L'orifice de décharge 4 est situé au centre de la longueur des arbres de malaxage, et les pales et vis sont disposées symétriquement par rapport au centre de la longueur du corps. Comme on le voit bien sur la figure 2, le mécanisme d'entratnement 11 comprend un arbre de transmission 12 entraîné par un moteur électrique 25 (figure 1), et des boites 13a et 13b à engrenages disposées aux extrémités opposées de cet arbre 12. Le mécanisme de transmission de gauche, 13a, est composé d'un premier pignon 15e calé sur un arbre 14a relié à l'arbre 12 à l'aide d'un accouplement 21a, une roue 16e en prise avec le premier pignon 15a et un pignon 17a coaxial de la roue 16a, une autre roue 18a en prise avec le pignon 17a, et un pignon- 19e en prise avec la roue 18a et calé à l'extrémité gauche de l'arbre de malaxage 5. La boite de transmission 13b de droite comprend des éléments d'engrenage 15b à 18b identiques à ceux de la boite de gauche. Toutefois, le pignon l9b, en prise avec la roue 18b tourne fou sur l'extrémité de droite de l'arbre 5 de malaxage, et un élément 20b en prise avec le pignon 19b est calé sur l'extrémité de droite de l'arbre 6 de malaxage. En donnant aux mécanismes de transmission 13a et 13b des rapports d'engrenages différents, on fait tourner les arbres de malaxage 5 et 6 à des vitesses légèrement différentes. Dans le montage de la figure 2, les arbres 14a et 14b des pignons 15a et 15b sont reliés à l'arbre de transmission 12 au moyen de dispositifs d'accouplement 21a et 21b, mais, bien entendu, on peut entraîner les arbres 14e et 14b à l'aide de moteurs électriques indépendants.Les pales de malaxage 9a, 9J #- 10a, lOb ont un grand pas et, par suite, une faible inclinaison, de sorte que la poussée longitudinale qu'elles exercent sur le produit malaxé est faible. Le produit à malaxer est chargé dans une trémie 22 disposée audessus du centre du corps 1, et est envoyé vers les orifices d'alimentation 3a et 3b des deux extrémités du corps 1, à l'aide d'un transporteur à vis 23 (figure 1). Un extrudeur à vis 24 de décharge est disposé au-dessous du corps et perpendiculairement à celui-ci, de manière à recevoir le produit malaxé de l'orifice 4 de décharge pour l'extruder. Au moins la vitesse de l'un des deux éléments, transporteur à vis 23 et extrudeur à vis 24, est modifiée de façon continue. Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: un produit à l'état granulaire ou pulvérulent, par exemple une résine synthétique ou un caoutchouc, est envoyé en quantités égales aux orifices d'alimentation3a et 3b des deux extrémités du corps 1, depuis la trémie 22 au moyen du transporteur à vis 23; ensuite, les deux arbres de malaxage 5 et 6 sont mis en rotation de sens inverse (comme représenté par des flèches sur la figure 1), à des vitesses légèrement différentes, de façon à entraîner le produit introduit par les orifices d'alimentation 3a et 3b vers l'orifice de décharge 4, à l'aide de leurs vis 7a, 7b et 8a, 8b et le produit traité est fondu dans son déplacement par la chaleur et est malaxé par les pales de malaxage 9a, 9b et lOa, lOb. Comme indiqué plus haut, étant donné que la poussée longitudinale exercée par les pales de malaxage 9a, 9b et lOa, lOb est faible, l'alésage 2 est remplit du produit qui est fondu et malaxé. Ensuite, ce produit malaxé est refoulé vers l'extrudeur 24 par l'orifice de decharge 4, à faible vitesse, puis y est extrudé pour former un objet de la forme voulue. En réglant convenablement la vitesse de la vis transporteuse 23 ou de llextrudeur à vis, ou des deux, on peut augmenter ou diminuer le temps pendant lequel le produit est malaxé par les arbres 5 et 6, et augmenter ou diminuer le débit du produit malaxé refoulé par l'orifice de décharge 4. En faisant tourner les deux arbres de malaxage 5 et 6 en sens inverses et à des vitesses légèrement différentes (par exemple, dans le rapport de 15 à 17), on soumet le produit fondu à un malaxage très complexe, afin d'assurer un malaxage très efficace. Comme indiqué plus haut, le produit est amené aux deux extrémités opposées du corps et est réchauffé et malaxé pendant son déplacement vers l'orifice de décharge situé au centre, de sorte que les contre-pressions longitudinales exercées sur les deux cOtés de l'orifice de décharge s'annulent mutuellement et qu'il n'y a pas à prévoir un dispositif par exemple, à portées de butées pour s'opposer aux contre-pressions. De plus, étant donné que les arbres 5 et 6 de malaxage, à vis 7a, 7b et 8a, 8b et pales de malaxage 9a, 9b et loua, lOb sont agencés des deux cOtés de l'orifice de décharge 4, on double le débit du malaxeur. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif et nullement limitatif et que l'on pourra y apporter toutes modifications de détail sans pour cela sortir de son cadre. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Malaxeur caractérisé par le fait qu'il comprend un corps cylindrique alésé présentent un orifice d'alimentation vers chacune de ses deux extrémités et, en son centre, un orifice de décharge du produit malaxé, deux arbres parallèles de malaxage disposés dans le corps suivant sa direction longitudinale et un mécanisme d'entraînement de ces deux arbres de malaxage, chacun étant muni, au voisinage de ses deux extrémités opposées, de vis servant à entraîner le produit introduit par les orifices d'alimentation vers l'orifice de décharge, et des pales de malaxage de part et d'autre de cet orifice de décharge, ces vis et pales étant disposées symétriquement par rapport au milieu de la longueur du corps. 2. Malaxeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit mécanisme d'entraînement comprend des moyens pour entraîner les deux arbres de malaxage en sens inverses et à vitesses différentes. 3. Malaxeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites pales ont un pas relativement grand et une faible inclinaison. 4. Malaxeur selon la revendication 1, caractérisé par des moyens de réchauffage pour la fusion du produit dans le cylindre. 5. Malaxeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une trémie recevant le produit à malaxer et située au-dessus et au centre de la longueur du corps et un transporteur disposé entre cette trémie et les orifices d'alimentation. 6. Malaxeur selon la revendication 1, caractérisé par un extrudeur à vis qui reçoit le produit malaxé, évacué par l'orifice de décharge et qui est perpendiculaire à l'axe du corps.