Brevet FR2271032A1 — publié le 19751212

L'invention a pour objet une machine d'extrusion de matières comportant au moins deux vis d'avancement de de la matière par engrènement l'une dans l'autres On connafl depuis longtemps des machines d'extrusion comprenant une vis placée dans un fourreau cylindrique se terminant par une partie conique munie à son sommet d'une buse dans laquelle est ménagée au moins un orifice de sortie de la matière, l'avancement de cette dernière étant provoquée par la rotation de la vis. La vis se termine elle-mame par une pointe conique s'engageant dans le ctne de sortie du fourreau, dont elle est séparée par un espace formant un conver geni- dans lequel la matière est dirigée de la fin du filet de la vis jusqutà la buse de sortie.Ces machines sont souvent utilisées pour la fabrication de tuyaux, de profilés etc ... Pour améliorer l'avancement de la matière, on utilise depuis un certain temps deux machines comprenant deux vis engrenant l'une dans l'autre de façon à faire avancer la matière vers un orifice de sortie0 Or on a constaté que dans de telles machines, il se produit souvent un écoulement de la matière assez anarchique notamment à la sortie des vis.En outre, de telles machines sont utilisées parfois pour la fabrication d'autres produits tels que des granulés plastiques, et la buse de sortie est alors remplacée par une plaque percée d'orifices, Lorsque la machine présente certaines dimensions, on est limité par les possibilités de réalisation de la plaque qui doit zetre assez épaisse en raison des efforts exercés0 L'invention a pour objet des perfectionnements aux machines d'extrusion permettarrt de remédier à ces inconvénients. Conformément à l'invention, le fond de ltenceinte entourant les vis comprend au moins deux espaces coniques creux ouverts vers l'intérieur de l'enceinte et centrés chacun sur l'ase d'une vis, chaque espace creux étant prolongé vers l'extérieur par un canal axial d'évacuation de la matière, la pointe de chaque vis pénétrant dans l'espace coaxial avec un jeu ménageant un conduit conique annulaire convergent vers le canal axial. Selon une caractéristique importante de l'invention, les espaces creux sont sécants de telle sorte que les conduits convergents aient une partie centrale commune d' équilibrage des flux de matières. L'invention va maintenant titre décrite en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés. La figure 1 est une vue en coupe de l'extrémité d'une machine d'extrusion selon llinventione La figure 2 est une vue de détail de la sortie de la machines La figure 1 représente l'extrémité de deux vis 1 et 2, engrenant l'une dans l'autre et disposées à l'intérieur d'un fourreau 3. Chaque vis se termine par une pointe conique Il ( 21) et, selon l'invention, chaque pointe conique pénètre dans un espace conique creux 41, 42, ménagé à l'intérieur d'un fond massif 4 fermant l'enceinte limitée par le fourreau ). Les pointes des vis sont séparées des espaces creux par un jeu ménageant un conduit conique 12, 22, convergeht vers un canal 13, 23 ménagé dans le fond de l'espace conique 41, 42j et dans l'ase de chaque visro Dans le mode de réalisation représenté, chaque canal axial 13, 23, débouche dans le fond d'un conduit annulaire conique divergent 14, 24, ménagé entre un espace conique creux 43 44, prévu dans le fond 42 dans l'axe de chaque vis, et une pointe conique 15, 25, opposée à celle de la vis et écartée de la paroi de l'espace creux correspondant par un intervalle déterminant le conduit conique divergent 14, 24 qui débouche à l'extérieur par une ouverture annulaire. Les pointes 15 et 25 sont normalement solidaires d'une plaque de fermeture 5 placée contre le fond 4 et comportant deux séries circulaires d'orifices 51, 52, placées devant les ouver- tures annulaires des conduits divergents 14 et 24. On voit que la disposition qui vient d'être décrite permet de répartir un grand nombre d'orifices de sortie sur une surface importante et par conséquent d'obtenir un grand débit de sortie sans titre obligé de donner à la plaque de fermeture 5 une épaisseur trop importante. Mais l'avantage essentiel de l'invention réside dans l'utilisation de deux canaux de sortie 13 et 23 disposés chacun dans l'axe d'une vis0 En effet, contrairement aux machines précédentes où la matière poussée par les deux vis sortait par un orifice unique de grande dimension, l'utilisation d'un canal de sortie devant chaque vis permet d'obtenir un meilleur écoulement de la matière. En outre, comme on l'a représenté sur la figure 1 il est avantageux que les espaces coniques creux 41, 42 ménagés dans le fond 4 soient sécants de telle sorte que les conduits convergents 12 et 22 aient dans le milieu de la machine une partie commune 20 qui permette dans une certaine mesurej le passage de la matière d'un conduit convergent à l'autre et assure ainsi l'équilibrage des flux de matière entre les deux canal 13 et 23. Bien entendu, si l'on peut utiliser directement la matière passant dans les canaux 13 et 23, le fond 4 ne comporte pas les conduits divergents 14 et 24 l'évacuation de la matière se faisant dès la sortie des canaux 13 et 23. L'utilisation des couronnes d'oriiices-51 et et 52 est cependant indiquée lorsque la matière doit être débitée en granulés de dimension assez faible.' En outre, la disposition selon l'invention de la plaque de fermeture 5 permet de perfectionner la fabrication des granulés. in effet, comme on l'a représenté en détails sur la figure 2, on peut utiliser devant chaque couronne d'orifices 51 (52) un couteau 61 (62) entraSné en rotation autour d'un pivot 610 coaxial à la vis correspondante 1 (2)'.' On a constaté que pour diverses raisOnS, le débit de matière dans les canaux de sortie 13 et 23 n'est pas égal mais que toutefois, lorsque la machine est en régime, les vitesses de sortie de la matière par les orifices 51 et 52 restent constantes. Dans ces conditions, on conçoit qu'il est possible dtajuster les vitesses des couteaux 61, 62 en fonction des vitesses respectives de sortie par les orifices 51, 52, pour obtenir des tronçons de matière de longueur égale à la sortie des deux couronnes d'orifices. Une fois ce réglage effectué, on sera str d'obtenir des granulés réguliers étant donné que les vitesses de sortie ne varient pratitlement pas en régimeS Bien entendu; l'invention ne se limite pas aux détails du mode Be réalisation qui vient outre décrit, mais elle en couvre ai contraire tous les variantes et notamment celles qui n'en différeraient que par l'emploi de moyens équivalents-; REVENDICAtIONS 10/ Machine d'extrusion de matières comportant au moins deux vis d'avancement de la matière, par engrènement l'une dans l'autre, à l'intérieur d'une enceinte comprenant un fourreau enveloppant les vis, une ouverture d'alimentation en matière brute et un fond aval muni d'orifices de sortie de la matière, chaque vis se terminant, du c & é du fond, par une pointe conique, pénétrant dans un espace conique creux centré sur l'ase de la vis, avec un jeu ménageant un conduit annulaire convergent vers un canal axial, caractérisée par le fait que les orifices de sortie sont répartis en au moins deux séries circulaires disposées en couronnes à la sortie de conduits divergents dans le fond desquels débouchent lesdits canaux axiaux d'évacuation de la matière. 20/ Machine d'extrusion selon la revendication i, caractérisée par le fait que chaque canal axial débouche dans le fond d'un con duit annulaire divergent @énagé entre un second espace conique creux centré sur le canal @xial et une pointe conique opposée à eslle de la vis et écartée par un intervalle de la parei du second @@pace @r@ux. 3 / Machine d'ertr@sion @elon la revendication 1, carastéri sée par le fait qu'elle comprend une plaque de fermeture appl@nué@ sur le fond de l'onceinte et @@r laquelle sont @@@ag@e@ la @@@@te c@nique et la cour@@ne d'orific@@ correspondant à chaque vi@. 4 / Machine d'ertrusion selon la revendi@@tion 1, caracté- risée par le fait qu'elle comprend, devant chaque cour@nne d'orifices au moins un couteau monté rotatif autour d'un arbre coaxial à la vie c errss-ante a - 5 / Machine d'extrusion selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les couteaux rotatifs sont entrainés chacu@ à une vitesse ajustée en fonction de la vitesse d@ sortie de la matière par les orifices de la couronne correspondante pour obtenir des tron çons de matière de longueurs égales à la sortie des deux couron@es.