Brevet FR2257410A1 — publié le 19750808

La présente invention est relative A une t8te d'eitru- sion d'extrudeuse de matière plastiquez La tête d'extrusion selon Itinvention est notamment destinée à l'extrusion de tubes de matière plastique.Cette tête d'extrusion est notamment destinée à une machine d'extrusion-souf- lage, technique selon laquelle le tube subit; à l'état plastique une opération de soufflage pour former un corps creux Elle est ainsi particulièrement adaptée aux machines de soufflage de films et de gaines ou aux machines de soufflage de corps creux dans un soulte. La toute d'extrusion selon l'invention peut également être utilisée sur les machines de gainage de câble, ou sur les machines de fabrication de filets L'invention s' 7pplique plus précisément à une tête dtextrusion comportant un corps percé axialement d'une chambre dans laquelle est monté un poinçon central délimitant dans la dite cha- bre un passage annulaire pour la matière plastique0 Elle s'applique à une tête d'extrusion qui dans les applications ci-dessus est inclinée par rapport à l'axe de l'extrudeuse. Dans les machines de soufflages la dite d'extrusion est d'équerre par rapport à l'axe de l'extrudeuse, ce qui diminue l'influence de la pesanteur sur le produit extradé, à l'état plastique.Le poinçon des tettes d'em- trusion mentionnées délimite un orifice annulaire de passage de la matière plastique et traverse l'ensemble de la tête d'extrusion. II comporte, dans certaines machines de soufflage, un canal axial permettant l'introduction d'air sous pression destiné à gonfler le produit extrudé0 Le poinçon central peut également être manoeuvré verticalement de manière à faire varier la surface de 1' orifice annulaire définissant la section du produit extrudé. Dans les têtes d'extrusion inclinées par rapport à l'extra- deuse le changement de direction subit par la matière a des conséquences importantes. ha matière, à la sortie de l'extrudeuse, doit se diviser en deux flux qui passent des deux cotés du poinçon central. Les deux flux se rejoignent ensuite avant la sortie de la tête d'extrusion. Cet écoulement perturbé de la matière introduit des défauts d'homogénéité dans le produit extrudé. Dans le coude de la tête d'extrusion, les conditions de pression d'écoulement, de vitesses d'échauffement, sont différentes sur la périphérie de la chambre annulaire entourant le poinçon central.De ce fait, le débit de matière tout autour de l'orifice annulaire de sortie reste variable et le tube obtenu par extrusion a une épaisseur variable sur la circonférence de sa section. On connut différentes techniques ayant pour but d'obtenir un tube homogène et de bonne géométrie à la sortie d'une tête d'extrusion inclinée. Une technique connue, décrite dans le brevet français 1o269o953, consiste à prévoir dans la tête d'extrusion une. ouverture, traversée par le poinçon et excentrée par rapport au dit poinçon, de manière que le passage entre la paroi de l'ouverture et le poinçon soit plus étroit d'un c8té que de l'autre. Cette technique ne permet pas d'éviter les défauts d'homogénéité dûs à la division du flux de matière par le poinçon centrals Une autre technique consiste à disposer une grille perforée dans la tette d'extrusion. Cette grille introduit une perte de charge importante pour l'écoulement de la matière et n'assure pas parfaitement une bonne distribution du débit de matière. La présente invention fournit une tette d'extrusion déflectrice avec un poinçon central qui est susceptible de fournir un tube -extradé homogène et de section droite régulière. La matière, après sa division par le- poinçon central, est brassée énergiquement en avalj dans la chambre annulaire entourant le dit poinçon, ce qui confère une excellente homogénéité su produit. L'homogé- néisation des matières thermoplastiques et des matières colorantes est renforcés La tête d'extrusion selon l'invention comporte S - un corpsdoté dtun conduit dont un orifice est destiné à entre raccordé à la sortie de l'extrudeuse et d'une chambre prolongeant ledit conduit, dont l'axe est incliné par rapport à l'axe de la dite extrudeuse et qui est ouverte à son extrémité, par un ajutage de filière - un poinçon central traversant la chambre selon son axe, en laissant un espace annulaires Conformément à 11 invention, la tette d'extrusion est caractérisée par le fait qu'elle comporte : - une turbine d'homogénéisation creuse, guidée dans l'espace annulaire entre le poinçon et le corps, comportant au moins un filet hélicoïdal, - des moyens de butée de la turbine0 Ltinvention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés. La figure unique représente la tête d'extrusion selon l'invention, selon une coupe passant par l'axe du poinçon central et par l'are de l'extrudeuse associée. La toute d'extrusion représentée sur la figure comprend un corps t comprenant une virole 11 munie d'une tubulure 111 qui est susceptible d'être raccordée sur une extrudeuse non représentée et dont le canal central 12 permet le passage de la matière à la sortie de la dite extrudeuse. Le corps 1 présente un alésage 13 formant une chambre dans laquelle débouche le canal 12, l'axe 14 de la dite chambre étant incline par rapport à l'axe 15 de l'extrudeuse. L'extrémité inférieure du corps 1 est formée d'un anneau 16, monté de façon amovible sur la virole 11 et présentant un ajutage 161.La chambre formée dans le corps 1 est traversée selon l'axe 14 par un poinçon 2 délimitant une fente dsextrusion annulai- re 3. le poinçon comporte, comme cela est connu sur les machines de soufflage, un canal axial non représenté permettant l'injection sous pression. Dans le mode de réalisation représenté, le poinçon 2 est immobile axialement et comporte à cet effet un épau- lement fixé sur le corps par un écrou 4. Selon un autre mode de réalisation, conforme à une tech- nique connue, le poinçon 2 peut être déplacé axialement pour permettre de régler la largeur de la fente d'extrusion 3. La tête d'extrusion comporte une turbine d'homogénéisation 6 ajustée dans l'espace annulaire 5 compris entre le poin- çon 2 et le corps i. Cette turbine 6, de forme tubulaire, adaptée à la forme de l'espace annulaire 5, comprend sur son enveloppe axtérieure un ou plusieurs filets hélicoïdaux 61, et comprend dans son alésage un ou plusieurs filets hélicoïdaux 62, les soumets des filets 61 et 62 étant ajustes, avec un jeu suffisant, contre respectivement l'alésage 13 et le poinçon 2. les filets 61 et 62 assurent donc le guidage de la turbine entre le poinçon 2 et le corps 10 La pression de la matière au contact des filets développe d'une part des efforts parallèles à l'axe 14 dirigés vers la fente d'extrusion 3 et d'autre part un couple provoquant la rotation de la turbine0 les efforts parallèles à l'axe 14 sont encaissés par l'intermédiaire d'un épaulement 162, prévu sur l'anneau 16, contre lequel vient s'appliquer la turbine par l'intermédiaire des portées 611 usinées en bout des filets 61. On comprend que la présence de filets, sur la suface extérieure d'une part, dans l'alésage d'autre part, augmente le couple appliqué à la turbine en réduisant au minimum les frottements. Il est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de ltinvention, imaginer des variantes et perfectionnementa de détails, de même qu'envisager l'emploi de moyens équiv REVENDICATIONS i. TeÂte d'extrusion d'une extrudeuse à matière plastique comportant - un corps dote d'un conduit dont un orifice est destiné à être raccordé à la sortie de ltextrudeuse et d'une chambre prolongeant ledit conduit, dont l'axe est incliné par rapport à l'axe de ladite extrudeuse et qui forme un ajutage de filière, - un poinçon central traversant la chambre selon son axe en laissant un espace anaulaire, caractérisée par le fait quelle comporte - une turbine d'homogénéisation creuse, guidée dans l'espace annulaire compris entre le piston et le corps, comportant au moins un filet hélicoïda;. et entrainée par la pression de la matière au contact des filets, - des moyens de butée de la dite turbine. 2 T8te d'extrusion d'une extrudeuse à matière plastique selon la revendication i, caractérisée par le fait que la turbine comporte au moins un filet hélicoïdal sur sa surface extérieure et au moins un filet hélicoïdal dans son alésage, lesdits filets assurant son entrainement 3 Texte d'ewtrusion selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les moyens de butée de la turbine sont constitués par un épaulement ménagé sur une pièce fixe et contre lequel s'appuie au moins un filet de la turbine.