Brevet FR2338779A1 — publié le 19770819

La présente invention concerne un dispositif de plastification et fusion de matière plastique, notamment sous forme de granulé, et comportant un cylindre #cbauffahLe de pressage, dans lequel tourne une vis divisée en deux sections de compression séparées l'une de l'autre par une section de détente, ce cylindre présentant en outre,da côté de son entrée, une ouverture de chargement et, dans l'étendue de la section de détente, une ouverture de dégazage, dispositif pouvant astre associé à une machine de moulage par injection. On sait utiliser, pour le pressage en boudin et le moulage de matières plastiques, des presses à vis dans lesquelles la matière plastique en granulé est comprimée entre la paroi d'un cylindre de pressage et une vis tournant dans ce cylindre, échauffée et plastifiée. Il se dégage alors des composants volatils qui doivent astre retirés de la matière plastifiée. Tant que ces composants volatils ne sont constitués que par de la vapeur d'eau, on pourrait éliminer celle-ci par un séchage préalable du granulé. Mais de tels dispositifs de préséchage, montés en amont du poste de chargement de la presse à vis, élèventles coûts d'investisw serment et ne sont pas, de leur côté, exempts de difficultés car, si le courant d'air de séchage n'est pas conditionné de façon précise, le granulé peut attacher et former des agglomérats0 La présente invention a pour but de perfectionner le dispositif du type défini initialement de façon qu'un granulé non soumis, comme d'usage, à séchage préalable, puisse astre parfaitement traité et dégazé sans avoir à reco#urir au vide ou à utiliser des dispositifs accessoires coûteux. A cette fin, un dispositif du type défini initialement se caractérise suivant l'invention en ce que, au-dessus de l'ouverture de chargement du cylindre, est disposé un système réglable de dosage, en ce que, en aval de la première section de compression de la vis, le filet de vis est interrompu par une collerette annulaire formant avec la paroi du cylindre une fente de cisaillement, en ce que, dans la section consécutive de détente de la vis, le noyau de vis est taillé plus profondément, jusqu'à environ 20 #, que celui de la section d'amenée, et en ce que l'ouverture de dégazage est pratiquée dans le premier tiers de la section de détente. Dans le cas où le dispositif suivant l'invention coopère avec une machine de moulage par injection, il est avantageux que la longueur de la section de détente soit d'environ 1,6 à 2 fois celle de déplacement de la vis dans le cylindre, pour que l'ouverture de dégazage reste sûrement dans la région sans pression, même lorsque la vis est déplacée en arrière. La disposition d'une fente de cisaillement dans le cylindre ainsi que d'une ouverture de dégazage quelque peu en aval (dans le sens du transport de matière) est en elle-même connue dans les boudineuses à vis. Dans ces dispositifs connus, la pression de retenue auprès de l'ouverture de dégazage est réglée par déplacement en direction axiale de la vis vis-à-vis du cylindre, de façon que la matière à transférer n'aille pas juqu'à monter dans l'ouverture de dégazage. Mais cette précaution n'est pas applicable à des machines à mouler par injection, dans lesquelles la vis recule au cours du cycle de travail. On connaît, d'autre part, des presses à vis qui sont équipées d'un système de dosage à entraînement vibré et d'une ouverture de dégazage dans le cylindre de pressage, mais où l'ouverture de déga zage entoure la sortie du système de dosage, qui est en outre conçu de niveau réglable pour pouvoir modifier la distance de son ouverture de sortie à la vis, cela en vue de réaliser une alimentation uniforme à complet remplissage des spires de la vis sansaccun,I1atiou au-dessus de ces spires. Dans les mesures suivant l'invention permettant de dégazer la matière plastifiée, il n'est nullement besoin d'un tel réglage; le débit d'amenée est réglé de façon que, d'une part, la vis ne soit pas suralimentée, mais que, d'autre part, elle reçoie suffisamment de matière pour que, dans la première section de compression, la friction soit entretenue et qu'une compression notable de la matière ait lieu.En augmentant le volume de remplissage du cylindre dans la section de dégazage de la vis ainsi qu'en disposant d'une étroite fente de cisaillement en amont de cette section, la pression subie par la matière dans cette section est ramenée àla pression extérieure à l'ouverture de dégazage, de sorte que la matière se trouve vivement dégazée, d'une part, et qu'elle nta pas tendance, d'autre part, à monter dans ltouverture de dégazage. La possibilité de réglage du système de dosage fait que l'on peut s'accomodor de teneurs variées en humidité de la matière et traiter des matières aussi différentes, en ce qui concerne leurs propriétés hygroscopiques, que polycarbonates, méthacrylates, résines AB S (acrylonitrile-butadiène-styrène), butadiènes-styrènes, acétates de cellulose, polyamides, et cela au moyen d'une seule et unique vis de plastification. En raison de la longueur recommandée par l'invention de la section de dégazage, le réglage n'est pas critique, en sorte que l'on nta nul besoin pour cela d'un système automatique coûteux.Par contre, la longueur totale de la vis est sensiblement plus courte que celle connue des vis de dégazage connues de 1'art antérieur, divisées en plusieurs sections. L'invention sera mieux comprise, en ce qui concerne certains détails et avantages du dispositif, à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation et à l'examen des dessins annexes correspondants, dans lesquels - la fig. 1 est une vue on coupe longitudinale d'une presse à vis avec système de dosage, pour machine à mouler par injection ; - la fig. 2 est un diagramme montrant l'allure des variations de pression dans le cylindre de la fig. 1, rapportées aux différentes sections de la vis. La presse à vis représentée à la fig. 1, co#mportant cylindre do pressage 1 et vis 2, est destinée à plastifier et faire fondre une matière plastique, avant son envoi dans une machine à mouler par injection. Du cbté de l'entrée du cylindre 1 et au-dessus de celui-ci, est disposé un système de dosage 3 avec puits de chargement 4 en forme de trémie. Dans le système de dosage 3, un bac à secousses 31 est posé sur un vibreur 32 agité par moteur électrique ou organe électromagnétique. La fréquence des vibrations peut, de façon connue, entre choisie par exemple au moyen d'un potentiomètre et réglée en fonction de la nature et de l'état du granulé de matière plastique transformée, et en tout cas de façon qu'à son ouverture d'entrée 11 la vis 2 ne risque pas autre suralimentée. Dans la tate de cylindre 5 est montée déplaçable en translation une tige de fermeture de buse 5i, entraînée par un système de commande associé 6; du côté frontal de la tête de cylindre 5 est vissée une buse 7. A mi-longueur environ du cylindre 1, a été pratiquée une ouverture divisée de dégazage 12. La vis 2 est divisée en plusieurs sections. Dans le sens allant de ltouverture de chargement 11 à la buse 7, ces sections sont les suivantes s une section d'amenée et d'introduction 21 de pas constant et de diamètre de noyau constant, dans laquelle la pression exercée sur la matière croît progressivement à partir de l'ouverture de chargement 11, une première section de compression 22, dans laquelle la vis prend un diamètre de noyau croissant et augmente la pression fortement et par degrés jusqu'à ce qu'elle atteigne sa valeur maximale dans une section de retenue 23 constituée par une fente de cisaillement ménagée entre une collerette 28 de la vis et la paroi du cylindre, puis une section de détente 24 dans laquelle la pression exercée sur la matière retombe à la valeur de la pression extérieure, du fait qu'à alésage constant du cylindre le diamètre de noyau de la vis est sensiblement plus petit(d'environ 15 o,#) que le diamètre analogue dans la section d'amenée 21 et dans le premier tiers de laquelle se trouve l'ouverture de dégazage 12, puis une seconde section de compression 25 à diamètre de noyau croissant et, par conséquent, pression croissante sur la matière, et enfin, comme dernière section avant la tate de vis 27, une section de calibrage 26. Si le diamètre du cylindre est D, il ressort de la fig. 1 que la longueur de la section de détente 24 est de 5 à 6 D, en sorte que, dans le cas d'un déplacement de la vis de 3 D, l'ouverture de dégazage 12 se trouve sûrement dans la région sans pression. Malgré cela, la longueur totale de la vis 2 n'est que de 20 D à comparer aux 25-35 D des vis usuelles de plastification de l'art antérieur. il ne parait pas nécessaire de souligner que des vis plus courtes sont, au double point de vue de leur structure et de leur service, plus avantageuses que des vis relativement longues. Dans l'ouverture de charjiemenellést cre6'e1 du fait du puits de chargement qui y débouche, une fente annulaire 41. Cette fente assure sans obstacle un prédégazage et empêche la constitution d'agglomérats de granulé. REVE NDI C ÂT IONS 1 - Dispositif de plastification et fusion de matière astiques notamment sous forme de granulé, et comportant un cylindre échauffable de pressage, dans lequel tourne une vis divisée en doux sections de compression séparées l'une de l'autre par une section de détente, ce cylindre présentant en outre, du caté de son entrée, une ouverture- de chargement et, dans llétendue de la section de détente, une ouverture de dégazage, dispositif pouvant autre associé à une machine de moulage par injection, caractérisé en ce que, au-dessus de l'ouverture de chargement (11) du cylindre, est disposé un système réglable de dosage (3), en ce que, en aval de la première section de compression (22) de la vis (2), le filet de vis est interrompu par une collerette annulaire (28) formant avec la paroi du cylindre une fente de cisaillement, en ce que, dans la section consécutive de détente (24) de la vis (2), le noyau de vis est taillé plus profondément, jusqu'à environ 20 #, que celui de la section d'amenée- (21) et en ce que l'ouverture de dégazage (12) est pratiquée dans le premier tiers de la section de détente (24). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur de la section de détente (24) est d'environ 1,6 à 2 fois la longueur de déplacement de la vis (2) dans le cylindre (1). 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de dosage (3) est équipé d'un ontrainementvibreur(3#. 4 1 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le puits de chargement (4) forme avec l'ouverture de chargement (11) du cylindre (i) une fente de prédégazage (41).