Brevet FR2334490A1 — publié le 19770708

La présente invention concerne l'extrusion de matières plastiques et vise notamment un procédé et un appareil pour l'ex- twusion et le calibrage de matières thermoplastiques. Dans l'~..trusion de matièr s thermoplas-viques, c'est une filière qui donne s forme au profil sortant de la boudineuse. Dans certains cas où la matière extrudée est fortement cristalline, on prévoit en aval de la filière un accessoire de calibrage entièrement monté de manière étanche dans une chambre ou cuve de refroidissement1éventuellement sous vide pour faciliter le cali brage final. Les perfection ements apportés au calibrage ont porté jusqu' présent sur l'accessoire de calibrage séparé.La présente invention vise une nouvelle technique d'extrusion qui, outre qu'elle améliore le calibrage, permet d'accélérer sensiblement la fabrication, notamsent dans le cas de matières plastiques, telles que les polyuréthannes qui deviennent très fluides lor~lu'el- les sont chauffées, même à température modérée, du fait de leur structure fortement cristalline, ce qui les rend très difficiles à manipuler à chaud. De plus, des matières fortement cristallines telles que polyuréthannes sont très poisseuses à chaud, ce qui rend leur calibrage difficile, même dans le dispositif e calibrage indépendant situé en aval de la boudineuse. Selon la présente invention, on monte un manchon de refroidissement sur la filière d'une boudineuse, avec interposition t'un moyen d'isolation, le manchon présentant un orifice un peu plus grand que celui de la filière. Ce manchon est traversé par un fluide de refroidissement et peut présenter, autour de la face intérieure de son orifice, des alésages ou canaux pour l'amenée sur le profilé d'un agent de refroidissement et de lubrification. Une cuve de refrodissement et de calibrage peut être placée en aval de la boudineuse pour assurer le calibrage final du profilé. On va maintenant décrire l'invention en détail en se référant aux dessins annexés, sur lesquels La figure 1 est une vue de profil d'un appareil d'extrusion et de support; la figure 2 est une vue en bout de l'avant du manchon refroidisseur représenté sur la figure 1; la figure 3 est une vue partielle en coupe droite de la filière et du manchon refroidisseur, montrant aussi le profilé; la figure 4 montre en coupe droite un manchon refroidisseur suivant une variante; la figure 5 est une vue en bout do l'avant d'un manchon refroidisseur suivant une autre variante#; la figure 6 est une vue en coupe suivant la lie 6-6 du manchon reprisent sur la figure 5. Sur les messins les pièces homologues portent sur tou- tes les figures les mêmes références numériques La figure 1 mon- tre un appareil de fluidification et d'extrusion 10 comportant une trémie Il et une boudineuse 1 mue par un moteur 13, monté dans un socle 14.Une filière 15, convenablement raccordée à la boudineuse 12, confère au profilé 18 la forme souhaitée. Elle présente à cette fin un orifice 16 (figure 3) dont le contour a la forme à donner à l'article. Po-r parfaire le façonnage et le calibrage de l'article 18, quand celui-ci est en matière plastique à bas point de fusion telle que polyuréthanne, on fait traverser à l'article 18 un accessoire de calibrage 20 logé dans une cuve de refroidissement t de calibrage 22. L'accessoire de calibrage cO n'est représenté que schématiquement; il est monté dans la chambre de fluide 21 de la cuve de refroidissement et de calibrage 22, dont les détails de structure sont bien connus du technicien. La chambre 21 présente une entrée ménagée dans la paroi frontale 23 de la cuve 22 et une sortie ménagée uns la paroi d'extrémité opposée. Des joints d'étanchéité interdisent les fuites de fluide à partir de la chambre 21. La chambre 21 est remplie jusqu'au niveau convenable d'un liquide de refroidissement ni circule constamment, arrivant par un conduit 24 et ressortant par un conduit 25. En circulant ainsi, le liquide de reiroidissecient baigne le dispositif de calibrage 20 et entre en contact avec lc profilé 18 qui traverse la chambre 21. Des moyens pour faire le vide sont associes au dispositif de calibrage 20 d'une manière connue de longue date du technicien. A la filière 15 est convenablement fixé un manchon de refroidissement 30, de forme rectangulaire, eeiinlssant une chambre de refroidissement 31 desservie par des conduits d'entrée 32 et de sortie 33. Du fluide de refroidissement circule en continu dans le manchon 50 pour y maintenir une température contrôlée, d'une manière connue depuis longtemps. Le manchon 30 présente un orifice central 34, un peu plu grand que l'orifice 16 de 1 filière 15.Entre l'extrémité extérieure de la filière et l'extré- mité d'amont du manchon 30 est interposée une plaque isolante 56. L'orifice 34 du manchon refroidisseur ,0 s'amenuise vers l'amont jusqu'à avoir sensiblement la même grandeur que l'orifice 16 de la filière 15. Plusieurs canaux 37 espacés le long de la circonférence de l'orifice 34 relient sa face intérieure à la chambre 31, afin de répartir un fin brouillard de fluide de refroidissement sur la surface du profilé émergeant de la filière 15. Dans certains cas, on peut fermer le conduit de sortie 33 pour maintenir sous une pression suffisante le liquide dispersé par lesorifi ces 34. Selon l'invention, le profilé en matière plastique 18, formé dans la boudineuse 12, prend en sortant de celle-ci à travers la filière 15 la forme déterminée par l'orifice 16 de la filière. Pendant que le profilé 18 traverse l'orifice du manchon refroidisseur 30, les canaux espacés 37 projettent sur lui un fin brouillard. Du fluide de refroidissement sous pression, arrivant dans la chambre 31 par le conduit 32, traverse la chambre 31 et en ressort par le conduit 33, une fraction de ce fluide étant projetée sous forme de brouillard à travers les canaux 37. Le fluide projeté, qui peut être de l'eau, de l'air ou un mélange d'eau et d'air, outre qu'il refroidit le profilé, lubrifie ce dernier pour faciliter son avance.L'eau projetée forme un film mince entre le profilé et l'orifice du manchon de refroidissement, ce qui refroidit immédiatement la surface du profilé se dirigeant vers la cuve de refroidissement et de calibrage 22; de ce fait, le profilé est beaucoup moins poisseux et sa rigidité est énormément accrue, ce qui facilite sa manipulation ainsi que son calibrage, même si la vitesse de fabrication est élevée. La cuve de refroidissement et de calibrage assure le dernier stade de refroidissement et de calibrage lorsqu'il est nécessaire, ce qui est le cas pour des produits en polyuréthanne. lies figures 4 et 6 illustrent une variante dJappareil et montrent un manchon de refroidissement modifié, convenablement fixé à la filière 15. L'appareil montré sur la figure 4 est presque semblable à celui précédemment décrit, comportant un manchon refroidisseur 30', une chambre 31' et une plaque isolante 36', mais chacun des canaux espacés 37 contient une pièce en métal fritté poreux 50 à travers laquelle l'eau sous pression passe sous forme de fin brouillard sur le profilé en mouvement, comme dans l'exemple précédent. L'appareil selon la variante illustrée par les figures 5 et 6 comporte un manchon de refroidissement 51 qui, tel que représenté, a une section rectangulaire et définit une chambre de refroidissement 52 desservie par des conduits d'entrée 53 et de sortie 54. Du fluide de refroidissement circule en continu dans le manchon 51 pour le maintenir à une température contrôlée, d'une manière connue de longue date. Comme dans les réalisations précédentes, une plaque 55 en isolant est interposée entre la filière 15 et le manchon de refroidissement 51 pour interdire la transmission de chaleur entre filière et manchon. te manchon 51 présente un orifice central 56, un peu plus grand que l'orifice de la filière 15. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative, et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. REV^niDICA2IOIE. 1. Procédé d'extrusion dans lequel on fluidifie de la matière thermoplastique qu'on refoule à travers une filière pour obtenir un profilé, puis on confère par calibrage et refroidissement au profilé sa forme exacte définitive, caractérisé en ce qu'on fait subir au profilé un premier refroidissement au voisinage immédiat de la filière. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier refroidissement abaisse la température superficielle du profilé au voisinage immédiat de la filière. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on opère le premier refroidissement en projetant de l'eau sur le profilé dès sa sortie de la filière. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on opère le premier refroidissement à l'eau, au voisinage immédiat de la filière, pour refroidir et lubrifier la surface du profilé dès que celui-ci émerge de la filière. 5. Appareil d'extrusion pour l'obtention d'un profilé calibré, comprenant une boudineuse, une filière présentant un orifice et montée sur une extrémité de la boudineuse pour donner sa forme au profilé, caractérisé en ce qu'il comprend un manchon de refroidissement monté près de la filière et un moyen isolant interposé entre la filière et le manchon de refroidissement auxquels il est contigu, et en ce que le manchon de refroidissement présente un orifice un peu plus grand que celui de la filière et situé en regard de ce dernier. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte une cuve de refroidissement et de calibrage montée près de la filière de la boudineuse, et un moyen de calibrage monté dans cette cuve pour calibrer le profilé aux cotes définitives. 7. Appareil selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit manchon présente une chambre de refroidissement annulaire et des trous d'entrée et de sortie communiquant avec cette chambre pour y faire circuler un agent de refroidissement. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit manchon présente, près de la filière, plusieurs canaux reliant la face intérieure de son orifice à la chambre de refroidissement pour répartir du fluide de refroidissement sur le profilé qui défile dans le manchon. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits canaux contiennent du métal poreux fritté destiné à faciliter le passage au fluide de refroidissement de ladite chanbre dans ledit orifice.