Brevet FR2467074A1 — publié le 19810417

tête de boudineuse pour produire un produit comportant au moins une région longitudinale localisée de matière plastique modifiée. L'appareil proposé par l'invention pour la mise en oeuvre du procédé précité comporte un tuyau d'amenée de matière plastique à une pompe à engrenage, une séparation étant prévue dans ce tuyau pour le diviser en plusieurs parties séparées, et des moyens d'apport d'additif à au moins une de ces parties de façon que l'additif apporté vienne en contact avec la surface extérieure de la partie de courant et coule le long d'elle. Selon une caractéristique de l'invention, la ou cha- que séparation du tuyau d'amenée de matière plastique entre dans la pompe à engrenage pour y créer une ou plu- sieurs barrières divisant les roues dentées en sections. L'appareil est pourvu avantageusement d'un tuyau de sortie de la pompe à engrenage qui est divisé de la même façon que le tuyau d'amenée de plastique. Dans une autre forme de l'appareil, le tuyau est di- visé en deux parties de façon telle qu'en fonctionnement, la matière plastique soit amenée à la pompe à engrenage de façon qu'un courant arrive à chaque roue dentée pour entrer dans les espaces entre les dents après le point de séparation de celles-ci, et il est prévu des moyens d'amenée d'additif aux espaces entre les dents au point de séparation des roues et dans au mains une région d'ex- trémité de celles-ci, afin qu'en fonctionnement l'additif se mélange à la matière plastique pratiquement seulement dans une ou dans les deux régions d'extrémité des roues. Diverses réalisations de l'invention sont décrites en détail ci-après à titre d'exemples à l'aide des des- sins annexée, sur lesquels: - la fig. 1 est une vue schématique en plan d'une forme d'appareil d'incorporation d'un additif à un courant de matière plastique homogénéisée; - la fig. 2 est une vue schématique de face d'une autre forme de l'appareil représenté sur la fig. 1; - la fig. 3a est une coupe schématique transversale RÉPUBLIQUE FRAN AISE INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE PARIS NI de publication: (A n'utiliser que pour les commandes de reproduction). 2 467 074 Ai DEMANDE DE BREVET D'INVENTION N 80 21830 nNrt)à Procédé et appareil d'incorporation d'additifs aux matières plastiques. @) Date de dépôt........................ 13 octobre 1980. )) Priorité revendiquée: Grande-Bretagne, 12 octobre 1979, n 7935441. Date de la mrise à la disposition du public de la demande............. B.O.P.I. - n0 16 du 17-41981. Déposant: Société dite: GEINERAL ENGINEERING RADCLIFFE 1979 LTD, résidant en Grande-Bretagne. @ Invention de: Alan Harvey Hill. Titulaire: Idem ( 8 Mandataire: Robert Bloch, conseil en brevets d'invention, 39, av. de Friedland, 75008 Paris. D Vente des fascicules à I'IMPRIMERIE NATIONALE, 27, rue de la Convention - 75732 PARIS CEDEX 15 La présente invention porte sur un procédé et un ap- pareil d'incorporation d'un additif (ou d'additifs) dans un courant de matière plastique homogénéisée. Plus parti- culièrement, l'invention porte sur l'incorporation d'un colorant dans la matière plastique,en vue par exemple de la production sur un conducteur électrique d'une gaine en matière plastique extrudée codée en couleur. La demande de brevet britannique 20 382/78 décrit un procédé et un appareil d'injection d'un additif, princi- palement d'un colorant, dans une couche limite d'un cou- rant de matière plastique homogénéisée en vue de la pro- duction d'une matière finalement malaxée qui peut être extrudée pour la réalisation sur un conducteur électrique d'une gaine en matière plastique à raies ou colorée en surface. Dans la demande précitée, l'appareil doit comporter un injecteur dont l'orifice se trouve à l'intérieur du courant de matière plastique de façon que cet injecteur produise dans la matière plastique une séparation dans la- quelle l'additif puisse tre injecté. L'appareil de la demande précitée comporte une pompe à engrenage pour le malaxage final de la matière plastique et de l'additif. Avec l'appareil et le procédé de cette demande, l'additif est en grande partie confiné à une ou plusieurs régions déterminées de la matière plastique. Pour obtenir la dis- persion de l'additif pratiquement seulement dans des ré- gions choisies de la matière plastique, il faut faire en sorte que la ou les parties du courant de matière plasti- que dans lesquelles l'additif a été introduit traversent la pompe à engrenage dans la région d'une ou des deux extrémités des dents des roues en prise. Si l'appareil et le procédé brièvement décrits ci- dessus permettent de réaliser la dispersion requise de l'additif, on rencontre avec eux des difficultés dans cer- tains cas. Par exemple, la matière plastique/tendance à entrer dans l'injecteur d'additif et dans certaines condi- tions à le boucher. Un but de la présente invention est de fournir un ap- d'une autre forme d'appareil d'incorporation d'un addi- tif à un courant de matière plastique homogénéisée et - la fig. 3b est une coupe horizontale de l'appareil représenté sur la fig. 3a. Les pompes à engrenage étant bien connues, une des- cription détaillée de leur construction n'est pas jugée nécessaire'à la parfaite compréhension de l'invention. L'appareil d'incorporation d'un additif dans un cou- rant de matière plastique homogénéisée représenté sur la fig. 1 comprend une pompe à engrenage 1 qui est de forme classique et.comporte deux roues dentées superposées 2 en prise (seule la roue supérieure est visible) placées dans un corps 3. Ce corps 3 présente sur les côtés des orifices d'entrée et de sortie 4 et 5. La matière plas- tique entre donc dans la pompe 1 sur toute la largeur des dents des roues et va directement dans la région des roues o celles-ci sont en prise. La pompe est pourvue de conduits d'entrée et de sor- tie de la matière plastique 6 et 7 qui sont fixés à son corps respectivement aux orifices d'entrée et de sortie 4 et 5. Le conduit 6 fixé-au corps 3 à l'orifice d'entrée 4 de la pompe est pourvu de cloisons 8 et 9 qui le divi- sent en trois parties de façon telle que sur la largeur des roues dentées 2 de la pompe 1, quand l'appareil fonc- tionne, la matière plastique arrive en trois courants , 11 et 12, un courant relativement étroit 10, 12 près de chaque extrémité des roues 2 et un courant central large 11. Pour que les courants 10, Il et 12 entrent séparé- ment dans les roues 2, l'orifice d'entrée du corps de pompe est pourvu de cloisons correspondantes 13 et 14 qui sont alignées avec les cloisons 8 et 9 du conduit. Le conduit d'entrée 6 comporte des orifices d'entrée d'additif 15 et 16 placés de façon que l'additif puisse être aspiré dans ses parties qui mènent les courants étroits de matière plastique 10 et 12 aux extrémités axiales des roues 2. En fonctionnement, à supposer que la matière plas- tique qui doit en fin de compte Étre extrudée sur un fil conducteur électrique doive être blanche (ou à peu près blanche) avec deux raies vertes, la matière plastique homogénéisée est amenée au conduit d'entrée 6 de la pompe à engrenage et divisée en trois courants 10, 11 et 12. Un colorant vert, sous forme liquide, est envoyé par pompage aux orifices d'entrée 15 et 16 du conduit et va avec les courants étroits 10 et 12 aux dents des roues 2 de la pompe. Le colorant, d'une manière générale, tendra à cou- ler autour de la matière plastique à l'orifice d'entrée 15, 16 ou près de lui, car à partir de cet orifice 15, 16, il se répandra entre la matière plastique et les parois du conduit 6 qui délimitent le passage d'entrée étroit 4 menant aux roues 2 de la pompe. Le colorant est ainsi confiné physiquement à deux bandes étroites bien délimitées qui entrent dans les roues 2 de la pompe 1 et, en traversant cette dernière, il se mélange bien à la matière plastique qui est passée par les petits passages du conduit d'entrée 6. En passant dans la pompe, les trois courants de matière plastique 10, 11 et 12 se recombinent maisà part une légère migration, le colorant se mélange seulement à la matière plastique qui est passée par les petits passages. La matière plastique qui sort de la pompe a donc à sea surface deux régions ou raies de matiÈre plastique colorée bien délimitées, et ces raies sont aussi bien délimitées dans la couche iso- lante extrudée formée autour du conducteur électrique quand celui-ci nt la matière plastique passent dans la tête de la boudineuse. On peut modifier cette réalisation de l'invention en ne prévoyant qu'une séparation dans le conduit d'entrée 6. Il est aussi possible de prévoir une ou plusieurs sépara- tions physiques traversant la chambre à engrenage de la pompe 1 afin que les courants de matière plastique ne se recombinent pas avant d'atteindre l'orifice de sortie 5 de la pompe, ou le conduit de sortie 7. Dans ce cas, na- turellement, l'additif ne peut absolument pas migrer d'un courant à l'autre quand la matière plastique traverse la pompe. Un système de ce genre est représenté schématique- ment sur la fig. 2. Sur cette figure, deux roues dentées 22 d'une pompe à engrenage 21 sont superposées et en pri- se. Une séparation physique traverse la chambre de lE pom- pe. Cette séparation est constituée de deux plaques 24, associées chacune à une roue 22. L'appareil est autre- ment identique à celui décrit précédemment et représenté sur la fig. 1. Dans les formes de l'appareil de l'invention décri- tes précédemment, l'additif est apporté à la matière plastique avant l'entrée de celle-ci dans la chambre à engrenage. Dans une autre forme de l'appareil, l'agence- ment est tel que l'additif arrive directement à la cham- bre à engrenage de la pompe. Dans une réalisation de cet- te forme de l'appareil de l'invention, représentée sur les figs. 3a et 3b, il est prévu dans le corps de pompe 33 un conduit d'amenée d'additif 34. Ce conduit 34 débou- che dans la chamrbre de la pompe 31 à l'endroit o, en fonctionnement, les roues dentées 32 se séparent. Son orifice de sortie 35 se trouve près d'une extrémité de la chambre, de sorte que l'additif, quand il en est apporté, se trouve à une extrémité axiale des dents des roues 32. L'orifice d'entrée de matière plastique 36 est de forme telle que le courant de matière plastique qui entre dans la pompe se divise en deux parties. Pour cela, deux conduits 37 et 38 sont faits dans le corps de pompe 33. Le conduit 37 débouche à l'intérieur du corps 33 afin d'amener de la matière plastique à une roue 32 en aval (par rapport au point o les roues 32 se séparent quand elles tournent) de l'orifice d'admission d'additif 35, tandis que le conduit 38 débouche à l'intérieur du corps afin d'amener de la matière plastique à l'autre roue 32 également en aval de l'orifice d'admission 35. Les ori- fice.s de sortie 39, 40 des conduits d'amenée de matière plastique 37, 38 sont faits de façon qu'en fonctionne- ment, la matière plastique entre dans l'espace entre les dents des roues dans la région centrale CR de ces dents, juste avant d'entrer dans les régions d'extrémité ER, cela afin que l'additif (dont on suppose de nouveau que c'est un colorant vert) soit bien confiné à la région d'extrémité des roues 32. Quand la matière plastique et l'additif sont refoulés des roues 32, l'additif est mé- langé à la matière plastique pratiquement en totalité dans une région limitée de façon à produire une raie verte nettement discernable qui est également nettement discernable quand la matière plastique a été extrudée d'une tête de boudineuse. Cette forme d'appareil peut être modifiée. Par exem- ple, il peut y avoir deux conduits d'amenée d'additif 34, un près de chaque extrémité des dents, en vue de la pro- duction de deux raies. Il peut aussi y avoir dans le corps une barrière transversale divisant la chambre à engrenage en deux parties. Dans ce cas, l'additif ne peut absolument pas migrer d'une région d'extrémité des roues. Cette barrière est représentée en trait interrompu en 41 sur la fig. 3b. Dans toutes les formes de l'appareil mentionnées précédemment, il est indiqué de prévoir dans le tuyau de sortie autant de séparations qu'il y a de courants colorés sortant de la pompe. Cela permet de réaliser une distribution plus précise, et au besoin complexe, de la matière colorée dans le produit extrudé, anb-3sejd aaalqaB ap %uBinoa al aaTATp uoinb TeBJ al Iad asaza L'I uofaBoTpua^al B! uo0aa 9p9oozd --g ú eana alB awyu ap %U08!uainoo np saa1zed xnap cal lanbal 8u8p 'g uoaompuaAai al uolas 9p90ood --L Da.uazajjTp znaBiel ap uos %uazinoo np saawzed xnap sal tanbaT suep *g uoeoTçpuaAa eal uolas apqoozd --9 -saçaed xnap ua as^ATp- %1a anbT:%smd aB.!$%w ap ueaznoo al lanhal suap z na 0 auongoTpuaAai cap aunD [ uoatB 9paozd - -aaznaIza,%xa salisd ea[ anb aB el snld quakq aTa!1uao aiized aT 'altZeusa alzed a9%ao ap alnep;a %zid ap;agn4e saznalzgxa saaid 5d xnap qa aDlauao a;%lzd aun %uauuazdoa esa;%zed;oz% sal Tanbal auBp 'ú uoú%eaTpuaAaz al uolas 9p9ao=d --i *Ba18TBd etox. ua alATp %sa anbT;sead az;a1uw ap %ueznom al lanbal 8U8p Z no I sua0T!aopuaAaz sap aun!T UOlas I,PguGxd -'ú *aduod al Su8p a szeed anal %uspuad qualanbTsa4d sagaizdga %uos anbç1.%id azs.!%s ap -%uainuo np saa1. %ad saD Tanbal suep 'L uouBO;puaAas BT uOTas apaouzd -"Z *a9T;pou anblasgTd aDI;% -9m ap agsTTaBoT aTBuTpnf uDT uoT 6z aun suoUa ne UBe% G - oadaoo %;npozd un azTnpaod anod aunauTpnaq ap aqe% adn 8UBp uoT91nz!xaiT %UBAB %uBgnm0 np saTeBd sal auTquooaa uo a%;nsua;a ladwod BT ap eaguap canos 9ap -azliqxamp suoT6a seal no aun aBazaABI. Tlnb UO5BJ ap %a aduod UT 1no qUOWB ua anbT4BUTd a.!aBW Bal SBup J %.ppe un %Tnp O -ozuT un 'a6euai ua B admod Bal ap suap sal 8UBp az1ua -- anbiaBTd a9.iaaBW BT anb ao mnbsn sUTOW neB uoas^Ap B! %uaB1uBem uo %a saT1aBd xnap suoaw ne ua anb1uBTd azmBW ap %uBznoa al as$^Ap uo ia Buai ua a aduod aun a aDBaufo0W04 anbfslTBd aaisamB aun aToAua uonb 1ej 5G al zad gasT1.oBaeo '$sozpua sao no ao e;uauanbT1B.d Jà%TPPBeI ap %uaWaujuo.o alnsua %a as; aTug6owaq anb1% -sBTd aziaBW ap UBeanoo un1p saUlWaqap 9s!oipua sanalsnld no un a jlqppe unfp UOi%BiOdaOoUT,p fpfoold -'t -SuolBoTpuaAau g entrant en deux parties égales, on mène chacune de ces parties à une roue dentée de la pompe à engrenage à un endroit situé en aval du point de séparation des roues dentées et de façon telle que la matière plastique entre d'abord dans les espaces entre les dents dans la région centrale de celles-ci, on apporte l'additif à au moins une région d'extrémité des dents au point de séparation de celles-ci et on confine pratiquement l'additif à la région d'extrémité des dents o il a été apporté pour produire son mélange à la matière plastique pratiquement seulement à une ou aux deux extrémités des dents, et on mène le courant de matière plastique modifié localement à une tête de boudineuse pour produire un produit compor- tant au moins une région longitudinale localisée de ma- tière plastique modifiée. 9.- Appareil d'incorporation d'un additif à un ou plusieurs endroits déterminés d'un courant de matière plastique homognéisée, caractérisé par le fait qu'il com- prend une pompe à engranage (1), un moyen d'amenée de matière plastique à cette pompe agencé de façon à diviser un courant de matière plastique entrant en au moins deux parties (10, 11, 12), et des moyens (15, 16) d'apport d'additif à au moins une de ces parties de façon que l'additif apporté vienne en contact avec la surface exté- rieure de la partie de courant et circule le long d'elle. 10.- Appareil selon la revendication 9, dans lequel sont prévus des moyens de séparation physique des parties de courant pendant leur passage dans la pompe. 11.- Appareil selon l'une des revendications 9 ou 10, dans lequel le moyen d'amenée de matière plastique comprend un conduit contenant des moyens de séparation destinés à diviser le courant de matière plastique en au moins deux parties. 12.- Appareil selon la revendication 11, dans lequel les moyens de séparation comprennent deux cloisons espa- cées de façon à diviser le courant entrant en une partie centrale et deux parties extérieures de plus petite lar- geur que cette partie centrale. 13.- Appareil selon la revendication 11, dans lequel les moyens de séparation sont agencés de façon à diviser le courant entrant en deux parties de largeur différente. 14.- Appareil selon la revendication 11, dans lequel les moyens de séparation sont agencés de façon à diviser le courant entrant en deux parties de même largeur. 15.- Appareil selon la revendication 9, dans lequel le moyen d'amenée de matière plastique est agencé de fa- çon à diviser la matière plastique entrante en deux courants dirigés chacun vers une roue dentée de la pompe à engrenage pour entrer dans les espaces entre les dents de cette roue après le point de séparation des roues, et il est prévu des moyens d'amenée d'additif aux espaces entre les dents au point de séparation des roues et dans au moins une région d'extrémité de celles-ci, afin qu'en fonctionnement, l'additif se mélange à la matière plasti- que pratiquement Seulement dans une ou dans les deux régions d'extrémité des roues. 16.- Matière'plastique contenant un additif incorporé à elle par le procédé selon l'une des revendications 1 à 8 ou au moyen de l'appareil selon l'une des revendica- tions 9 à 15.