Brevet FR2481998A1 — publié le 19811113

L'invention concerne un dispositif permettant de changer les jeux de tamis dans la zone de sortie de boudineuses ou machines à extrusion comportant une vis sans fin montée dans un carter qui l'entoure, un cadre coulissant dans un plan perpendiculaire à l'axe de la vis sans fin dans des guidages situés de part et d'autre du canal de sortie du carter, dans lequel sont disposés au moins deux jeux de tamis pouvant se déplacer en translation dans le canal de sortie, et une bague disposée sur le côté de la vis sans fin, serrant de façon étanche le cadre contre ses guidages dans le carter. Lorsqu'on traite des matières thermoplastiques ou élastomères au moyen d'une boudineuse, on sait intercaler entre la vis sans fin et la tête d'extrusion qui démoule le profilé extrudé un dispositif de tamisage pour retenir les impuretés et, si nécessaire, pour améliorer l'effet de fusion et d'homo génésaton de la vis sans fin en augmentant la pression de la masse fondue grâce à la résistance de fermeture provoquée par le tamis. Dans le cas le plus simple, le dispositif de tamisage qui est constitué par un jeu de tamis comprenant les tamis de filtrage et un disque perforé àalvéoles en nid d'abeilles supportant le paquet de filtres en question, est monté de façon fixe dans la bride de raccordement reliant le carter de la boudineuse à la tête d'extrusion. Avec un dispositif de ce genre, on est obligé, lorsqu'on veut nettoyer ou remplacer les tamis de filtrage, stopper la production et on ne peut la remettre en marche qu'au bout d'un laps de temps assez long nécessaire au démontage et au remontage. Pour permettre d' effectuer le changement de tamis nécessaire sans devoir interrompre la production, pendant que continue à fonctionner la boudineuse à extruder, on a donc déjà imaginé et construit toute une série de dispositifs de changement de tamis. Afin d'assurer la continuité de fonctionnement de la boudineuse, on sait disposer au moins deux jeux de tamis dans un carter et les mettre en oeuvre alternativement en manoeuvrant des vannes qui dévient le courant de masse fondue, de sorte que celui des jeux de tamis qui n'est pas utilisé peut être démonté, nettoyé et remonté pendant que la masse fondue extrudée par la vis sans fin s'écoule à travers l'autre jeu de tamis. Dans un autre dispositif de tamisage connu, un tamis à bande perforée se déplace lentement, transversalement par rapport au sens d'écoulement de la masse fondue, sur toute la surface d'écoulement du canal de sortie, tout en s'enroulant de sorte que la surface de tamisage efficace se trouve renouvelée en permanence. Mais ce tamis à bande passant à travers le courant de masse fondue est très couteux et, de plus, 1' étanchéité du tamis à bande, encrassé, arrivant de l'extérieur et tiré vers l'extérieur est très problématique car la pression élevée de la masse fondue agit sur la fente de passage de la bande. Dans un autre dispositif de changement de tamis fréquemment utilisé, les jeux de tamis sont montés dans une cassette à coulisse qui peut être déplacée transversalement par rapport à l'axe de la vis sans fin en traversant le courant de masse fondue de telle sorte que le jeu de tamis encrassé est sorti et un jeu de tamis propre est réintroduit dans le courant de masse fondue. Pour permettre de sortir et de réintroduire latéralement la cassette coulissante constituée par un cadre maintenant les jeux de tamis, il peut être prévu un dispositif d'actionnement hydraulique.Cette-cassette coulissante est un dispositif facile à commander par lui-meme, mais l'etan- chéité du cadre coulissant dans le carter de boudineuse pose des problèmes sérieux car la pression élevée de la masse en fusion s'exerce également sur la fente de coulissement qui est inévitable. Pour améliorer l'étancheité de la cassette coulissante, on sait prévoir des bagues d'étanchéité réglables en largeur, mais elles sont très difficiles à ajuster,et, par suite de leur usure inévitable, elles présentent des fuites après un certain temps de fonctionnement. Dans un autre dispositif de changement de tamis connu, on a résolu le problème d'étanchéité en disposant entre ltex- trémité de la vis sans fin d'extrusion et la cassette à tamis une coulisse d'étanchéité spéciale qui, au moyen d'un anneau thermoplastique encastré, dont la température de fusion est supérieure à la température de la masse fondue, est appliqué contre la cassette avec auto-renforcement en fonction de la pression de la masse fondue, grâce au fait que cet anneau en matière thermoplastique à température de fusion élevée agit comme un coussin hydraulique.Or, on connaît des cas d'utilisation de dispositifs de changement de tamis dans lesquels, par exemple dans les installations d'extrusion-laminage, les températures de masse fondue nécessaires sont si élevées que, après un temps d'utilisation très court, l'anneau de serrage thermoplastique est érodé par suite d'un trop grand ramollissement, et le joint annulaire n'est plus serré suffisamment fort de sorte que l'étanchéité du dispositif de changement de tamis n'est plus assurée. C'est donc un but de l'invention qui s'applique à un dispositif du type indiqué au début, de créer pour la cassette coulissante en forme de cadre un élément de serrage opérant en fonction de la pression de la masse fondue, qui puisse être utilisé également dans les boudineuses à températures de masse fondue très élevées, et qui assure une étanchéité efficace. Ce résultat est obtenu par l'invention grâce au fait que l'anneau est constitué par un élément tubulaire métallique dont les faces frontales annulaires prennent appui, d'une part, sur le cadre et, d'autre part, sur un décrochement du carter, et que, vue en coupe axiale, la surface latérale de l'élément tubulaire présente des courbures convexes dont les sommets des convexités sont dirigés l'un vers l'autre.L'élément tubulaire selon l'invention est fait en matériau métallique élastique qui, par suite de sa forme particulière, utilisant l'effet bien connu dit de "cintre de porche", transforme la pression de masse fondue s'exerçant à l'intérieur de l'élément tubulaire en une composante de pression axiale qui assure parfaitement l'étanchéité, par rapport à ses guidages, de la cassette à tamis coulissante formée par le cadre, en fonction de la pression de masse fondue régnante. L'élément tubulaire selon l'invention présente une forme analogue à celle d'un venturi, avec laquelle, à l'intérieur de la masse fondue s'écoulant lentement, la pression statique prédomine si fortement que cette pression tend à élargir la partie médiane de l'élément tubulaire et que, du fait qu'il subit ainsi un accroissement de longueur, l'élément tubulaire exerce sur la cassette à tamis coulissante une pression qui est fonction de la pression de la masse fondue. On peut adapter l'élément tubulaire selon l'invention à différentes pressions maximales admissibles de masse fondue en choisissant de façon appropriée son diamètre, sa longueur et le rayon de sa convexité. Les caractéristiques et avantages de l'invention résulteront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente en coupe longitudinale un dispositif de changement de tamis d'une boudineuse ou machine à extrusion la figure 2 est une coupe du dispositif représenté à la figure 1 effectué suivant la ligne Il-Il de la figurel dans le plan de la cassette à tamis coulissante la figure 3 est une vue en coupe à plus grande échelle de la bague de serrage métallique. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale de la partie terminale d'une boudineuse ou machine à extrusion à cassette porte-tamis. Sur l'extrémité du carter cylindrique 1 de la boudineuse sont vissées les parties de carter 3', 3" dans lesquelles est montée coulissante la cassette à tamis 4. La vis sans fin d'extrusion fait saillie à l'intérieur de la partie de carter 3' par son élément mixeur disposé à son extrémité. Dans la cassette à tamis 4 sont disposés au moins deux jeux de tamis 5',5" qui supportent les garnitures de tamis 6 proprement dites. Sur la partie de carter 3' qui se trouve du côté sortie, on a indiqué schématiquement une tête d'extrusion -9 qui démoule la masse fondue en formant le profilé souhaité. La cassette 4 est actionnée au moyen du vérin hydraulique 11 figuré schématiquement qui, par exemple, déplace la cassette depuis la position que montre la figure 2 jusque dans la position 4' représentée en traits mixtes, position dans laquelle le jeu de tamis 5' encrassé est remplacé par un jeu de tamis propre qui, après encrassement du jeu de tamis 5", peut être ramené dans la position que montre la figure 2. Le vérin hydraulique 11 est relié par la traverse de support 10 avec les parties de carter 3',3". Il est prévu comme élément de serrage à auto-renforcement un élément tubulaire 7 dont le vide de forure D1 est cintré en forme de "cintre de porche"à rayon R en direction du centre. L'épaisseur radiale D2 de ce "cintre de porche est telle qu'elle permet une déformation élastique de l'élément tubulaire sans que ce dernier risque d'être déformé de façon permanente et détruit sous l'effet d'une pression trop élevée de la masse fondue.Au moyen d'un indicateur de pression connu 12 à contacts de commande, on peut, lorsque l'encrassement du jeu de tamis 5, 6, augmente, déclencher automatiquement le changement de tamis par déplacement de la cassette 4 et on peut également, en cas de pressions trop élevées de la masse fondue, par exemple si on fait démarrer par erreur une tête d'extrusion 9 encore froide, couper automatiquement l'entrai- nement de l'extrudeuse à l'aide d'un contact à pression maximale de l'indicateur de pression 12. Grâce à des bagues d'usure 8 durcies interchangeables, on obtient de façon avantageuse que les propriétés d'étanchéité de la cassette 4 ne soient pas altérées du fait d'usure superficielle. En choisissant de façon appropriée les mesures D1, D2, R et L, on peut adapter les dimensions de l'élément tubulaire 7 à différentes pressions maximales admissibles de la masse fondue. Le dessin représente un élément tubulaire 7 de forme sensiblement symétrique ayant le même diamètre à l'entrée et à la sortie. Mais il est également possible, en mettant à profit l'effet dit de "cintre de porche", d'utiliser un élément tubulaire dont les diamètres d'entrée et de sortie sont différents, en fonction de la configuration du canal d'écoulement entre l'extrémité du carter cylindrique 1 et la cassette à tamis 4, et de la forme de la pointe de la vis sans fin. De plus, le rayon de courbure R de l'élément tubulaire 7 doit être adapté aux données des différents cas. Par suite de la courbure R, l'élément tubulaire 7 agit comme un ressort relativement rigide dans le sens axial dont la longueur L est telle qu'après monta#ge et assemblage des éléments du dispositif de changement de tamis 3i, 3", 4 et 7, les bagues d'usure 8 sont appliquées avec une certaine précontrainte contre la cassette 4, et cette précontrainte, utili sant l'effet de "cintre de porche" lorsque la pression de masse fondue augmente, renforce la pression de serrage grâce à un certain effet d'allongement. REVENDICAZONS 1. Dispositif pour le changement de jeux de tamis dans la zone de sortie de boudineuses ou machines à extrusion comportant une vis sans fin d'extrusion montée dans un carter qui 11 entoure, un cadre coulissant dans un plan perpendiculaire à l'axe de la vis sans fin dans des guidages situés de part et d'autre du canal de sortie du carter, dans lequel sont disposés au moins deux jeux de tamis pouvant se déplacer dans le canal de sortie, et une bague disposée sur le côté de la vis sans fin, serrant de façon étanche le cadre contre ses guidages dans le carter, caractérisé en ce que la bague est constituée par un élément tubulaire (7) métallique dont les surfaces frontales annulaires prennent appui, d'une part, sur le cadre (4) et, d'autre part, sur un décrochement du carter, et en ce que, vue en coupe axiale, la surface latérale de l'élément tubulaire (7) présente des courbures convexes, les sommets de ces convexités étant dirigés l'un vers l'autre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités de l'élément tubulaire (7) sont élargies par des anneaux en forme de collerettes. 3. Dispositif selon la revendicaton 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans la zone de la section transversale côté aval du canal de sortie et sur le côté frontal de l'élément tubulaire voisin du cadre (4), sont disposées des bagues d'étanchéité (8) en matériau dur. 4, Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bagues d'étanchéité (8) sont maintenues de façon interchangeable dans des gorges ou dans des épaulements en décrochement. 5. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les faces frontales annulaires de 1' élément tubulaire (7) ont des diamètres différents. 6. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'épaisseur des parois de l'élément tubulaire (7) va en diminuant de façon continue à partir de ses extrémités en direction de sa partie médiane.