Brevet FR2491774A1 — publié le 19820416

La présente invention a pour objet un dispositif destiné à assurer la commande du déplacement du cylindre antérieur d'un mélangeur du type à cylindres. On sait que dans les appareils de ce genre utilisés aussi bien pour le caoutchouc que pour les matières plastiques, il est nécessaire de modifier, eu égard à des exigences technologiques, l'écartement des cylindres de mélange moyennant déplacement du cylindre antérieur. A l'heure actuelle le déplacement de ce cylindre antérieur est effectué de manière purement mécanique à l'aide de vis de réglage qui agissent indépendamment l'une de l'autre sur les deux supports de celui- ci. Ces vis sont actionnées soit à la main soit par l'intermédiaire de moto-réducteurs, par l'opérateur qui, en fonction du besoin, intervient pour modifier la position de ce cylindre et en conséquence l'espace libre ou lumière ménagé entre les deux cylindres. Les dispositifs de ce type présentent plusieurs inconvénients en ce qui concerne aussi bien leur fonctionnement que la sécurité du mélangeur. Un premier inconvénient des dispositifs classiques réside dans la lenteur qui préside au réglage de la position du cylindre antérieur, surtout dans le cas d'une commande manuelle. Même dans le cas d'une commande a l'aide de moto-réducteurs, la vitesse de déplacement du cylindre est le plus souvent inférieure aux valeurs que les exigences technologiques conseillent si l'on veut éviter le recours à des réduc- teurs et à des moteurs de dimensions exagérées, incompatibles avec la nécessité de prévoir une surface de manoeuvre pour l'opérateur. Un second inconvénient présenté par les dispositifs connus consiste dans l'impossibilité d'obtenir un déplacement qui maintienne un parallélis- me constant entre le cylindre antérieur et le cylindre arrière. En effet, dans le cas d'un déplacement manuel, celui-ci est effectué en agissant successivement sur les deux vis, de telle sorte que du début à la fin de l'opération de réglage les cylindres de travail restent désaxés l'un par rapport à l'autre. Ce désaxage peut donner lieu à des inconvénients aussi bien technologiques que mécaniques du fait que lorsqu'il a affaire à des espaces libres ou lumières très réduits entre les cylindres, l'opérateur risque facilement de provoquer le contact mutuel entre ceux-ci au niveau d'une de leurs extrémités en engendrant des grippages, des arrachements de matière ou même la rupture des cylindres. Dans le cas d'un déplacement à l'aide de moto-réducteurs qui ne sont pas liés mécaniquement entre eux, il est très improbable que l'avance_ ment puisse être obtenu de manière parfaitement égale pour les deux supports du cylindre, du fait que la charge supportée par les deux moteurs ne peut être identique. Ceci est dû à un motif double, en ce sens que cela résulte soit du fait que la poussée du mélange travaillé est nettement différente sur les deux supports, soit de ce que les frottements et les jeux dans les deux mécanismes d'avance sont différents pour des raisons diverses (précisions d'usinage, introduction de poussières, lubrification, etc...). Dans ces conditions, pour obtenir un alignement parfait des cylindres il serait nécessaire de procéder, une fois le déplacement effectué, à un réglage de la position du cylindre antérieur en agissant sur un seul des deux moto-réducteurs de commande. Un troisième inconvénient, relatif à la sécurité de fonctionnement du mélangeur, vise le positionnement des cylindres à l'écartement minimal. Dans les dispositifs traditionnels, le positionnement ou écartement minimal'est exclusivement confié à l'opérateur de telle sorte qu'une erreur éventuelle de manoeuvre peut produire le contact entre les cylindres en risquant de provoquer l'endommagement superficiel de ceux-ci ou la rupture des organes de sécurité prévus pour leur sauvegarde. Dans certains cas on arrive même à la rupture de ces cylindres. Un autre inconvénient consiste dans l'impossibilité d'obtenir l'éloignement rapide des deux cylindres en cas d'urgence. Les normes anti-accident prescrivent qu'en cas d'incident le déplacement d'une barre de commande de sécurité doit provoquer le blocage immédiat du mélangeur après une rotation des cylindres de travail ne dépassant par un radian; ensuite les cylindres doivent tourner en sens inverse suivant un angle avoisinant un radian et s'arrêter définitivement. On comprend évidemment que cette séquence de rotations ne garantit pas la récupération de l'accidenté, libération qui ne peut être obtenue qu'en augmentant considérablement l'espace libre ou lumière entre les cylind-es. Or l'on sait que cette opération implique un temps non négligea- ble. On a donc envisagé, et cela constitue l'objet de la présente invention, un dispositif pour la commande du déplacement du cylindre antérieur d'un mélangeur du type a cylindres, qui permet d'éliminer tous les inconvénients ci-dessus rappelés. De ce fait l'objet principal de la présente invention est de réaliser un dispositif du type sus-mentionné qui assure un positionnement extrêmement précis et rapide du cylindre envisagé, en délivrant l'opérateur d'un travail quelconque de contrôle. Cette précision de positionnement est garantie sur les deux extrémités du cylindre, si bien qu'on obtient un parallélisme constant des deux cylindres, même lors de la phase de déplacement. Un autre but de l'invention réside dans la réalisation d'un disposi- tif de commande qui pourvoit lui-même à l'ouverture rapide du mélangeur, ceci même dans le cas d'un défaut d'alimentation dans le courant électrique. A cet effet le dispositif suivant la présente invention est caracté- risé en ce qu'il comprend, au niveau de chacune des extrémités du cylindre antérieur, un piston de commande relié à travers une vanne asservie d'actionnement à une installation de fluide sous pression, une petite centrale électronique de saisie et de contr8le étant associée aux deux vannes asservies pour assurer la commande de celles-ci. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: Fig. 1 montre en perspective l'une des extrémités d'un mélangeur équipé d'un dispositif établi conformément à l'invention. Fig. 2 est un schéma illustrant l'agencement du circuit hydraulique de ce dispositif. Le mélangeur à cylindres représenté en fig. 1 comprend de manière générale un bâti fixe 1 sur lequel sont montés à rotation les cylindres antérieur 2 et arrière 3 de mélange. Le cylindre antérieur 2 est pourvu à chacune de ses extrémités (une seule de celles-ci ayant été représentée en fig. 1), d'un dispositif pour la commande de son déplacement, lequel dispositif a été globalement référencé 4. Si l'on se réfère également à fig. 2, on peut voir que chaque dispositif de commande comprend un vérin hydraulique d'actierrenvent 5 dont le cylindre est fixé au bâti 1 du mélangeur tandis que son piston 6 est relié à l'un des supports 7 eu cylindre 2 entre lesquels sont montées à rotation les extrémités de celui-ci, ce cylindre ayant été schématiquement représenté en 2. Chaque piston 5 est relié à travers une vanne asservie 8 à une installation d'alimentation en fluide sous pression, globalement référencée 9. Cette installation 9, les deux vannes asservies 8 et les autres composants du circuit hydraulique ont été représentés en fig. 2 avec les symboles techniques usuels. L'installation d'alimentation 9 est constituée par une centrale hydraulique de type connu comprenant en combinaison un réservoir, un filtre d'aspiration, un conduit d'aspiration, une électro-pompe, un conduit de refoulement et une soupape pour le réglage de la pression; elle est par ailleurs dotée d'un accumulateur hydro-pneumatique 10 qui maintient une pression constante dans les canalisations de refoulement en même temps qu'il a pour but de fournir, en cas de défaut d'alimentation électrique, la puissance hydraulique nécessaire pour obtenir l'ouverture rapide des cylindres. Les circuits hydrauliques extérieurs de la centrale 9 comprennent, en plus des deux vannes asservies 8 et des deux vérins 5, deux clapets de réglage Il qui lorsque la poussée de laminage entre les cylindres dépasse une valeur déterminée, assurent l'évacuation du fluide hydraulique et provoquent l'écartement des cylindres de travail précités du mélangeur. De cette manière les éléments mécaniques usuels de rupture, notamment sous forme de disques, qui constituent les organes de sécurité du mélan- geur, peuvent être supprimés, alors qu'actuellement ces éléments ou organes sont indispensables dans les mélangeurs classiques pour protéger les cylindres de surcharges exceptionnelles dues par exemple à des corps étrangers dont la présence dans le mélange est imprévisible. Les vannes asservies sont actionnées par une centrale électronique qui règle de manière continue, avec visualisation permanente à l'aide d'indicateurs digitaux, l'écartement réciproque des deux cylindres de mélange, ledit écartement étant relevé au moyen de transducteurs linéaires, en permettant de la sorte un positionnement extrêmement précis ainsi qu'une vitesse de déplacement très élevée. Il résulte des explications qui précèdent que le dispositif suivant la présente invention élimine tous les inconvénients rencontrés dans les dispositifs traditionnels, tels que ces inconvénients ont été mentionnés plus haut. En effet la vitesse de déplacement, contrôlée électroniquement, peut être portée à la valeur désirée, la puissance de la pompe ayant été prévue de manière largement supérieure aux besoins réels. L'avance du cylindre mobile, contrôlée à chaque instant par la centrale électronique, maintient de manière parfaite le parallélisme du déplacement, l'amplitude de celui-ci étant identique aux deux extrémités. Le positionnement, défini par la centrale électronique et non par l'opéra- teur dont l'intervention se limitera à introduire la valeur du déplacement dans la centrale électronique, sera ainsi exact. Un autre avantage du dispositif suivant l'invention réside dans la possibilité d'introduire dans la centrale électronique une valeur d'écarte- ment minimale entre les cylindres, valeur qui fixera de manière irrévoca- ble le rapprochement maximal de ces cylindres. Encore un autre avantage réside dans la possibilité d'automatiser le cycle de travail avec des valeurs pré-imposées ou à l'aide de signaux provenant d'un élaborateur de processus extérieur. Enfin dans le cas de la commande d'urgence on peut obtenir un déplacement d'ouverture du cylindre antérieur extrêmement rapide, en insérant de manière automatique l'accumulateur oléo-pneumatique 10 sus-décrit dans le circuit d'alimenta- tion des vannes asservies en fluide sous pression. Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif est également pourvu de moyens propres à permettre l'ouverture des cylindres en cas de défaut d'alimentation électrique par le réseau. Ces moyens, qui n'ont pas été représentés car ils sont connus en eux-mêmes, comprennent un dispositif électronique de commande équipé d'une batterie-tampon et qui assure au moment opportun le positionnement des vannes asservies 8 dans les conditions correspondant à l'ouverture du cylindre antérieur. La centrale électronique sus-mentionnée n'a pas été représentée ni décrite en détail du fait qu'elle est connue en elle-même. Bien évidemment elle est pourvue de tous les dispositifs propres à assurer le déroulement des fonctions Indiquées. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécu- tion décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif pour la commande du déplacement du cylindre antérieur dans un mélangeur du type à cylindres, caractérisé en ce qu'il comprend à chacune des extrémités du cylindre envisagé (2) un vérin linéaire hydrauli- que de commande (5) associé au support (7) du cylindre et au bâti de la machine, ce vérin étant actionné par une installation d'alimentation en fluide sous pression (9) à travers une vanne asservie (8) qui est elle- même commandée par une centrale électronique de contrôle et d'actionnement. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que sur les circuits sous pression qui alimentent les vérins (5) en vue du rapprochement des cylindres de travail (2 et 3) sont prévues des clapets (11) pour le réglage de la pression, qui permettent le retour du fluide sous pression et l'écartement subséquent des cylindres précités en cas de surcharge s'exerçant sur ces derniers. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que sur le circuit qui alimente en fluide sous pression les vannes asservies (8) est prévu un accumulateur oléo-pneumatique de pression (10) propre à assurer l'éloignement rapide des cylindres de travail (2 et 3) lorsque ceux-ci sont actionnés par des moyens de commande d'urgenceassociés auxdites vannes asservies. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la centrale électronique de commande et de contrôle comprend une batterie-tampon d'alimentation qui permet en cas d'interrup- tion du courant électrique dans le réseau, l'alimentation des moyens de commande d'urgence associés aux vannes asservies. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la centrale électronique comprend des moyens pour le contrôle de la vitesse de déplacement du cylindre antérieur.