Brevet FR2519289A1 — publié le 19830708

l 2519289 La présente invention concerne l'appareillage de traitement Plus précisément, l'invention concerne les appa- reils rotatifs à plusieurs étages de traitement, particu- lièrement utiles pour traiter des matières plastiques et polymères. Les appareils rotatifs de traitement sont connus en pratique Des détails concernant de tels appareils sont décrits dans les brevets US-A-4 142 805, US-A-4 194 841, US-A-4 207 004, US-A-4 213 709, US-A-4 22 '7 816, US-A-4 255 059, US-A-4 289 319 et US-A-4 300 842, auxquels on pourra se référer. Des appareils rotatifs à plusieurs étages de traite- ment sont également connus en pratique Le brevet US-A-4 227 816 concerne spécifiquement un appareil rotatif compor- tant deux étages en trois tronçons Les appareils rotatifs décrits dans le brevet US-A-4 227 816 comprennent un élément rotatif, ou rotor, portant plusieurs canaux de traitement et un élément stationnaire présentant une surface d'enceinte coaxiale agencée de manière à coopérer avec les canaux pour constituer des conduits fermés de traitement Des entrées, des sorties et des éléments de blocage de chaque conduit ainsi que des conduits ou gorges de transfert de matière, formés dans la surface d'enceinte de l'élément stationnaire et agencés pour transférer la matière d'un ou plusieurs conduits d'un étage vers un ou plusieurs conduits d'un autre étage, sont également associés à l'élément stationnaire. Comme décrit dans le brevet US-A-4 227 816, un étage de trai- tement implique deux tronçons primaires ou d'alimentation Chaque tronçon primaire ou d'alimentation du premier étage est agencé à une extrémité du rotor et ils sont séparés l'un de l'autre par un second étage de traitement destiné à rece- voir de la matière de chaque tronçon du premier étage. Le brevet US-A-4 213 709 concerne également un appareil rotatif à plusieurs étages de traitement, qui présente deux étages de traitement comportant un conduit de traitement primaire interconnecté à un autre conduit de traitement. L'appareil préféré comporte deux conduits primaires de traitement, chacun disposé à une extrémité du rotor, les 2 2519289 conduits primaires étant séparés par deux autres conduits de traitement destinés à recevoir de la matière provenant des conduits de traitement primaire Dans les appareils décrits dans les brevets US-A-4 213 709 et US-A-4 227 816, les con- duits destinés à recevoir de la matière de conduits d'un autre étage ont une forme géométrique choisie par rapport à la forme géoz*trique des conduits d'o provient la matière reçue. Essentieliement, la forme géométrique est choisie de manière à donner au conduit de réception de matière la possibilité de traiter et de décharger la matière à un débit volumétrique inférieur au débit auquel la matière est reçue par ce conduit. De telles formes géométriques garantissent un remplissage complet des conduits récepteurs et, donc, elles assurent un débit uniforme de décharge et une pression uniforme de décharge de la matière traitée dans l'appareil en cause. De graves complications se sont cependant développées dans les appareils rotatifs à plusieurs étages de traitement, nécessitant, pour les conduits recevant de la matière, une forme géométrique différente de celle d'un ou plusieurs conduits d'un autre étage Par exemple, certains procédés de traitement de matières polymères exigent une forme géométrique de conduit assurant à ce conduit la possibilité de traiter et de décharger la matière à un débit volumétrique supérieur au débit auquel la matière est reçue par le conduit Cette différence entre le débit auquel le conduit reçoit la matière et la capacité volumétrique et de débit du conduit à traiter et à décharger la matière peut provoquer des fluctuations assez grandes et graves de la pression, de l'écoulement et de la température, en particulier à la sortie de l'appareil rotatif. La présente invention vise des appareils rotatifs à plusieurs conduits, d'une conception nouvelle et améliorée, offrant des avantages spéciaux en termes d'efficacité, de qualité du produit et de caractéristiques globales de traite- ment des produits. Les appareils rotatifs selon la présente invention comprennent un élément rotatif portant au moins deux canaux annulaires et un élément stationnaire présentant une surface. 3 2519289 coaxiale d'enceinte agencée de manière à coopérer avec les canaux pour constituer des conduits fermés de traitement. Chaque conduit de traitement présente une entrée, une sortie et un élément de blocage de canal associé à l'élément station- naire et agencé et adapté de manière que la matière introduite dans l'entrée puisse être entraînée vers l'avant par les parois du canal rotatif vers l'élément de blocage pour la décharge de la matière du conduit en cause Des gorges de transfert de matière sont formées dans la surface coaxiale de l'élément stationnaire pour constituer un dispositif destiné à transfé- rer la matière entre les conduits de traitement. Un ou plusieurs conduits constituent les premiers conduits de traitement fonctionnant en parallèle et ayant des formes géométriques choisies pour optimiser l'efficacité de la fonction de traitement attribuée au(x) conduit(s) Un autre conduit de traitement est disposé à l'extérieur du ou des premiers conduits de traitement et fonctionne en série avec celui-ci ou ceux-ci La forme géométrique du conduit supplé- mentaire de traitement est choisie de manière à conférer à ce conduit la possibilité de traiter et de décharger de la matière à un débit volumétrique supérieur au débit auquel la matière est fournie à ce conduit Une gorge de transfert de matière, située près de la ou des sorties du ou des premiers conduits de traitement et communiquant avec cette ou ces sorties, et près de l'entrée du conduit de traitement supplé- mentaire, transfère la matière du ou des premiers conduits de traitement vers le conduit de traitement supplémentaire. Des dispositifs réglables de commande du débit de transfert de matière sont disposés dans le conduit de traitement supplé- mentaire et donnent à ce conduit une capacité réelle d'ajuster sélectivement le débit de traitement du conduit afin de coor- donner le débit ainsi ajusté au débit auquel la matière est introduite dans le conduit. Des détails concernant les nouveaux appareils rotatifs à plusieurs conduits, selon la présente invention, ainsi que les avantages qu'ils permettent d'obtenir, se comprendront plus complètement à l'examen de la description détaillée des 4 2519289 formes préférées de réalisation, présentées à titre illus- tratif et nullement limitatif en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'un appareil rotatif selon la présente invention, comportant plusieurs conduits, et la figure montre un agencement de ces conduits de traitement la figure 2 est une vue en perspective d'un appareil rotatif selon l'invention, qui est vu en coupe partielle avec arraché de certaines parties la figure 3 est une coupe simplifiée, le long de la ligne 3-3 de la figure 1, d'un premier conduit de traitement de l'appareil représenté sur la figure 1; la figure 4 est une coupe simplifiée, le long de la ligne 4-4 de la figure 2, de l'appareil rotatif de traitement représenté sur la figure 2 la figure 5 est une coupe simplifiée, le long de la ligne 5-5 de la figure 1, d'un autre conduit de traitement de l'appareil représenté sur la figure 1 la figure 6 est une vue de dessus, partiellement en coupe avec arraché de certaines parties, de l'appareil rotatif représenté sur la figure 2; la figure 7 est une coupe simplifiée, le long de la ligne 7-7 de la figure 1, d'un conduit final de traitement de l'appareil représenté sur la figure 1; et la figure 8 est un tracé de données enregistrées par un enregistreur à bandes au cours d'essais d'un appareil rotatif perfectionné selon la présente invention. En se référant tout d'abord à la figure 1, on voit que les nouveaux appareils rotatifs à plusieurs conduits de traitement, selon la présente invention, comprennent un élément rotatif comprenant un rotor 12 monté sur un arbre 14 d'entraînement en rotation au sein d'un élément station- naire comprenant une enveloppe (ou corps) 16 Le rotor -12 porte plusieurs canaux 21,23,25,27,29 et 33 de traitement présentant chacun des parois latérales opposées s'étendant vers l'intérieur à partir de la surface 20 de rotor Le dispositif destiné à entraîner le rotor 12 en rotation est représenté en M, puisqu'un tel dispositif est d'un type conve- nable servânt couramment à entraîner en rotation les extru- deuses ou un appareillage semblable de traitement de matières polymères De tels dispositifs sont bien connus de l'homme du métier L'enveloppe 16 faisant partie de l'élément stationnaire présente une surface 38 d'enceinte coaxiale agencée de manière à coopérer avec la surface 20 du rotor 12 pour former avec les canaux 21,23,25,27,29 et 33 des conduits 22,24,26,28,30 et 34, respectivement, fermés it rôle de traitem-L. Les appareils rotatifs à plusieurs étages de traite- ment selon la présente invention peuvent présenter diverses combinaisons d'étages de traitement Normalement, le premier étage implique une opération de plastification destinée à faire fondre, à ramollir ou à augmenter d'une autre façon la fluidité d'une matière introduite dans l'appareil Le second étage effectue une opération de préparation qui peut impliquer du mélangeage, de l'homogénéisation ou une élimination des substances volatiles de la matière traitée dans le premier étage ou l'addition d'ingrédients à cette matière traitée dans le premier étage ou l'enlèvement d'ingrédients de ladite matière Le troisième étage a normalement un rôle de compres- sion ou de pompage pour décharger de l'appareil la matière traitée dans le second étage A titre illustratif; on peut indiquer que l'appareil rotatif et plusieurs étages de traite- ment décrit ci-après comprend un premier étage destiné à faire fondre, ou tout au moins à faire fondre partiellement, une matière polymère, un second étage destiné à mélanger la matière polymère traitée dans ce premier étage, et un troisième étage destiné à décharger de l'appareil la matière qui a été traitée dans les premier et second étages. En se référant à nouveau à la figure 1, on voit que les conduits de traitement représentés sont agencés et dis- posés de manière à constituer plusieurs étages de traitement. Les conduits 22,24,26 et 28 constituent le premier étage du traitement Le second étage comporte au moins un autre conduit de traitement, représenté sous forme du conduit 30 Le troi- sième étage est constitué par un conduit 34 placé à l"extêrieur des deux premiers étages Comme on l'expliquera en détail ci-après, les étages sont interconnectés par des-gorges de transfert de matière, formées dans la surface 38 d'enceinte et agencées de manière à pouvoir transférer la matière d'un étage à un autre. En se référant maintenant aux figures 2 et 3, on voit qu'une matière, comme une matièrepolymère plastifiée ou non plastifiée, est introduite de façon appropriée par une trémie , communiquant avec une admission 42, dans l'appareil rota- -10 tif à plusieurs étages de traitement Comme représenté sur lies figures 2 et 3, la surface coaxiale 38 de l'enveloppe 16 est cylindrique sur la plupart de son étendue mais elle comporte des dépouilles 44 s'étendant sur certaines parties des; canaux 21,23,25 et 27 au voisinage de l'admission 42. La largeur des dépouilles 44 est telle que les parois laté- rales 46 de ces dépouilles s'étendent sur des parties cylin- driques 20 du rotor 12 pour former des chambres d'admission destinées à contribuer à l'introduction des solides polymères dans chaque conduit du premier étage. En service, la matière est introduite par gravité ou par l'utilisation de dispositifs d'introduction forcés dans l'appareil, par l'admission 42 et, à l'aide des dépouil- les 44, dans les canaux 21,23,25 et 27 La situation est représentée sur les figures 2 et 3 La figure 2 illustre une coupe de rotor 12 portant des canaux 21,23,25 et 27 des con- duits de traitement formant le premier étage et un canal 29 du premier conduit du second étage La figure 3 illustre un conduit 24 du premier étage, qui a les mêmes dimensions et le même agencement des éléments de structure que les conduits 22, 26 et 28 du premier étage Chaque conduit de traitement du premier étage comprend un élément 48 de blocage de canal disposé près d'une gorge 50 de transfert de matière, laquelle est agencée de manière à communiquer avec chaque conduit du premier étage Une majeure partie de la circonférence d'un â 5 conduit de traitement sépare normalement la gorge 50 de trans- fert de l'entrée d'admission 42. Comme représenté sur les figures 2 et 3, chaque élé- ment 48 présente un surface 52 formant paroi terminale de 7 2519289 chaque conduit du premier étage et destinée à bloquer et à collecter la matière Donc, en service, lé mouvement de la masse principale de matière introduite dans chaque conduit du premier étage est bloqué, et un mouvement relatif est établi entre les parois de canaux mobiles et la matière bloquée Le mouvement relatif ainsi établi engendre de la chaleur par frot- tement aux parois mobiles et au sein de la masse de matière En outre, les parois des canaux des conduits de traitement du premier étage, et de préférence la totalité des parois des canaux de l'appareil, sont normalement chauffées, par exemple à l'aide d'un fluide de transmission de chaleur alimentant de façon connue des chambres 6 (figure 1) On peut trouver des détails concernant des dispositifs convenables de chauf- fage dans les brevets précités US-A-4 142 805 et US-A-4 194 841. Normalement, l'action des parois des canaux tendant à entraîner la matière vers l'avant provoque une élévation progressive de pression autour du conduit, et une pression maximale est habituellement atteinte dans chacun des conduits de traitement du premier étage à la surface 52 de l'élément 48 de blocage La surface 52 de chaque conduit de traitement du premier étage est façonnée et dimensionnée, ou adaptée d'une autre façon, en vue de collecter la matière pour la décharge de celle-ci du conduit. Le premier étage illustré sur les figures comporte quatre conduits de traitement dont les dimensions et la forme sont sensiblement identiques L'appareil peut comporter un nombre plus ou moins grand de conduits, et l'on peut également utiliser des conduits du premier étage dont la forme générale, les dimensions et la forme géométrique diffèrent des caracté- ristiques correspondantes des autres conduits du premier étage. La matière traitée dans le premier étage est déchargée de chaque conduit par une gorge 50 de transfert de matière (figures 2 et 3) La gorge 50 est formée dans la surface coa- -xiale 38 près, et en amont, de la surface 52 de l'élément 48 de blocage La gorge 50 s'étend parallèlement à l'axe du rotor 12 et l'extrémité ouverte de cette gorge 50 est disposée de manière à recevoir la matière traitée collectée à la surface 8 2519289 52 de chaque conduit et à convoyer la matière ainsi reçue sur les surfaces 20 des conduits du premier étage pour décharger la matière dans le conduit 30 de traitement de second étage Comme représenté sur les figures 3 et 4, la matière provenant des conduits de traitement du premier étage est déchargée par la gorge 50 de transfert dans le premier conduit 30 du second étage. Comme mentionné, des conduits de traitement du second étage sont destinés à effectuer des opérations de préparation sur de la matière traitée dans le premier étage Dans l'appa- reil représenté, le second étage est destiné à mélanger effi- cacement de la matière fondue, ou partiellement fondue, prove- nant du premier étage Un conduit de traitement, destiné à effectuer un un mélangeage efficace de la matière visqueuse,doit présenter une forme géométrique différente de la forme géomé- trique des conduits destinés à faire fondre le polymère dans le premier étage Pour un fonctionnement optimal, les conduits de mélangeage comportent selon l'invention un large canal pour assurer un contreécoulement suffisant pour un m 6 langeage efficace à faible pression et avec le minimum d'augmentation de température Comme représenté sur la figure 1, par exemple, le conduit 30 du second étage comporte des parois parallèles et il est plus large que les conduits du premier-étage Cette différence de forme géométrique établit une différence entre le débit auquel la matière traitée dans le premier étage ali- mente le conduit du second étage et la capacité du conduit de second étage. L'effet de cette différence ou variance peut mieux s'apprécier lorsqu'on examine les différences pouvant exister entre le débit d'introduction de la matière traitée dans le premier étage et la capacité de traitement et de décharge d'un conduit de second étage ayant une forme géométrique choisie en vue de lui permettre d'assurer un mélange efficace. Comme mentionné, un appareil rotatif à plusieurs étages de traitement, constituant un exemple de mise en oeuvre de la présente invention, peut comporter un premier étage ayant quatre conduits fonctionnant en parallèle et présentant un 9 2519289 volume total de traitement dans le premier étage d'environ 4,92 dm 3 De tels appareils peuvent fonctionner à une vitesse de rotation comprise entre 50 et 150 t/min Dans ces condi- tions, le débit horaire d'introduction, dans le conduit du second étage, de la matière fondue peut se situer entre 181,6 kg et 1180 kg selon les vitesses des parois des canaux et les propriétés du polymère traité Cependant, il faut un conduit de malaxage, dans le second étage, relativement large pour réaliser un malaxage efficace, et un conduit de malaxage de second étage,présentant une telle forme géométrique, peut traiter et décharger de la matière à un débit horaire compris entre 3405 kg et 10215 kg à des vitesses comprises entre et 150 t/min. Cette grande différence ou disparité entre le débit auquel le premier étage fournit de la matière fondue à la gorge de transfert de matière et la capacité de traitement et de décharge du second étage provoque des interruptions dans l'écoulement de la matière fondue au sein des conduits du second étage et dans les conduits des autres étages de traitement, ce qui provoque de graves crêtes et fluctuations dans l'écoulement, la pression et la température dans les conduits de traitement et notamment dans la région de sortie de l'appareil. La présente invention propose de nouveaux appareils rotatifs perfectionnés de traitement qui comportent un dispo- sitif assurant à ces appareils une capacité réelle d'améliorer le rendement de traitement des appareils rotatifs, y compris les conduits de traitement présentant cette différence ou possibilité,de variation Selon la présente invention, un nouveau dispositif de réglage du débit de transfert de matière est disposé près de la région de l'entrée du conduit (figures 2,4,5 et 6) Le dispositif de réglage du débit de transfert de la matière comporte un élément réglable 100, agencé et adapté en'vue de s'étendre radialement dans le canal 29 pour bloquer une partie de ce canal L'élément réglable 100 donne au conduit la capacité d'ajuster sélective- ment son débit de traitement afin de coordonner le débit ainsi 2519289 ajusté au débit auquel la matière passant par la gorge 50 de transfert alimente le conduit 30 Le degré d'ajustement est directement lié au degré de coordination requis entre les débits pour assurer les conditions voulues de traitement au sein du conduit 30 et pour maitenir ces conditions en service. L'élément réglable 100 est représenté sur les figures 2,4,5 et 6 comme étant une tige, ou un pointeau, d'étranglement passant par une ouverture 108 de l'enveloppe 16 et s'étendant radialement dans le canal 29 La position de l'élément 100 est déterminée par sa relation avec la vis 102 de réglage, un écrou 106 de blocage et un organe 104 de positionnement, qui sont agencés de manière appropriée pour ajuster et mainte- nir l'élément 100 à une profondeur quelconque voulue dans le canal 29 avant ou pendant le fonctionnement de l'appareil. Les dimensions internes de l'organe 104 de positionne- ment permettent d'enlever complètement l'élément 100 du con- duit 30, et la forme de l'organe 104 est complémentaire de celle de l'élément 100, afin de résister à une déformation de l'élément 100 dans le sens de rotation du rotor 12 La face radialement externe de l'organe 104 est percée d'un trou dans lequel passe la vis 102 permettant de déplacer radiale- ment l'élément 100 La possibilité de régler la tige d'étranglement permet, pendant le fonctionnement de l'appareil, de régler la dimension de l'ouverture délimitée par la base du canal 29 et le fond de la tige 100 Cette ouverture est représentée en H sur les figures 4 et 5. Comme représenté sur la figure 5, l'élément 100 est réglé de manière à donner une ouverture H 1 qui diminue le débit du traitement dans le conduit 30 de façon à permettre l'accumulation d'une masse de matière fondue, derrière la tige 100 à une surface 110 Un vigoureux écoulement de recir- culation peut être créé dans cette masse pour augmenter le cisaillement de la matière visqueuse et assurer un mélangeage intense et une fusion efficace de la matière de cette masse. La présence d'une masse de matière circulant au niveau de la surface 110 constitue une caractéristique importante de l'invention assurant une meilleure qualité du produit traité. Par exemple, il faut de plus grandes températures pour faire fondre complètement la matière traitée dans le premier étage, et la température de la matière provenant de l'étage de fusion est encore augmentée dans les étages subséquents de mélangeage et de compression Dans certaines opérations, on a observé des températures excessivement élevées de la matière déchar- gée, par exemple des températures de l'ordre de 260 'C pour certaines matières traitées dans les appareils rotatifs Une caractéristique de formation d'une masse de matière fondue, telle que représentée sur la figure 5, permet d'utiliser de plus faibles températures de fonctionnement à l'étage de fusion Donc, la matière alimentant les conduits du second étage se trouve à une plus basse température et elle n'est pas complètement fondue et peut même contenir de la matière non fondue ou partiellement fondue La fusion de cette matière peut alors être achevée dans la masse de matière collectée à la surface 110 avant que la matière ne traverse louverture Hl Cette caractéristique assure un traitement efficace à de plus faibles températures de fonctionnement, en minimisant ainsi la dégradation et en donnant un produit fondu de meilleure qualité. Sur la figure 6, on voit un élément réglable 100 pré- sentant en coupe une forme rectangulaire L'élément 100 peut, en variante, présenter une forme cylindrique ou en coin, ou bien une forme choisie pour réaliser n'importe quel traite- ment supplémentaire voulu. En se référant à nouveau aux figures 1,2 et 4, on voit que la matière traitée dans le premier étage est trans- férée par la gorge 50 dans le premier conduit du second étage. Comme représenté (figure 1), la forme géométrique du premier conduit permet la ou les différences décrites ci-dessus La matière traitée dans le premier étage est efficacement mélangée dans le conduit 30 (figure 5) par le mouvement relatif établi entre la matière bloquée par la tige 100 d'étranglement et les parois du canal mobile qui entraînent la matière vers l'avant, à travers l'ouverture Hi, et par 12 2519289 le mouvement relatif établi entre la matière bloquée par l'élément 54 de blocage et les parois mobiles du canal qui entrainent la matière vers l'avant, vers la surface 56 formant paroi d'extrémité à rôle de collecteur et de blocage de cette matière Dans l'appareil représenté à plusieurs étages de traitement, l'élément 54 de blocage du conduit 30 (figure 5) est disposé à 1800 environ de la position circonfé- rentielle des éléments 48 deblocage du premier étage Donc, dans le conduit 30, la matière ne se déplace que sur un demi- tour environ dans le conduit avant d'atteindre l'élément 54 de blocage. Le second étage illustré et décrit ne comporte qu'un seul conduit 30 On peut faire varier cet agencement repré- senté et préféré Par exemple, le second étage peut comporter deux ou plusieurs conduits disposés en parallèle ou en série, et la forme générale, les dimensions et la forme géométrique des conduits peuvent être identiques ou différentes. En se référant aux figures 5 et 7, on voit que la matière traitée dans le second étage est transférée, par une gorge 58 de transfert de matière, vers un conduit de traite- ment de troisième étage La gorge 58 de transfert est formée dans la surface coaxiale 38 et présente une extrémité ouverte s'étendant parallèlement à l'axe du rotor 12 dans la région du conduit 30 en amont de la surface 56 de l'élément 54 (de blocage de ce conduit 30), puis transversalement à l'axe du rotor 12 sur une partie de la surface 20 du rotor entre les canaux 29 et 33, puis parallèlement à l'axe du rotor 12 dans la région -du conduit 34 en aval de la surface 78 d'un élément 76 de blocage. Comme décrit dans le brevet précité US-A-4 227 816, la gorge 58 de transfert de matière peut être formée dans des unités amovibles de direction d'écoulement pouvant être iioritées dans des encoches de l'enveloppe 16 agencées de manière à permettre une coopération des gorges de transfert de matière avec des conduits choisis Les unités amovibles de direction de courant peuvent également porter des élements et des tiges de blocage. 13 2519289 Le conduit du troisième étage, par exemple un conduit 34 (figures l et 7) est principalement destiné à jouer le rôle d'un étage de compression ou de pompage de la matière provenant du ou des conduits du second étage Donc, la forme géométrique du conduit est choisie de manière à donner à celui-ci un volume ou une capacité demeurant au moins partiel- lement empli à tout moment en cours de fonctionnement et à lui permettre d'engendrer de grandes pressions de décharge Comme représenté sur la figure 7, la matière alimentant le conduit de traitement de troisième étage est entrainée vers l'avant par les parois du canal 34 vers l'élément 76 de blocage La matière collectée à la surface 78 de cet élément 76 est déchargée de l'appareil par une sortie 80 L'appareil peut comporter undispositif de commande de décharge, comme un élément 81 d'étranglement (figure 7) pour commander la pression de décharge et/ou le débit de matière traitée dans le conduit 34 du troisième étage. Les figures l et 7 montrent un troisième étage de traitement-consistant en un conduit, mais ce troisième étage peut, si on le désire, comporter plus d'un conduit Les con- duits peuvent être reliés en parallèle ou en série Par exemple, plusieurs conduits de-traitement de troisième étage peuvent être interconnectés de manière à permettre le trans- fert de la matière d'un conduit de traitement de troisième étage à un autre conduit en vue de la décharge de la matière à sa sortie de l'appareil En variante, plusieurs conduits de traitement de troisième étage peuvent être interconnectés de manière à introduire la matière dans chaque conduit et à la décharger de chaque conduit de l'appareil. Les appareils à multiples conduits de traitement, selon la présente invention, constituent des appareils haute- ment efficaces de traitement d'une matière polymère, offrant des avantages spéciaux de fonctionnement et de conception. Un appareil à plusieurs étages de traitement, tel que décrit et représenté, offre des avantages comme la compacité des dimensions, une faible consommation d'énergie et une grande possibilité de production pour faire fondre, mélanger et 14 2519289 décharger efficacement, à un débit et sous une pression sensi- blement constants, un produit polymère fondu obtenu avec une grande qualité uniforme. EXEMPLE On utilise un appareil rotatif à plusieurs étages de traitement, du type décrit en référence aux figures 1 à 7, pour traiter du polyéthylène basse densité L'appareil comporte un rotor ayant un diamètre externe de 35,56 cm, qui porte un agencement de conduits de traitement, tels que représentés sur la figure 1, interconnectés par des gorges de transfert de matière Les gorges de transfert de matière sont formées dans la surface coaxiale de l'enveloppe station- naire, sensiblement selon les agencements représentés sur les figures 2,4,5 et 7. Les conduits du premier étage de l'appareil compren- nent quatre canaux en forme de coin, comme représenté sur les figures 1 à 4 Chaque canal a une largeur maximale de 2,54 cm, une largeur minimale de 1,65 cm et une hauteur de 6,22 cm La distance entre les canaux est de 2, 54 cm à la surface 20 du rotor Le conduit du second étage comporte un canal de section rectangulaire ayant une largeur de 2,54 cm et une hauteur de 6,22 cm L'élément 54 de blocage est dis- posé à environ 1800 de la position circonférentielle des éléments 48 de blocage du premier étage Le conduit de traite- ment du troisième étage comporte un canal en forme de coin, ayant une largeur maximale de 0,64 cm, une largeur minimale de 0,41 cm et une hauteur de 6,22 cm. On a déterminé qu'en cas de traitement de polyéthylène basse densité, le débit horaire de traitement du premier étage est de 181,5 kg à une vitesse de rotor de 50 t/min En suppo- sant qu'il ne se produit aucune accumulation de pression dans le conduit, la capacité de débit de traitement du conduit du second'étage, à la même vitesse du rotor, peut se calculer à l'aide de l'équation suivante QD N It RD 2 ( 1 _ 2) H dans laquelle QD= débit (cm 3/sec) N = vitesse du rotor, en tours/sec. 2519289 RD = rayon externe du rotor (cm) 0 N = 50 t/min = 0,833 t/sec. RD = i diamètre extérieur = 17,78 cm RS = RD profondeur du canal = 11,56 cm RS/RD = 0,65 H = 2,54 cm. En utilisant l'équation ( 1), on calcule que le débit QD est de 1213,5 cm 3/sec En supposant une masse volumique de matière fondue de 0,802 g/cm 3 on détermine que la capacité de débit horaire de traitement est de 3 502 kg. L'exposé ci-dessus montre l'ampleur de la différence ou disparité pouvant exister entre le débit horaire ( 181,5 kg) auquel le premier étage fournit de la matière fondue et la capacité de débit horaire de traitement du conduit du second étage ( 3 502 kg) Une telle différence entraîne de façon inhérente des interruptions dans l'écoulement de la matière fondue au sein des conduits du second étage et dans les con- duits de traitement recevant de la matière en provenance des conduits du second étage Les interruptions engendrent un débit non uniforme, variable et caractérisé par de fortes fluctua- tions de la qualité, de la température et de la pression de la matière traitée, notamment à la sortie de décharge de l'appareil. Les fluctuations ou pointes de température et de pression de sortie sont nettement illustrées sur la figure 8, qui est un tracé de données réelles enregistrées par un enregistreur à bande au cours d'une comparaison directe d'appareils rotatifs de traitement fonctionnant sensiblement dans les mêmes conditions On introduit dans le premier étage de l'appareil à plusieurs étages de traitement, décrit ci- dessus, du polyéthylène basse densité à un débit horaire de 181,5 kg, avec une vitesse de rotor de 50 t/min Sur la figure 8, les ordonnées de droite indiquent la température, en 'C, ce qui correspond à la courbe supérieure (T,0 U), cependant que les ordonnées de gauche indiquent la pression, en M Pa, ce qui correspond à la courbe inférieure (P) La partie droite (A 1) des courbes correspond au fonctionnement de l'appareil durant 15 minutes sans mise en place du dispositif réglable de commande de débit de transfert selon la présente invention Pendant le fonctionnement de l'appareil, on règle le dispositif de commande de décharge pour obtenir une pression moyenne de décharge d'environ 8,7 M Pa Le débit horaire moyen de décharge est de 181,5 kg Comme représenté, la pression de décharge fluctue entre une valeur inférieure à 6,9 M Pa et une valeur supérieure à Il M Pa, et la températu- re de décharge fluctue entre environ 107 'C et près de 115,60 C - On modifie ensuite selon l'invention l'appareil qui a donné les tracés apparaissant sur le côté droit (A 1) de la figure 8 On monte un élément d'étranglement, sensiblement comme représenté sur les figures 2,4,5 et 6, près de la région d'entrée du conduit de malaxage du second étage, de manière que cet élément s'étende radialement pour pénétrer dans le canal du conduit de second étage pour bloquer une partie de ce canal On règle l'élément d'étranglement de manière qu'il donne une ouverture H 1 de 0,81 cm L'élément a en section une forme rectangulaire et présente des intervalles latéraux H entre l'élément et les parois du canal de 0,01 cm La matière d'alimentation, le débit d'alimentation et-la vitesse du rotor demeurent les mêmes On règle à nouveau la vanne ou dispositif de décharge de manière à obtenir une pression moyenne de décharge d'environ 8,7 M Pa Le débit horaire moyen de décharge est à nouveau de 181,5 kg La partie gauche (A 2) de la figure 8 montre les pressions (P, courbe inférieure) - et les températures (T,courbe supérieure) enregistrées lorsque l'appareil fonctionne avec l'élément d'étranglement décrit ci-dessus monté à l'entrée du second étage Comme représenté, la pression de décharge se situe entre environ 8,27 M Pa et environ 9,7 M Pa, et la température de décharge entre environ ,6 'C et environ 118,30 C. Il ressort de l'exemple ci-dessus que les nouveaux 17 2519289 appareils rotatifs à plusieurs conduits de traitement, selon la présente invention, offrent des avantages nets et inatten- * dus par rapport à des appareils rotatifs de traitement anté- rieurement connus au moment o l'invention a été réalisée. Essentiellement, la pratique de l'invention permet une utili- sation efficace de combinaisons de conduits de traitement ayant des formes géométriques dont les différences ou la variation peuvent provoquer des fluctuations de pression, de température et de débit Donc, l'invention augmente effi- cacement les possibilités d'adaptation et de rendement des appareils rotatifs de traitement, notamment dans le cas des opérations de traitement effectuées par des appareils rotatifs à plusieurs étagesde traitement. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil rotatif de traitement décrit et représenté. REVENDICATIONS 1 Appareil rotatif de traitement, comprenant un élément rotatif ( 14, 12) portant plusieurs canaux ( 21, 23, 25, 27, 29, 33) de traitement et un élément stationnaire ( 16) présentant une surface ( 38) d'enceinte coaxiale dis- posée de manière à coopérer en service avec lesdits canaux pour constituer des conduits ( 22, 24, 26, 28, 30, 34) fermés de traitement, chaque conduit de traitement ayant une entrée, une sortie et un élément ( 48; 54) de blocage de canal associé à l'élément stationnaire et agencé de manière que la matière introduite dans l'entrée puisse être entraînée vers l'avant par les parois du canal vers l'élé- ment ( 48; 54) de blocage en vue d'une décharge par la sortie; appareil dans lequel un ou plusieurs conduits de traitement transfèrent la matière vers un conduit de trai- tement supplémentaire et dans lequel la forme géométrique, du ou des conduits de traitement est, par rapport à la forme géométrique du conduit de traitement supplémentaire, telle que le ou les conduits de traitement sont capables de traiter et de décharger la matière à un débit volumétrique inférieur au débit auquel le conduit de traitement supplémentaire peut recevoir et traiter la matière, appareil caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif ( 100) réglable, placé près de l'entrée du conduit de traitement supplémentaire et agencé de manière à se prolonger dans le canal ( 29) pour blo- quer une partie du canal et conférer ainsi au conduit ( 30) de traitement supplémentaire la possibilité d'ajuster sé- iectivement son débit de réception et de traitement en vue de coordonner le débit ainsi ajusté avec le débit auquel la matière alimente le conduit ( 30) afin de permettre à ce conduit ( 30) de fonctionner dans des conditions choisies au préalable et afin de maintenir lesdites conditions de fonctionnement du conduit ( 30) pendant le fonctionnement de l'appareil. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une gorge ( 50; 58) de transfert de matière formée dans la surface ( 38) d'enceinte et agencée et adaptée pour transférer la matière d'un ( 24) ou de plusieurs conduits de traitement vers le conduit ( 30) de traitement supplémentaire 3 Appareil selon la revendication 1, caracté- risé'en ce que le dispositif réglable comprend un élément ( 100) d'étranglement. 4 Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le dispositif réglable comprend un élément ( 100) d'étranglement qui est r Adialement réglable, par rap- port au conduit ( 30) de traitement supplémentaire, en vue d'ajuster précisément le débit de traitement de la matière dans ce conduit ( 30) avant ou pendant le traitement de la matière. Appareil selon la revendication 4, caracté- risé en ce que l'élément d'étranglement comprend: (a) une tige ( 100) d'étranglement, qui s'étend radialement dans le conduit ( 30) de traitement supplémentaire et dont les dimensions lui permettent de bloquer complètement ou quasi complètement le conduit ( 30), cette tige pouvant avoir une forme permettant la réalisation de n'importe quel traitement supplémentaire voulu; (b) un organe ( 104) de positionnement, associé à la surface ( 38) d'enceinte de l'élément stationnaire ( 16), cet élément ( 104) ayant des dimensions internes permettant d'enlever quasi totalement la tige ( 100) d'étranglement du conduit ( 30) et ayant une forme complémentaire de celle de la tige ( 100) afin de résister à la déformation de cette tige dans la direction de rotation de l'élément rotatif ( 12), l'élément ( 104) présentant un alésage dans sa surface radialement externe; et (c) une vis ( 102) de réglage, destinée à coopérer avec la tige ( 100) et avec l'alésage pour le déplace- ment radial de pénétration de la tige ( 100) dans le conduit ( 30) et de retrait de la tige (l O 0) de ce conduit, et pour le positionnement de cette tige ( 100) pour assurer le degré requis de réglage du débit de réception et de traitement dans le conduit ( 30). 6 Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les conduits de traitement forment plusieurs étages interconnectés de traitement comprenant un premier étage comportant au moins un conduit ( 24) comprenant une entrée ( 42), un élément ( 48) de blocage et une gorge ( 50), destinée à recevoir la ma- tière bloquée par l'élément ( 48) et à délivrer la matière de premier étage ainsi reçue à un second étage de traitement comportant au moins un conduit ( 30), destiné à recevoir la matière provenant de la gorge ( 50) de transfert de ma- tière du premier étage, ce conduit comportant également un élément ( 54) de blocage et une gorge ( 58) destinée à, rece- voir la matière bloquée par l'élément ( 54) pour la transfé- rer à un troisième étage de traitement, voisin du second étage et à l'extérieur par rapport à lui, ce troisième étage comportant au moins un conduit ( 34) capable de développer des pressions de décharge et comportant un dispositif desti- né à recevoir la matière traitée dans le second-étage ainsi qu'un élément ( 76) de blocage, disposé près d'une sortie ( 80) de décharge de la matière de l'appareil. 7 Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif ( 6) pour chauf- fer au moins le ou les conduits du premier étage de traite- ment. 8 Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le ou les conduits du premier étage de traitement comportent un ou des canaux en forme de coins. 9 Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément ( 54) de blocage du conduit ( 30), ou les éléments de blocage des conduits, du second étage de traitement, est ou sont disposés à 1800 environ de la position circonférentielle de l'élément ( 48) de blo- cage du conduit ( 24), ou des éléments de blocage des con- duits, du premier étage de traitement.