Brevet FR2527977A1 — publié le 19831209

Extrudeuse. L'invention concerne une extrudeuse pour la transformation de matière plastique thermoplastique, du caoutchouc ou pour la déshydratation de pâtes à pa- pier, d'écorces d'arbre ou d'autresmélanges de liqui- de et de matière solide, comprenant un fourreau dans lequel une vis entraînée tourne, avec des nervures hé- i-idal S c'ispcsées sur la vis et avec des broches traversant radialement le fourreau en direction de l'axe de la vis,les nervures hélicoïdales étant frai- sées radialement aux endroits o les broches font saillie à l'intérieur du fourreau. Des extrudeuses de ce type,équipées de broches faisant saillie à l'intérieur du fourreau,se sont impo- sées dans la pratiqueparce qu'on obtient ainsi une aug- mentation sensible du débit,tout en ayant une tempéra- ture du produit extrudé relativement basse. Unetelle extrudeuse est connue par le br-vet des Etats Unis d'Amérique 4 199 263 par la demande de brevet publiée en République Fédérale d'Allemagne sous le N O 3 003 615. Dans des extrudeuses dites à fourreau à bro- ches, il se produit souvent, à l'entrée de l'extrudeuse et malgré l'utilisation d'appareils détecteurs de métal, que les broches se brisent, parce qu'il y a parfois dans le produit extrudé à transformer des parties métalliques qui peuvent venir entre la broche fixe et lesex- trémités des nervures tournantes et provoquer ainsi une rupture de broche. Une autre cause de la rupture de broche est la fatigue du matériaupuisque l'extrémité de broche faisant saillie dans un mélange de caoutchouc est soumise à une charge énorme. Même si une broche seulement, par exemple de la première rangée radiale de brochesse brise, il s'en- suit des dommages importants,parce que la pièce brisée s'appuie en aval entre la nervure de vis et le fourreau de sorte que le fourreau et les nervures sont endommagés. Mais d'autres broches en aval notamment se rompent sous l'effet du déplacement de la pièce de broche rompue quand la pièce de broche est retenue par des broches de la ran- gée de brochesradiales suivante et se met alors entre la broche qui la retient et les extrémités ou les com- mencements de nervures La broche qui retient la pièce rompue se rompt donc également. Ce processts se répète en aval sur chaque ran- gée radiale de broches de sorte qu'aussi bien les bro- ches que les nervures et le fourreau subissent des dommages considérables. L'invention vise à indiquer une possibilité d'empêcher des dommages de ce type. Suivant l'invention, il est ménagé dans les broches un trou borgne axial fermé du côté de la vis, dans le trou borgne est logé un moyen destiné à signa- ler une rupture de broche et ce moyen est relié à un dispositif d'interruption du fonctionnement de la vis. En ménageant des trous borgnes minces dans les broches qui font saillie dans le fourreau et en disposant un moyen de signalisation d'une rupture de broche dans les trous borgnes, toute rupture de bro- che est signalée immédiatement de manière a interrompre l'entraînement de la vis et a pouvoir empêcher ainsi d'une manière efficace tout autre dommage. Le moyen disposé dans le trou de la broche peut être par exemple un cable électrique isolé,mis sous tension et,qui en cas d'une rupture de broche, se rompt et produit ainsi un signal pour interrompre l'en- traînement de la vis et empêcher ainsi de plus amples dommages. Dans le trou de la broche, on peut également envoyer un gaz ou un liquide hydraulique soumis à une pression dépassant la pression qui règne dans le four- reau de l'extrudeuse Quand la broche est cisaillée, la pression du gaz ou du liquide hydraulique diminue et un contacteur manométrique interrompt l'entrafne- ment de la vis Une autre variante de l'invention prévoit de disposer dans le trou de la broche une broche de con- tact,qui fait saillie dans le trou de la broche à peu près jusqu'à la face intérieure du fourreau et qui est reliée à un interrupteur de fin de course Si la broche se rompt, le produit extrudé pé- nètre dans le trou de la brocherqui est maintenu ouvert, et presse la broche de contact vers l'extérieur sur un interrupteur de fin de course, qui à son tour interrompt l'entraînement de la vis pour empêcher tout autre dommage. D'autres modes de réalisation équivalents sont possibles. Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple: la figure 1 représente une extrudeuse, la figure 2 représente une broche, la figure 3 est un exemple du dispositif pour interrompre l'entraînement de la vis. La figure 1 représente une extrudeuse 1 ayant un dispositif d'entrainement 2,une ouverture d'alimenta- tion 3, un fourreau 4 et une vis 5 Sur la vis 5 sont 2,: 2 '977 disposées des nervures de vis 6 hélicoîdales. A travers le fourreau 4 font saillie des bro- ches qui sont regroupées en rangées radiales 7, 8 et 9, c'est-à-dire que les broches individuelles pointent vers l'axe de la vis et traversent le fourreau 4 en étant ré- parties à des distances uniformes sur le pourtour. La figure 2 représente en détail une broche qui est vissée dans le fourreau 4 au moyen de fileta- ges 1 l La broche 10 pénètre dans le fourreau 12 jusque à peu près au fond de la vis 5 Les nervures hélicoïda- les 6 ont été en cet endroit enlevées radialement de la vis par fraisage. Sous l'effet de la rotation de la vis, le pro- duit extrudé chargé par l'ouverture d'alimentation 3 ou le produit déshydraté est transporté en direction de l'ouverture de sortie 12 et est empêché de tourner avec la vis par des rangées de broches 7, 8 et 9 Si l'extru- deuse est utilisée comme dispositif de déshydratation, on ménage dans le fourreau des ouvertures d'évacuation du liquide. Si des pièces métalliques ou des pièces sem- blables qui sont plus grandes que l'intervalle de pas- sage libre entre la broche 10 et les extrémités de ner- vures 13 et 14 (figure 2) arrivent devant la broche 10 et les extrémités de nervure 13 et 14, ces pièces se coincent et entraînent une rupture de la broche 10 en raison de la rotation de la vis 5. Mais comme dans les broches 10 est ménagé un trou borgne 30 qui reçoit un câble 15 électrique isolé, le câble 15 se rompt, ce qui interrompt un circuit élec- trique non représenté ou fait diminuer une tension appli- quée. La chute de tension ou l'interruption du cou- rant est envoyée comme signal à un dispositif d'interrup- tion de l'entraînement de la vis,grâce auquel celle-ci 27977 s arrêteimmédiatement de tourner On empêche ainsi que la broche rompue ne provoque des dommages dans les ran- gées de broches qui suivent en aval. La figure 3 représente une autre possibilité d'obtenir un signal dans le cas d'une rupture de bor- che. Les rangées de broches 7, 8, 9 individuelles sont munies d'un trou auquel se raccordaun conduit 1, pour de l'huile hydraulique Sur le conduit 16 est raccordé un contact manométrique 17 et le circuit est fermé au moyen d'une vanne haute pression 18 donnant une obtura- tion absolument étanche Le conduit 16 est alimenté de- puis un réservoir à huile 19 au moyen d'une pompe à main 21. La pression maximale d'alimentation s'élève à 500 bar, la fuite d'alerte minimale à 400 bar Dans 1 ? cas C'une chute de pression jusqu'à 300 bar, un ar- rêt immédiat de la vis est provoqué par le contact ma- nométrique 17,ce qui signale qu'une broche a dû se rom- pre. Dans un tel cas, la pression dans le conduit 16 et dans les broches 10 doit être plus élevée que la pression du produit extrudé,afin de permettre,en cas de rupture d'une broche,une chute de pression par sortie d'huile hydraulique par l'emplacement de la rupture et afin d'obtenir ainsi un signal d'arrêt. :Z 7977 REVENDICATIONS 1 Extrudeuse pour la transformation de matiè- re plastique thermoplastique,du caoutchouc ou pour la déshydratation de pâtes à papier, d'écorces d'arbre ou d'autres mélanges de liquide et de matière solide, com prenant un fourreau ( 4) dans lequel une vis ( 5) entraf- née tourne, avec des nervures ( 6) hélicoïdales disposées sur la vis et avec des broches ( 10) traversant radiale- ment le fourreau ( 4) en direction de l'axe de la vis ( 5), les nervures de vis ( 6) hélicoïdales étant fraisées ra- dialement aux endroits o les broches ( 10) font saillie à l'intérieur du fourreau ( 4), caractérisée en ce que dans les broches ( 10) est ménagé un trou borgne ( 20) axial fermé du côté de l'axe de la vis, en ce que dans le trou borgne ( 20) est logé un moyen ( 15) destiné à si- gnaler une rupture de broche et en ce que ce moyen est relié à un dispositif d'interruption du fonctionnement de la vis. 2 Extrudeuse suivant la revendication 1, caracté- riséEen ce que le moyen de signalisation d'une rupture de broche disposé dans le trou ( 20)pour la broche est un câble ( 15) isolé,mis sous une tension électrique. 3 Extrudeuse suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que le moyen de signalisation d'une ruptu- re de broche disposé dans le trcui 20)pour la broche est un liquide hydraulique mis sous pression. 4 Extrudeuse suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que le moyen de signalisation d'une rupture de broche disposé dans le trou ( 20) de la broche est un gaz sous pression. Extrudeuse suivant l'une des revendica tions 1 à 4, caractérisèeen ce que le moyen de signali- sation d'une rupture de broche disposé dans le trou ( 20) de la broche est une broche de contact,qui manoeuvre par l'intermédiaire du produit extrudé arrivant dans le trou sous une pression élevée,un interrupteur de fin de course pour l'entraînement de la vis.