Brevet FR2578191A1 — publié le 19860905

La présente invention a pour objet une machine pour l'extrusion de matières plastiques. Cette machine présente des caractéristiques essentielles qui sont nouvelles par rapport à celles des systèmes connus dans le même domaine et utilisés pour obtenir le même résultat que celui auquel aboutit la présente machine et pour lequel elle est conçue. La machine en question est destinée à former des bandes ou plaques de différentes couleurs. Il s' agissait, pour la demanderesse, d'inventer une machine pour l'extrusion de matières plastiques qui soit plus perfectionnée que celles qui sont actuellement sur le marché. Ces dernières se basent, en effet, sur la fabrication de bandes multicolores obtenues par collage de petits rubans élémentaires, procédé très coûteux, ou bien par extrusion dans plusieurs filières, ce qui oblige à faire appel à des agencements à la fois compliqués et peu fiables. Les recherches entreprises ont permis d'affranchir la machine selon l'invention des inconvénients susvisés. Cette machine est basée sur la production de bandes ou de plaques en matière plastique à partir de petites bandes contiguës de matière, celles-ci pouvant être de couleurs différentes, avec tous les avantages que cela représente pour la fabrication de divers produits à partir de ces bandes ou plaques-. Les conduits par lesquels passent les matières plastiques de différentes couleurs ont leur sortie horizontale; la partie inférieure effectue une extrusion de matière plastique de base blanche, qui sert de support, support venant se coller au reste de la matière plastique extrudée au dessus de lui. La matière plastique de la partie supérieure est de préférence brillante ettransparente,ce qui permet de donner à la plaque obtenue une homogénéité et une coloration en bandes, selon la disposition des couleurs de la partie centrale. Les couleurs de base de la surface plastique sont situées au milieu, toute l'extrusion se faisant par le centre de la machine à extruder (extrudeuse), et les conduits d'alimentation distribuant la matière plastique fondue sur toute sa longueur, jusqu'à la matrice par laquelle s'effectue la sortie. Le débit qui s'écoule par ces conduits d'alimentation est réglé au moyen de tiges filetées se terminant par une tête d'écrou qui sert à obtenir l'étranglement du courant de matière plastique fluide, et à régler ainsi son débit. Cette extrudeuse est constituée de pièces principales, unies entre elles pour former un ensemble compact. La pièce essentielle de cette machine àextruder, ouextrudeuse, est située à l'intérieur de celle-ci, dans sa partie inférieure. Elle a pour rôle de former des bandes et est constituée de deux parties contiguës. Sa partie inférieure comprend un corps prismatique dont l'extrémité an térieure est de forme triangulaire. A ce corps, inférieur, est vissé un corps supérieur additionnel qui est formé d'une pièce unique, pourvue d'une série d'encoches de forme triangulaire divergeant vers l'extérieur et à travers lesquelles est déposée la matière plastique. Ces portions triangulaires donnent, à la sortie, la largeur élémentaire de bande de chacune des couleurs que doit comporter toute la plaque plastique à configurer. Cette grande interchangeabilité implique de petites dimensions de la pièce à usiner, dès lors peu conteuse, etla possibilité de varier à volonté la largeur des bandes élémentaires à conformer. Cette pièce, précédemment décrite succinctement, est pourvue d'une pièce ou plaque intermédiaire interchangeable, qui permet la distribution, vers des canaux de sortie ou vers d'autres, des différentes couleurs que l'on prévoit pour la fabrication. En premier lieu, se trouve une plaque d'entrée de forme prismatique rectangulaire qui possède un nombre optionnel de rainures horizontales selon le nombre de couleurs que l'on désire; ces rainures étant en général au nombre de trois. Elles sont pratiquées à l'avant de la plaque et sont destinées à recevoir la matière plastique fondue par leurs orifices d'alimentation, parfaitement isolés les uns des autres, qui distribuent la matière plastique de chaque couleur dans la rainure qui lui correspond.A la suite de cette plaque d'entrée, vient la plaque prismatique intermédiaire et interchangeable qui permet et effectue l'échange réel des couleurs à distribuer dans les canaux de sortie. A l'arrière et à la suite de la plaque d'entrée se trouvent des orifices circulaires à des niveaux différents que celui de la rainure horizontale choisiedela plaque d'entrée, pour permettre ainsi le passage de la couleur voulue. Cet orifice communique avec la partie antérieure de la plaque et aboutit en son centre, c'est- -dire que les orifices qui prennent la couleur de la partie inférieure se termi nent par une encoche allongée vers la partie supérieure, qui coïncide, à son extrémrté, avec la partie centrale.Au contraire, les orifices qui prennent la couleur de la rainure horizontale supérieure, ont une encoche identique, allongée à son extrémité avant vers le bas, pour la faire coincider avec le centre de la plaque. De leur coté, les orifices qui prennent la couleur de la rainure horizontale intermédiaire sont des orifices circulaires, sans rainure, puisque ces mêmes orifices aboutissent a la zone centrale. A la suite de cette plaque intermédiaire, qui se termine par des orifices centrés, vient le. corps inférieur central de la machine, formé par un prisme rectangulaire allongé dont l'extrémité avant supérieure est triangulaire. De même, il comporte des canaux verticaux de distribution de la matière plastique, dont l'extrémité supérieure comporte les vis de réglage du débit. Chacun de ces orifices d'alimentation aboutit à son encoche triangulaire correspondante de la pièce inférieure, chargée de configurer la largeur élémentaire de chaque bande. L'alimentation arrive à ces canaux verticaux par des orifices horizontaux qui reçoivent l'alimentation de la plaque intermédiaire. De cette manière, il est donc aisé de se rendre compte qu'en changeant uniquement la plaque intermédiaire indiquée, avec l'adaptation correspondante des orifices, on arrive à distribuer convenablement cha cune des couleurs des bandes, sans avoir à effectuer des changements très coûteux de pièces d'usinage compliqué. Ainsi, si l'on désire distribuer, de bas en haut sur la plaque d'entrée, trois couleurs (jaune, vert et rouge) dans ses rainures horizontales : si l'on veut que lapremière bande soit jaune, il faut que la plaque intermédiaire comporte à l'arrière et en contact avec la plaque d'entrée, un orifice inférieur qui recueille cette couleur jaune et l'envoie au centre de la face avant. Si l'on veut que cette première bande soit verte, l'orifice doit être situé dans la zone centrale, cette couleur étant recueillie dans la rainure horizontale intermédiaire et amenée au centre de la face avant. Si, enfin, l'on préfère que cette première bande soit rouge, cet orifice de la plaque intermédiaire doit se présenter dans la partie supérieure, coïncidant avec la rainure supérieure, pour recueillir et amener cette couleur rouge vers la partie centrale avant. Sur cette pièce principale, décrite en détail et située dans la partie inférieure, on place la pièce intérieure supérieure, formée d'un corps parallélépipédique rectangulaire qui, à l'une de ses extrémités latérales, comporte un prolongement en forme de pointe triangulaire. Sur la base supérieure, sont disposés les orifices verticaux d'acheminement de la matière plastique; leurs prolongements sont verticaux, et leurs sorties aboutissent chacune à un conduit horizontal. Comme pièce extérieure principale, il est prévu une pièce inférieure fixe, formée d'un prisme irrégulier dont les faces latérales planes se terminent en angles vifs. Cette pièce comporte des orifices, la traversant sur toute sa longueur, de diamètres internes différents, dans lesquels se placent les vis de fixation. La partie supérieure de cette pièce sert de zone de guidage de la matière plastique, à sa sortie, tandis que la face latérale inclinée interne sert de base de guidage de la matiere plastique fondue. Cette pièce sert de support à la plaque formée par les bandes juxtaposées de differentes couleurs. La pièce extérieure principale est également formée par un prisme irrégulier à faces latérales planes, comportant extérieurement et dans sa partie supérieure des appendices prismatiques consécutifs et séparés par des zones plus basses à l'extrémité courbe. Chacun de ces appendices supérieurs est traversé d'un orifice fileté, destiné à recevoir une vis de réglage de ltépaisseur de la plaque plastique extrudée. Sur la partie inférieure, sont également placés des appendices extérieurs séparés entre eux par des parties rabaissées aux extrémités courbes Ces appendices inférieurs sont percés d'orifices circulaires par où sont introduites les extrémités des vis de réglage qui, en se resserrant, déforment la partie inférieure et réduisent de la sorte l'épaisseur de la rainure de sortie de la matière plastique.Faisant suite à ces parties inférieures, sont disposées des rainures verticales qui diminuent ltepaisseur du matériau et, par conséquent, contribuent à déformer cette dernière partie. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description suivante et au dessin annexé, qui se rapportent à une forme courante d'exécution de celle-ci, citée à titre d'exemple non-limitatif. Au dessin - La figure 1 représente une section principale de la machine à extruder, ou extrudeuse, selon l'invention, - la figure 2 représente la pièce supérieure principale de la machine, - la figure 3 représente une vue latérale ou section de la pièce inférieure de la machine, - la figure 4 représente une vue en perspective de cette pièce, démontée, - la figure 5 représente le schéma de montage et montre le principe de fonctionnement de la plaque d'entrée et de la plaque intermédiai- re, dans le corps de la machine, - la figure 6 représente une vue antérieure de la plaque d'entrée de la matière plastique, - la figure 7 représente, en haut une vue antérieure, en bas une vue postérieure, de la plaque intermédiaire, - les figures 8 et 8' représentent la pièce extérieure supérieure de la machine à extruder, respectivement de profil et de face, et, - la figure 9, la pièce extérieure inférieure de cette machine à extruder. La figure 1 montre une section latérale de la machine à extruder, ou extrudeuse, sur laquelle figurent les pièces les plus importantes de cette machine, telles que la pièce intérieure supérieure 1, qui sert à acheminer, par des orifices parallèles, la matière plastique. Sur cette pièce, se trouvent des régulateurs de débit de la matière plastique fondue, 2, formés par des vis qui disposent, à leur extrémité, de goujons de diamètre inférieur, lesquels, en s'introduisant dans les conduits d'acheminement de la matière plastique, étranglent le débit et, parsuite, le règlent. La pièce 3 est la pièce intérieure inférieure de la machine. Elle comporte également des orifices centraux, ainsi que des orifices latéraux, pour l'acheminement de la matière plastique. La pièce 4 est la pièce extérieure supérieure de la machine, qui est fixée au corps central de celle-ci au moyen de vis consécutives. Sur sapartie extérieure, elle comporte des vis placées les unes derrière les autres, qui unissent la partie supérieure et la partie inférieure, et qui, par leurser rage, permettent de réduire l'écartement mutuel de ces deux parties et, par conséquent, l'épaisseur de matière plastique sortant par son extrémité avant. La pièce 5 est la pièce extérieure inférieure, dont l'extrémité supérieure autorise la sortie, vers l'extérieur, de lamatière plastique, Cette pièce 5 est fixée au corps de la machine au moyen de vis, 6, disposées les unes à la suite des autres. La figure 2 représente la pièce supérieure intérieure de la machine à extruder. Elle est formée d'un corps parallélépipédique rectangulaire qui comporte, sur sa face avant, une partie triangulaire. Cette pièce comprend les conduits d'acheminement des matières plastiques de différentes couleurs constituant la partie centrale de la plaque, ainsi que les conduits supérieurs, 8, par lesquels est acheminée la matière plastique destinée à former la couverture des bandes formées, sous la forme d'une surface uniforme et transparente de la plaque résultante. Cette pièce comprend en outre des orifices supérieurs, dans chacun desquels est disposée une bague dans laquelle se visse une vis de réglage du débit de matière plastique. Ces vis sont formées d'une partie filetée, voisine de leur tête, et d'un goujon inférieur qui, en s'introduisant, étrangle le débit de matière plastique. Les matières plastiques de différentes couleurs se dirigent vers la sortie à travers la face inférieure 10 de cette pièce 1, tandis que la face supérieure de sa zone triangulaire extrême 11 sert à faire écouler la matière plastique formant ladite couverture, généralementbrillante et transparente. La figure 3 montre le profil, ou vue latérale, 12, de la pièce inférieure de la machine, formée d'un corps prismatique rectangulaire qui comporte, sur sa face avant, une saillie de forme triangulaire 13. Sur cette pièce vient s'en superposer une autre, additionnelle, 14, qui est le prolongement de la précédente et qui comporte une série de rainures triangulaires 15 dont on ne peut voir, sur cette figure schématique,. que le profil et qui sont plus profondes en leur centre qu'à leur extrémité antérieure. La figure 4 représente la même pièce que la figure 3, mais enperspective, une fois démontée. Sur cette figure, beaucoup plus explicite, on voit le corps principal 12, avec son appendice triangulaire 13, ainsi que la pièce 14, placée comme prolongement de la précédente et qui comporte, dans sa partie supérieure, une série de rainures triangulaires 16, dont le rôle est de conformer les bandes élémentaires selon leur largeur préétablie, en les faisant sortir par leur extrémité. La fixation de ces deux parties 12 et 14 s'effectue au moyen de vis qui, introduites dans des orifices 17 de la partie supérieure 14, sont vissées dans les orifice filetés correspondants du corps 12.De cette manière, en changeant une seule pièce : la pièce 14, on arrive à varier en plus ou en moins la largeur des bandes, ce qui entraîne une économie de matériel, de temps et de main d'oeuvre à employer. La figure 5 représente le schéma de montage de la plaque d'entrée 25 et dela plaque intermédiaire 26 sur le corps supérieur de la machine. Sur cette figure, on voit clairement, d'abord la plaque d'entrée formée par une pièce parallélépipédique rectangulaire, qui comporte trois canaux ou fentes horizontales, portant les références 19, 20 et 21, pour les trois couleurs de base adoptées dans l'exemple considéré, mais qui ne sont en aucun cas limitatives, et alimentées respectivement par les trois (ou plus) orifices d'entrée 22, 23 et 24, respectivement. Ceci permet ladistribution de chacune des couleurs de la matière plastique dans la rainure horizontale adéquate.Faisant suite à cette plaque d'entrée 25, se trouve la plaque intermédiaire 26, dont la forme extérieure est identique à celle de la précédente, et dont la position des orifices est variable, selon la couleur que l'on désire pour #chacune des bandes. Pour cette raison, la face postérieure de cette plaque comporte des orifices d'entrée de la matière plastique fondue, qui se situent à des niveaux qui colncident avec celui de la couleur considérée et, par conséquent, avec la rainure horizontale disposée à cet effet;; c'est-à-dire que, si l'on désire la couleur placée en bas, l'orifice doit se situer dans sa partie inférieure, tandis que si la couleur désirée est celle qui se trouve dans la rainure supérieure, l'orifice doit être situé dans la zone supérieure correspondant à la rainure convenable, alors que si l'on désire la couleur de la rainure centrale, l'orifice doit être placé également au centre. Ces orifices traversent la pièce sur toute salongueur et aboutissent sur sa face antérieure, tous coïncidant dans sa partie centrale; c'est-à-dire que l'orifice qui part de la zone inférieure 27 aboutit à un prolongement, dirigé vers le haut, 28, pour finir, à son extrémité, au centre.Au contraire, l'orifice provenant de la partie su périeure 29, comporte à son extrémité antérieure une rainure allongée vers le bas, dont l'extrémité coïncide avec la partie centrale de la plaque. De même, l'orifice central 31 traverse la plaque de part en part et coïncide avec son centre 32. Tous ces orifices aboutissent àun ensemble de conduits parallèles 33 alimentant les agencements qui conforment les bandes. La figure 6 représente une vue antérieure de la plaque d'entrée 25 de la matière plastique, sur laquelle apparaissent les rainures horizontales 19, 20 et 21 qui distribuent chacune une couleur et sont convenablement alimentées par les orifices d'entrée 22, 23 et24, respectivement. La figure 7 représente, en haut une vue antérieure, en bas une vue postérieure, de la plaque intermédiaire 26. En bas, sur la vue postérieure, apparaissent les orifices 34 de réception de la matière plastique, chacun d'une des couleurs souhaitées, et coïncidant donc avec l'une ou l'autre des rainures horizontales de niveaux différents 19, 20 ou 21, et, par conséquent, dévié vers le haut, dévié vers le bas, ou maintenu au centre. Ces orifices communiquent avec la partie avant et aboutissent tous au centre de la plaque, par les rainures allongées correspondantes: vers le haut les inférieures 35, ou vers le bas les supérieures 36,étant donné que les orifices centraux 37 ne comportent pas de rainure, puisqu' ils sont déjà centres. Les figures 8 et 8' représentent la pièce supérieure extérieure de la machine à extruder. Elle est formée par un corps irrégulier, à parois planes, qui comporte des orifices longitudinaux 38, pour la fixation de cette pièce à la base du corps. Ce corps comporte, à l'extérieur età ses extrémités, des portions successives 39, séparées entre elles, l'une de la suivante, chacune comportant un orifice d'introduction de l'extrémité d'une vis de réglage de l'épaisseur de sortie. Afin de pouvoir déformer le mieux possible toute cette extrémité inférieure, il est prévu unerainure verticale, et l'extrémité supérieure comporte également des parties saillantes 41, ces dernières ayant des orifices filetés permettant l'in- troduction des vis de réglage. La matière plastique s'écoule à travers la face inférieure inclinée 42 et sort par la partie inférieure horizontale 43 qui est mobile et règle l'épaisseur de la plaque de plastique obtenue. La figure 9 représente la pièce extérieure inférieure dela machine à extruder. Elle est formée par un corps irrégulier à parois planes, qui est pourvu d'orifices horizontaux 44, par lesquels sont introduites les vis de fixation de celui-ci. Cette pièce achemine la matière plastique à travers la face inclinée supérieure 45 et la dernière partie 46. Enfin, la forme courante de réalisation de l'invention, qui vient d'être décrite en référence au dessin annexé, n'ayant été citée qu'à titre d'exemple non-limitatif, l'homme de l'art pourra y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il jugera utiles, ou en remplacer tout ou partie des éléments constitutifs par des équivalents, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Machine pour l'extrusion de matières plastiques, c ar ac té ris ée en ce qu'elle est formée par assemblage de quatre pièces principales : deux pièces internes et deux pièces externes, la pièce principale interne supérieure étant formée par un corps parallélépipédique rectangulaire qui comporte à son extrémité avant une pointe de forme triangulaire et en son intérieur des canaux verticaux d'alimentation en matière plastique; le débit en étant réglé au moyen de vis se terminant en goujons qui, en s'introduisant par vissage, permettent l'étranglement des conduits d'acheminement de la matière plastique fondue. 2. Machine selon la revendication 1, car ac té ri se e en ce que la pièce intérieure et inférieure (3) est formée de deux parties (12,14), la première (12), ou base, de forme parallélépipédique rectangulaire, dont l'extrémité avant (13) est de forme triangulaire, sur laquelle est fixée, par des vis filetées correspondantes, la seconde partie formée d'un pièce ou plaque supérieure (14), dont la forme est le prolongement de la première partie (12), cette seconde partie étant de faible épaisseur et comportant des rainures triangulaires(15,16) divergentes vers l'extérieur, qui marquent ltepaisseur de chacune des bandes élémentaires dont doit se composer la plaque ou bande plastique totale à obtenir. 3. Machine selon l'ensemble des revendications 1 et 2, car ac tér is ée en ce que la pièce intérieure supérieure (i) comporte une plaque (25) d'entrée de la matière plastique fondue, formée par un corps parallélépipédîque rectangulaire qui comporte de préférence trois rainures ou fentes horizontales (19, 20, 21) parallèles, une pour chacune des couleurs choisies, alimentées par les orifices correspondants (22, 23, 24) d'arrivée de matière plastique. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce qu' elle comporte, comme prolongement de la plaque d'arrivée (25), une plaque intermédiaire (26), dont la forme extérieure est la même que celle de la première (25), et qui comporte des orifices (35, 36, 37) d'entrée de la matière plastique, chacun d'entre eux étant situé au niveau qui convient pour recueillir la matière plastique du canal supérieur, intermédiaire ou inférieur, et communiquer avec la partie avant de la plaque à travers un orifice qui le transperce et qui est terminé par des rainures verticales déviées : vers le bas, pour les orifices supérieurs (36), ou vers le haut, pour les orifices inférieurs (35), afin que leur sortie se fasse à un niveau centré, qui coïncide avec les orifices d'alimentation aux canaux de distribution. 5. Machine selon l'ensemble des revendications précédentes, c a r ac té ri sé e en ce qu'elle comporte une pièce supérieure extérieure (4), de forme irrégulière, à parois planes, dont la face externe comporte une série de portions rectangulaires (41),#filetées dans leur partie supérieure et mutuellement séparées, l'une de la suivante, ainsi qu'une autre série de portions rectangulaires, inférieures (39), également mutuellement séparées, l'une de la suivante, et percées d'un orifice central permettant l'introduction de vis de réglage de l'épaisseur de la plaque plastique à obtenir; cette pièce comportant, dans sa partie infé- rieure, une rainure verticale (40) proche des appendices inférieurs, et qui sert à affaiblir ladite pièce pour permettre le réglage de l'épais- seur de la plaque plastique conformée. 6. Machine selon l'ensemble des revendications précédentes, c ar ac té ri se e en ce qu'elle est prévue pour effectuer l'extrusion de matières plastiques de différentes couleurs, par son centre; la sortie de chaque couleur se faisant par chacune des portions triangulaires (15, 16) de la pièce intérieure inférieure (3), et l'extrusion de la couverture de la plaque finale s'effectuant depuis l'intérieur de ladite machine.