Brevet FR2588207A1 — publié le 19870410

L'invention concerne un dispositif d'étanchéi- té pour un système de changement de filtre comprenant au moins deux plaques perforées pouvant se déplacer dans des guides à peu près transversalement à la direction de l'écoulement de la matière, pour une tête de presse d'extrusion de configuration ouvrante par basculement, qui est composée de parties basculantes et de parties fixes. On connaît déjà, par le document DE-A-19 19 269 de la même demanderesse un dispositif d'étanchéité du genre en question prévu pour un système de changement de fil- tre. Une bague de serrage chargée par des vérins hydrau- liques agit sur le coulisseau mobile pour assurer l'étan- chéité du joint à l'encontre de la pression de la matière qui règne dans le canal d'écoulement. Pour changer les filtres montés dans l'oper- cule, on relâche la pression des vérins hydrauliques, de sorte que le coulisseau peut être amené hydrauliquement dans sa position permettant le changement de filtre, en se déplaçant dans une direction transversale à la direc- tion de l'écoulement de la matière. En même temps, le deuxième filtre monté dans le coulisseau est poussé dans le canal d'écoulement par translation transversale, de sorte qu'en un temps extrêmement court, un nouveau filtre propre est en place dans le canal d'écoulement de la matière. Selon le degré de salissure de la matière extrudée, on doit procéder plus ou moins fréquemment à un changement de filtre et, à chaque fois, on doit tout d'abord supprimer la pression qui s'exerce sur le cou- lisseau porte-filtre puis procéder à une nouvelle mise en pression après l'opération de translation. Les vérins hydrauliques prévus pour l'établis- sement de la pression et qui sont reliés les uns aux au- tres par une conduite circulaire, impliquent une grande complexité de construction qui, en supplément, exige beaucoup d'espace libre autour de la tête de la presse d'extrusion pour loger la conduite circulaire. Dans le cas particulier des têtes de presses d'extrusion de configuration ouvrant par basculement, on ne dispose pas de l'espace nécessaire pour loger la conduite circulaire. Le but de l'invention est de donner à un dispositif d'étanchéité pour système de changement de filtre équipant une tête de presse d'extrusion du type ouvrant par basculement, une structure telle que le dispositif d'étanchéité ne prenne que le minimum de pla- ce. En outre, le dispositif d'étanchéité doit pouvoir être fabriqué à un prix de revient très réduit, et il ne doit exiger qu'un faible coût de montage. Ce problème est résolu, dans une tête de presse d'extrusion telle que celle décrite plus haut, par le fait que, sur la partie basculante de la tête de presse d'extrusion, est formée une surface de pression qui s'appuie contre les plaques perforées et qui exerce ainsi une pression sur ces dernières. Grâce à la formation d'une surface de pression sur la partie de la tête qui peut être basculée hydrauliquement, la pression hydraulique des vérins de pivotement est utilisée en même temps pour assurer une fonction de fermeture étanche au niveau des plaques per- forées. La fermeture étanche pour les plaques per- forées, c'est-à-dire la suppression du jeu dans le guidage des plaques perforées, est assurée par la pression d'appli- cation de la partie basculante de la tête contre le coulisseau. Dans le cas d'un changement de filtre, on obtient un léger relâchement de la pression par une légère diminution de la pression exercée par les vérins hydrauliques utilisés pour le basculement des parties 2.588207 basculantes de la tête sans que ces dernières ne bascu- lent, de sorte que la surface de pression portée par la partie basculante considérée de la tête est en appui con- tre les plaques perforées avec une pression réduite. La pression de serrage réduite entre les plaques perforées et le guide de ces plaques perforées, laquelle est néces- saire pour l'exécution de l'opération de translation, est ainsi obtenue d'une manière telle que les plaques per- forées puissent exécuter un mouvement orienté transver- salement à la direction d'écoulement de la matière sans qu'il ne puisse sortir une quantité excessive de la ma- tière à filtrer. En même temps, ce mouvement réalise l'introduction d'un filtre fin déjà nettoyé dans le canal d'écoulement. On obtient ainsi un changement de filtre très rapide. Après l'exécution du mouvement de transla- tion, le vérin hydraulique utilisé en premier lieu pour l'opération de basculement des parties basculantes de la tête est à nouveau mis sous forte pression, de sorte que la pression d'étanchéité nécessaire est à nouveau rétablie entre la plaque perforée et les éléments d'étan- chéité, et le système de changement de filtre est alors à nouveau fermé de façon étanche à l'encontre des pressions exercées par la matière, lesquelles peuvent atteindre 500 bars. Le vérin hydraulique qui est de toute façon présent pour l'opération de basculement des parties bascu- lantes de la tête est donc utilisé en même temps d'une façon extrêmement avantageuse pour la fermeture étanche du joint des plaques perforées dans leurs guides. Sous l'effet de la sollicitation élevée de pression, les plaques perforées sont très fortement serrées contre les guides disposés sur le côté qui est le plus éloigné de la surface de pression porté par la partie basculante de la tête. La pression de serrage qui est appliquée aux plaques perforées se transmet à la face des plaques per- forées tournée vers l'extrudeuse, et elle établit un joint étanche sur cette face. On évite ainsi en particu- lier que de la matière thermoplastique ne pénètre dans les guides des plaques perforées, ce qui gênerait consi- dérablement le déplacement des plaques perforées. En variante, la pression pour les surfaces de pression servant à fermer le joint sur les plaques perforées peut également être développée d'une façon très avantageuse et très simple par le dispositif de verrouillage, également présent, prévu pour les parties basculantes de la tête: le dispositif qui exerce la pression sur les surfaces de pression est alors composé d'un dispositif de verrouillage de la tête de la presse d'extrusion qui est composé de coins actionnés hydrauli- quement, qui s'engagent dans des évidements coniques des deux parties latérales de la tête et qui verrouillent les parties basculantes de la tête à l'encontre de l'action de la pression d'extrusion de la matière. Un tel dispositif de verrouillage à coins est avantageux pour fermer de façon étanche le joint sur la tête elle-même à l'encontre des hautes pressions de matière, lesquelles peuvent s'élever jusqu'à 500 bars ainsi que précisé plus haut. Des exemples de réalisation de l'invention sont illustrés sur les dessins et décrits dans la suite. Sur ces dessins, - la figure 1 est une coupe longitudinale d'une tête de presse d'extrusion ouverte, équipée d'un système de changement de filtre avec un dispositif d'étanchéité conforme à l'invention; - la figure 2 montre un autre mode de réali- sation du dispositif d'étanchéité dans la position fer- mée de la tête; - la figure 3 représente les plaques perforées, par une vue prise selon la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 représente un exemple d'utili- sation du dispositif d'étanchéité sur une tête d'extru- sion multiple destinée à la fabrication de bandes de roulement pour pneumatiques de véhicules; - la figure 5 est une coupe transversale d'une tête de presse d'extrusion prise selon la ligne V-V de la figure 2. La tête de presse d'extrusion 1 représentée sur la figure 1 est fixée par un flasque sur une extru- deuse 2. La tête 1 est composée d'une partie inférieure fixe 3 et d'une partie supérieure 4 qu'on peut faire basculer autour d'un axe d'articulation 5. La partie supérieure 4 de la tête est relevée, par l'actionnement d'un vérin hydraulique 6. Des plaques perforées 8 sont agencées à l'extrémité du canal d'écoulement 7 de l'extrudeuse 2. Sur la figure 1, les plaques perforées 8 coulissent sur des rails de guidage 10 solidaires de la tête et qui sont fixés dans des rainures 11. On a désigné par la référence 8 deux plaques perforées mobiles dont chacune présente, sur leur face qui est tournée vers l'extrudeuse 2, un logement re- cevant un filtre fin 12. Sur la figure 3, les guides 10 reçoivent deux plaques perforées 8a et 8b. La plaque perforée 8a est représentée dans une position d'attente, et la plaque perforée 8b dans une position de travail. Sur les plaques perforées 8a et 8b sont disposées des garnitures de filtres fins interchangeables, non représentées sur la figure 3, mais représentées sur les figures 1 et 2. La tige de piston 13 du vérin hydraulique 14 agit sur la plaque perforée 8a dans le sens de la flèche-. afin de pouvoir procéder à l'opération de remplacement. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 2, il est prévu une bague d'usure 16, placée en amont de la plaque perforée 8, considéré dans le sens de l'écoulement de la matière et, en aval, une bague d'usure 17. Les bagues 16, 17 peuvent être remplacées facilement lorsqu'il se manifeste de légères détério- rations de leur matière dues à la haute sollicitation de pression exercée par la surface de pression 18 formée sur la partie 4 de la tête. Si l'on supprimait les bagues d'usure 16 et 17 qui absorbent éventuellement les déformations résultant de la force de fermeture à joint étanche, les plaques perforées ou les parties de la tête devraient être réusinées, ce qui serait beaucoup plus coûteux que le remplacement des bagues. La coupe transversale représentée à la figure 5, prise selon les lignes VV de la figure 2, montre un autre moyen possible d'exercer une pression sur les sur- faces de pression 18 qui sont appliquées contre les pla- ques perforées 8. Dans ce cas, on utilise pour cela le dispositif de verrouillage de la tête de presse d'extrusion. La partie supérieure 4 de la tête de la presse d'extrusion est tout d'abord abaissée au moyen du vérin hydraulique 6, comme représenté sur la figure 2. Pour renforcer encore par la suite la force de fermeture qui doit agir à l'encontre de la pression de la matière, laquelle peut atteindre 500 bars, on utilise le dispositif de verrouillage représenté sur la figure 5. Le dispositif de verrouillage (figure 5) est composé de vérins hydrauliques 33 et 34, qui peuvent être agencés dans une partie basculante de la tête ou dans une partie fixe de la tête (ici dans la partie basculante 4), et qui comprennent des coins mobiles 35 et 36 fixés aux corps des vérins. Les coins 35 et 36 s'engagent dans des évidements coniques 37 et 38 formés dans les deux parties latérales 39 et 40 de la tête, de 7. sorte que, sous l'effet de la conicité des évidements et des coins 35 et 36, il se développe, par l'intermé- diaire de la partie 4 de la tête, une pression qui agit dans le sens de la surface de pression 18. Cette pression applique alors la surface de pression 18 contre la bague d'usure d'étanchéité 17, laquelle applique à son tour les plaques perforées 8 contre la deuxième bague d'usure et d'étanchéité 16 et contre la paroi 3a du corps de la tête et assure ainsi l'étanchéité du joint. Le joint étanche s'établit donc, considéré dans le sens de l'écoulement de la matière, entre la paroi 3a du corps de la tête et la bague 16, ainsi qu'en- tre cette bague et la plaque perforée 8. Toutefois, on obtient également l'étanchéité du joint entre la plaque perforée 8 et la bague 17, et entre cette bague et la surface de pression 18. Pour pouvoir déplacer les plaques perforées 8 avec les filtres fins 12 transversalement à la direc- tion de l'écoulement de la matière, lorsque la pression est exercée sur les surfaces de pression 18 au moyen du dispositif de verrouillage, on réduit la pression que les vérins hydrauliques 33 et 34 exercent sur les coins 35 et 36, par exemple d'environ 250 bars à environ bars, sans qu'il soit nécessaire d'extraire les coins eux-mêmes des évidements coniques 37 et 38, ce dernier mouvement ne se produisant que lorsque la partie 4 de la tête doit être relevée au moyen du vérin hydraulique 6. Cette réduction de la pression a pour effet que la partie de tête 4 exerce une pression plus faible au niveau de la surface de pression 18, de sorte que la pression de matière qui règne dans le canal d'écoulement 7, qui peut présenter une valeur atteignant 500 bars dans le cas du travail du caoutchouc, repousse les plaques perforées 8 de quelques microns dans le sens de l'écoulement de la matière. Sous l'effet de cette variation de la pres- sion, le serrage des plaques perforées 8 dans leurs guides est légèrement relâché, et les plaques perforées 8 peuvent être amenées de la position d'attente 8a à la position de travail 8b (figure 3). Ce bref relâche- ment de pression n'altère l'étanchéité du joint sur les plaques perforées que dans une faible mesure. Après l'exécution de la translation des plaques perforées 8, les vérins hydrauliques 33 et 34 rétablissent une pres- sion de joint étanche d'environ 250 bars. Sur la figure 4, on a représenté une instal- lation d'extrusion multiple pour la fabrication de bandes de roulement et de bandes de flancs pour pneumatiques de véhicules, dans laquelle on a également réalisé le dispo- sitif d'étanchéité pour le système de changement de filtre. En faisant basculer la partie supérieure 21 de la tête autour de l'axe d'articulation 22, on relâche la pression des surfaces de pression 30 contre les plaques perforées 26, et les plaques perforées 26 peuvent mainte- nant être déplacées sur leurs guides 23, transversalement à la direction de l'écoulement de la matière pour introduire un nouveau filtre fin. Le relâchement de la pression du vérin hydraulique 24, qui ramène cette pression, par exemple, de 250 bars à 100 bars, réduit la pression de serrage, et l'opération de translation peut alors être exécutée et les filtres fins peuvent être remplacés après l'opération de translation. Etant donné que la pièce intérieure 25, dans laquelle sont contenus des canaux d'écoulement, est elle aussi sollicitée par la partie supérieure 21 de la tête lors du relâchement de la pression du vérin hydraulique 24, il se produit également un relâchement de la pression exercée sur les plaques perforées 26 ou sur les surfaces de pression 31, de sorte que, en même temps, on peut rempa- 2588o07 cer les filtres fins montés sur les plaques perforées après que les plaques perforées ont été déplacées par translation par un vérin hydraulique 14, tel que celui représenté sur la figure 3. Cette opération se.produit également lorsque le vérin hydraulique 27 de la figure 4 est relâché, et que, de cette façon, les surfaces de pression 32 et les plaques perforées 28 ont été également soulagées de la pression pour pouvoir ensuite être déplacées, comme indiqué sur la figure 3 par la flèche 15. Dans l'installation représentée sur la figure 4, les vérins hydrauliques 24 et 27 qui sont nécessaires pour l'opération de basculement des parties 21 et 29 de la tête, sont ainsi en même temps utilisés pour la fermeture étanche du joint sur les dispositifs de changement de filtre. Le dispositif de verrouillage représenté sur la figure 5 peut également être utilisé dans la tête de presse d'extrusion multiple représentée sur la figure 4. Sur la figure 4, ceci est indiqué par les évidements coniques 38 dans lesquels les coins 35 et 36 s'engagent comme représenté sur la figure 5. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'étanchéité pour un système de changement de filtre comprenant au moins deux plaques perforées qui peuvent se déplacer dans des guides sensi- blement transversalement à la direction de l'écoulement de la matière pour une tête de presse d'extrusion de configuration ouvrante par basculement et qui est com- posée de parties basculantes et de parties fixes, carac- térisé en ce que sur la partie basculante (4, 21, 29) de la tête de presse d'extrusion est formée une surface de pression (18, 30, 31, 32) qui s'appuie contre les plaques perforées (8, 8a, 8b) et exerce ainsi une pression sur ces dernières. 2.- Dispositif d'étanchéité selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que le moyen qui exerce la pression sur les surfaces de pression (18, 30, 31, 32) est constitué par les vérins hydrauliques (6, 24, 27) qui re- lèvent et abaissent les parties basculantes (4, 21, 29) de la tête. 3.- Dispositif d'étanchéité selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le moyen qui exerce la pression sur les surfaces de pression (18, 30, 31, 32) est constitué par un dispositif de verrouillage de la tête de presse d'extrusion qui est composé de coins (35, 36) pouvant être actionnés hydrauliquement, lesdits coins s'engageant dans des évidements coniques (37, 38) des deux parties latérales (39, 40) de la tête et verrouil- lant les parties basculantes (4, 21, 29) de la tête à l'encontre de la pression d'extrusion de la matière. 4.- Dispositif d'étanchéité selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'une bague d'usure (17) qui entoure le canal d'écoulement est interposée entre la surface de pression (18) et la plaque perforée (8, 8a, 8b).