Brevet FR2622602A1 — publié le 19890505

"Perfectionnements aux chambres de fusion pour matières synthétiques thermoplastiques" La présente invention a pour objet des perfectionnements aux chambres de fusion pour matières synthétiques thermoplastiques. En termes plus précis, il stagit de perfectionnements notables aux chambres de fusion pour matières synthétiques thermoplastiques équipées de têtes d'extrusion pour la filature par fusion de matières synthétiques thermoplastiques, et plus particulièrement, pour la fabrication des filaments de polypropylène. Les chambres de fusion connues à ce jour sont dotées d'éléments chauffants, situés à l'intérieur de la chambre, et ayant pour but de fondre le polymère. Ces éléments chauffants sont formés de plusieurs corps prismatiques métalliques, en acier de préférence, et à l'intérieur de chacun desquels se trouvent des résistances chauffantes. La section, ou base, de ces prismes est carrée et disposée en losange. En outre, toutes les bases des prismes se situent sur un même plan horizontal. Ainsi, la matière à traiter, que ce soit sous forme de granules, de particules ou de poudre, est forcée vers la chambre de fusion à l'aide de dispositifs traditionnels. L'arête supérieure de chaque prisme chauffant assure alors une fonction de séparation de la matière tandis que la fusion des granules s'effectue sur les faces adjacentes. Toutefois, dans la zone de fusion située au-dessous de la rangée des prismes, et délimitée d'une part par ces derniers et d'autre part par les têtes d'extrusion, le matériau fondu n'atteint pas une température homogène. Or, cette absence d'homogénéité présente certains inconvénients pour la masse fondue parvenant aux têtes d'extrusion en effet, l'irrégularité de température se traduit par un manque d'uniformité de la fluidité de la masse, ce qui provoque des altérations sensibles dans la section des filaments extrudés. Afin d'éviter de tels inconvénients, les perfectionnements objets de la présente invention, visent à augmenter la production de matière extrudée tout en assurant l'uniformité de la section des filaments extrudés. Dans ce but, la présente invention apporte certaines améliorations aux éléments chauffants situés à l'intérieur de la chambre de fusion, et plus particulièrement, dote cette chambre d'une deuxième série d'éléments, chauffés depuis l'extérieur des parois de la chambre et situés dans la partie inférieure de - l?intérieur de la chambre, en l'occurrence, au-dessous de la première série. On obtient ainsi une zone dans laquelle la masse acquiert une température homogène, ce qui lui permet d'accéder aux têtes d'extrusion dans des conditions optimales. En ce qui concerne les éléments chauffants situés dans la partie supérieure de la chambre, les perfectionnements prévus consistent à décentrer les résistances intérieures de ces éléments de manière à les rapprocher de l'arête supérieure du prisme. Cette dernière atteint ainsi une température élevée provoquant la fusion rapide de la matière en contact avec elle. Ce phénomène facilite la progression de la matière fondue : en effet, celle-ci glisse sur les faces adjacentes inclinées du prisme. Ces faces sont également chauffées, mais à une température inférieure, et de ce fait, une fois cette étape parcourue, la masse fondue acquiert une température non uniforme.Toutefois, la température de cette masse s'homogénéise en une deuxième étape, à savoir, lors de son passage à travers la deuxième rangée d'éléments chauffants, alimentés par des résistances chauffantes situées à l'extérieur des parois de la chambre. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution d'une chambre de fusion pour matières synthétiques thermoplastiques munie de ces perfectionnements Figure 1 en est une vue en coupe verticale, montrant aussi, de manière schématique, les têtes d'extrusion Figure 2 en est une vue en coupe transversale suivant Il-Il de figure 1 La figure 3 en est une autre vue en coupe transversale suivant III-III de figure 1. Ces figures représentent un canal d'alimentation I dans lequel est placée la matière à traiter 2 sous forme de granules, de particules ou de poudre. Cette matière est forcée vers la chambre de fusion 3 à l'aide de dispositifs traditionnels. A l'entrée de la chambre de fusion se situent les éléments chauffants formés de corps prismatiques 4 métalliques, en acier de préférence. A l'intérieur de ces corps prismatiques se trouvent des résistances 5 s'étendant sur toute la longueur du prisme. La section transversale des prismes 4 est carrée, de préférence, et ils sont disposés en losange, et les résistances 5 sont décalées vers l'arête supérieure 6. Cette dernière acquiert, de ce fait, une température élevée, nettement supérieure à celle des faces adjacentes, et constitue ainsi une "ligne de fusion" de la matière qui, à l'état fluide, glisse alors rapidement sur les faces adjacentes. Cette masse fluide franchit les intervalles de section convergente séparant les prismes 4, ce qui se traduit, dans l'intérieur de la chambre 3, par la présence d'un mélange de matière fondue 7 avec des zones de température différentes selon la distance parcourue par ce mélange 7 depuis l'arête supérieure et les faces adjacentes des corps prismatiques 4. Dans la partie inférieure de la chambre, au-dessous des prismes 4, la présente invention prévoit des éléments 8 semblables aux éléments 4 mais chauffés à l'aide de résistances 9 situées à l'extérieur des quatre parois de la chambre de fusion. Ces éléments 8 offrent une température uniforme sur toute leur longueur et leur surface, ce qui permet d'obtenir un mélange homogène de la masse fondue 10 présentant une température constante et régulière. La masse fondue peut ainsi parvenir, dans des conditions optimales, aux têtes 11 équipées de filières d'extrusion 12 au travers desquelles passent les filaments 13 destinés au train d'étirage. La présente invention peut également être mise en pratique par des réalisations différant par certains détails de la réalisation citée à titre d'exemple dans la description, mais respectant les caractéristiques essentielles de l'invention. Ainsi, il est possible de construire ce type de chambre de quelque forme et quelque taille que ce soient, à l'aide des matériaux et des éléments les plus appropriés, à condition de respecter l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Perfectionnements aux chambres de fusion pour matières synthétiques thermoplastiques, du type à têtes d'extrusion pour la filature par fusion de matières synthétiques thermoplastiques, et plus particulièrement, pour la fabrication des filaments de polypropylène, et par conséquent doté d'éléments chauffants (4), situés à l'intérieur de la chambre (3), et formés de prismes coplanaires dont la section transversale est carrée, de préférence, et disposés en losange, et l'intérieur de chacun desquels se trouvent des résistances chauffantes longitudinales (5) dont le but est de fondre le polymère (2), caractérisés en ce que les résistances chauffantes (5) sont décentrées et rapprochées de l'arête supérieure (6) du prisme (4) considéré, ce qui confère à cette arête (6) une température supérieure à celle du reste du corps prismatique (4), de telle sorte que cette arête supérieure fait fonction de "ligne de fusion" de la matière (2) afin de faciliter son passage entre les éléments chauffants (4) ci-dessus mentionnés et entre ceux-ci et les parois de la chambre (3). 2. Perfectionnements selon la revendication précédente, caractérisés par la présence, dans la partie inférieure de la chambre (3), au-dessous de la série d'éléments chauffants (4) précités, d'une deuxième série d'éléments chauffants (8) similaires, ces derniers étant composés de prismes coplanaires, monoblocs, dont la section transversale est carrée, et disposés en losange, ces corps prismatiques (8) étant chauffés par des résistances électriques (9), situées à l'extérieur des parois de la chambre (3), au même niveau que les prismes, ces derniers présentant une température homogène sur toute leur surface, ce qui permet d'obtenir un mélange homogène de la masse fondue dans cette zone de la chambre (3), de sorte que cette masse fondue peut ainsi parvenir aux têtes d'extrusion (11) des filaments (13) dans des conditions optimales.