Brevet FR2635044A1 — publié le 19900209

La présente invention se rapporte à un groupe de micro-extrusion et, plus particulièrement, à une chambre de compression associée i un extrudeur. Cet ensemble est conçu tout spécialement pour réaliser de la micro-extrusion a partir de produits pulvérulents. Les difficultés et contraintes de la microextrusion ne se limitent pas simplement a des conditions de travail exceptionnelles en raison de la pression plus élevée et de la miniaturisation des orifices de la filaire d' extrusion mais elles proviennent aussi des caractéristiques physico-chimiques des produits à extruder. Il en est ainsi des produits pulvérulents qui n8cessitent des précautions particulières pour l'obtention des résultats visés par 1' invention, c' est--dire la production de filets fins ou fils permettant une granulation industrielle ultérieure rapide et sans difficultés particulières. La présente invention a pour but de permettre la micro-extrusion a des diamètres d'orifices très petits à partir de produits pulvérulents puis la pratique ultérieure d'une granulation industrielle simple, rapide et aise. A cet effet, elle se rapporte à un groupe de micro-extrusion comprenant un bâti gui supporte une trémie d' alimentation, un système de refroidissement et un ensemble mécanique formé d'un corps de presse terminé par une tête d'extrusion caractéris8 en ce que le corps de presse comprend deux vis de compression parallèles actionnant un dispositif rotatif de malaxage-éjection enfermé dans la tête d'extrusion et en ce que la tête d'extrusion est à BJ éjection latérale dont la surface latérale est équipée d'une micro-grille. De nombreux avantages découlent de la présente invention tels que les plus importants indiqués ci-dessous: obtention d'un produit extrudé plus facile à doser et à manipuler facilité de transformer le produit extrudé en granulés par les techniques classiques du roulage homogXnd4sation garantie du produit pulvérulent consommation peu élevée d'énergie par rapport au résultat obtenu. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description qui suit, effectuée à titre d'exemple non limitatif sur un mode d'exécution en référence aux dessins accompagnants dans lesquels la figure 1 est une vue de profil du groupe de micro-extrusion selon l'invention ; la figure 2 est une vue en plan du groupe de micro-extrusion selon l'invention ; la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du corps de presse et de la tête d'extrusion selon une première variante ; la figure 4 est une vue en coupe longitudinale du corps de presse et de la tête d'extrusion selon une deuxième variante ;; la figure 5 est une vue schématique en perspective du mécanisme de malaxage-djection des deux variantes ci dessous; la figure 6 est une vue en coupe longitudinale du corps de presse et de la tête d'extrusion selon une troisième variante dite à haute pression la figure 7 est une vue schématique en perspective du mécanisme double de malaxage-éjection de la variante ci-dessue ;; les figures 8 et 9 sont des vues en coupe de section droite illustrant deux autres variantes de formes techniques du mécanisme de malaxage-éjection la figure 10 est une vue en coupe transversale de la chambre de compression montrant la double enveloppe les figures de il et 12 sont des vues en coupe de section droite des enveloppes d'extrusion respec tivement simple et double, A sorties circonféren tielles et latérales. Le groupe d'extrusion selon l'invention se compose des organes généraux suivants. Un bâti 1 renferme les organes mécaniques 8' entraînement et supporte d' une part une trémie 2 d1 alimentation en produit pulvérulent et un ensemble de raccordement 3 du système de refroidissement 4 et d' autre part un ensemble mécanique 5 constituant le groupe proprement dit. Ce dernier s'étendant latéralement au bâti comprend un corps de presse 6 terminé par une tête d'extrusion 7 à sortie latérale. Le corps de presse 6 est formé de deux vis de compression parallèles 8 et 9 logées dans une chambre dite de compression 10 dont une vis se prolonge vers 1' extension de cette chambre que constitue la tête d'extrusion 7 à sortie latérale. Les profis des vis sont ceux d'une vis classique à pas long ou d'une forme hélicoidale a large surfaces de portée permettant l'imbrication et un certain travail d' écrasement-étalement de la matière. La chambre de compression est du type à double enveloppe 11 et 12 permettant de faire circuler un fluide caloporteur dans le but d' évacuer une partie de la chaleur diffusée par le produit en mouvement de compression mécanique et de le maintenir ainsi dans les conditions de températue voulues. La tête d' extrusion est conformée en chambre 13 délimitée par une micro-grille d'extrusion 14, simple ou double, constituée par une.tôle micro-perforie. La diamètre des orifices est faible. il se situe autour d'une valeur indicative de imm. La chambre de la tête d'extrusion renferme un mécanisme rotatif de malaxage-éjection 15 chargé d'amener le produit uniformément vers et de l'appliquer et de 1' étendre uniformément contre toute la surface passante de la paroi de la micro-grille. La version représentée sur la figure 6 est dite à haute pression, car la pression de fonctionnement se situe dans la gamme de 20-30 bars. Dans cette version, les vis du corps de presse sont interpénétrantes, actionnant chacune un dispositif distinct de malaxage-éjection, par exemple du même type que celui de la version simple comme décrit ci-après. Cette version plus performante comporte deux vis identiques 18 et 19 interpénétrantes, actionnant chacune un dispositif de malaxage distinct 20 et 21. Le profil de ces vis est hélicoïdal à large surface de portée de manière à améliorer le travail de la matière. Les mécanismes de malaxage stinterpénètrent pour assurer un meilleur brassage et une meilleure application du produit contre les grilles. Chaque mécanisme de malaxage-éjection comprend un rotor 22 constitué par exemple par la juxtaposition sur un méme axe 23 ou 24 de cames telles que 25 de forme générale ovoïde présentant chacune à chacune de leurs extrémités 26 et 27 un méplat 28 et 29 chargés de concentrer et d'appliquer le produit sous pression contre la portion adjacente de grille. Les cames sont décalées angulairement par exemple de 45" d'angle. Ce décalage assure le brassage suffisant du produit à extruder, mais aussi son application homogène contre la micro-grille d'extrusion. Cet effet est encore augmenté lorsque les cames des deux rotors s'interpénètrent. En effet, dans ce cas, les parois de la chambre d'extrusion sont juxtaposées, légèrement décalées entre elles, comme représentées sur la figure Il. Les sorties sont périphériques, c'est-à-dire sur toute la surface latérale des grilles, ou latérales, version représentée sur la figure 12, dans laquelle seule une demi-surface latérale 30 et 31 de chaque cylindre est utilisée laissant des zones obscures 32 e- cylindre est utilisée laissant des zones obscures 32 et 33 de part et d'autre du plan de jonction 34 au niveau des lignes de raccordement. On peut également envisager de remplacer le rotor à cames du dispositif de malaxage-éjection par un rotor comprenant un axe 35 et au moins deux ailettes de brassage 36 et 37 légèrement cintrées et dont les extrémités libres sont en contact avec la surface latérale intérieure de la micro-grille pour étaler le produit et le racler contre ladite grille comme représenté sur la figure 8. L' effet de malaxage-éjection se trouve amélioré par l'emploi sur le meme axe de plusieurs rotors à ailettes décalées angulairement. Bien entendu, d' autres formes techniques conviennent également, par exemple une variante à excentriques représentée en coupe transversale sur la figure 9. Selon cette variante, le rotor est formé d'une succession de tronçons cylindriques tels que 38, 39 et 40 montés de façon excentrée sur un axe 41. Cette variante assure une application plus douce du produit contre la micro-grille tout en gardant 1' efficacité de brassage des mécanismes précédents. L'invention a été décrite ci-dessus en détail. I1 est bien entendu cependant que diverses modifications simples, adjonctions, variantes directes, substitutions par des moyens équivalents entrent dans le cadre de la prés ente protection. REVENDICATIONS 1. Groupe d' extrusion, notamment a de micro-extrusion comprenant un bâti (1) qui supporte une trémie d'alimentation (2), un système de refroidissement (4) et un ensemble mécanique (5) formé d'un corps de presse (6) terminé par une tête d'extrusion (7) caractérisé en ce que le corps de presse (6) comprend deux vis de compression parallèles (8) et (9) actionnant un dispositif rotatif de malaxage-éjection enfermé dans la t8te d'extrusion (7) et en ce que la tête d'extrusion (7) est à éjection latérale a surface latérale équipée d' une micro-grille. 2. Groupe de mi micro-extrusion selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de malaxage-éjection se compose de plusieurs cames (25) montées sur un meme axe et décalées angulairement 3. Groupe selon la revendication 2 caractérisé en ce que chaque came est de forme ovoïde et comporte à chacune de ses extrémités un méplat (28) ou (29). 4. Groupe selon la revendication 1 caractérisé en ce que les vis de compression s'interpénètrent. 5. Groupe selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble caractérisé en ce que les dispositifs de malaxage-éjection sont doublés et s' interpénètrent 6. Groupe selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble caractérisé en ce que la chambre de compression est a double enveloppe permettant la circulation d'un fluide de refroidissement. 7. Groupe selon les revendications 4 et 5 caractérisé en ee que 1' enveloppe d'éjection de la tête d' extrusion est constituée de deux cylindres s' interpénétrant. 8. Groupe selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble caractérisé en ce que le profil des vis est celui d'une hélicoide à large surfaces de portée. 9. Groupe selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de malaxage-éjection comprend un axe (35) pouvu d'ailettes de brassage (36) et (37) dont les extrémités sont en contact avec la surface intérieure de la micro-grille d'extrusion. 10. Groupe selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de malaxage-éjection comprend un axe pourvu d'une succession de tronçons de cylindres (38), (39) et (40) montés de façon excentrée sur 1' axe du rotor.