Brevet FR2632892A1 — publié le 19891222

La présente invention a pour objet un fourreau pour une machine de traitement de matières à au moins de-ux vis parallèles. L'invention s applique spécialement aux extrudeuses à au moins- deux vis et, plus généralement, aux machines dans lesquelles on produit des effets de mélange, de malaxage, de trituration et notamment de mise en pression par passage dans le fourreau d'une matière entrainée par la rotation des vis. D'une manière générale. une machine à vis de traitement de matières comprend un fourreau allongé enveloppant les vis et, dans le cas de machines à deux vis, le fourreau est muni de deux alésages cylindriques à axes parallèles dont 1' entraxe est inférieur au diamètre des alésages de façon à former deux lobes sécants dans lesquels sont placées les deux vis, celles-ci engrenant l'une dans l'autre. Les vis sont munies sur leur périphérie, de filets en hélice qui entrainent vers 3'aval la matière introduite par une extrémité amont du fourreau. En jouant sur le pas des vis, on peut soumettre la matière à différents traitements, frar exemple de trituration, de malaxage, de compression. La matière est ainsi entrainée jusqu'a l'extrémité aval du -fourreau qui peut etre munie d'une filière d extrusion ou bien d'un simple orifice de sortie dans le cas où la matière ne-doit pas etre soumise à une extrusion, Pour controler les conditions d'avancement de la matière dans les vis, il est nécessaire que le jeu existant entre la périphérie des vis et la paroi interne du fourreau soit aussi faible que- possible. C'est pourquoi on doit aléser les parois internes du fourreau avec précison et, la-constitution du fourreau en plusieurs .lobes rend cette opération délicate et onéreuse. De plus, la masse du fourreau et sa paroi interne doivent présenter des caractéristiques diffé- rentes et souvent meme contradictoires, car elles sont soumises à des sollicitations qui. ne sont pas du tout les memes à coeur et en surface. En effet, les fourreaux sont soumis à des contraintes thermiques et à des contraintes mécaniques créées par la pression du produit entrainé par les vis, et la paroi interne subit une usure provoquée par le produit, par le frottement des vis et/ou une corrosion. On a donc été amené à utiliser des chemises pour recouvrir les alésages cylindriques formant les différents lobes du fourreau, chaque chemise ayant la forme d'un segment cylindrique qui s'appuie vers 3 extérieur sur la paroi interne d'un évidement ménagé dans un carter massif entourant les deux vis et formant le corps du fourreau proprement dit. Ce carter massif est prévu pour encaisser la pression exercfc par la matière entrainée à l'intérieur du fourreau, les chemises résistant seulement à la corrosion et à l'usure. Lorsque chaque chemise recouvre entièrement le secteur du fourreau correspondant, ole doit être prolongée jusqu'à s'accoler à la chemise adjacente en formant une crête dans la zone d'interpénétration des vis. Mais, il est difficile d'éviter qu'il existe un petit espace entre les flancs adjacents des deux chemises, ce qui présente un inconvénient notamment dans le cas du traitement de matières alimentaires. Afin d'éviter cet inconvénient, on connait dans les brevets US-A-3.266.949 et US-A-3.696,736, des fourreaux comportant des barrettes longitudinales d'assemblage interposées entre les chemises adjacentes dans la zone d interpénétration des vis, Pour cela, chaque chemise est munie le long de ses cotés recti joignes parallèles à 1 axe, de faces d'appui inclinées par rapport au plan médian du fourreau et s appliquant sur des faces corresponda.ntes ménagées sur les barrettes d'assemblage.Les deux faces d'appui de chaque barrette forment un dièdre et la-fixation de l'ensem- ble est obtenue par des vis de serrage qui se vissent sur les barrettes en prenant appui sur le carter, le serrage desdites barrettes produisant, par effet de coin, l'application des chemises contre la paroi interne du carter massif. Mais cette disposition peut présenter des inconvénients dans le cas où les chemises sont par exemple en céramique ou en matériau composite. En effet, si la céramique présente une bonne résistance à 3 'usure et une bonne résistance à la compression, on sait que sa tenue à la flexion est médiocre et que sa résilience mécanique est faible, si bien qu'il risque de se produire au moment du serrage des barrettes d assemblage une fissuration des chemises et un écaillage des flancs latéraux desdites chemises en contact avec les barrettes, L invention a donc pour but d '-éviter ces inconvénients et a pour objet un fourreau pour une machine de traitement de matières comprenant au moins deux vis d'axes parallèles pénétrant l'une dans l'autre et entrainées en rotation à l'intérieur du fourreau formant au moins deux alésages cylindriques correspondant chacun à une vis, la paroi, interne de chaque alésage cylindrique étant recouverte d'une chemise en un matériau résistant à l'usure et maintenu dans lesdits alésages par au moins une barrette longitudinale d'assemblage -s'appliquant sur les flancs des deux chemises adjacentes, caractérisé en ce qu'ils comportent une couche d'un matériau ductile interposée entre les flancs des chemises et les faces latérales des barrettes d'assemblage. Suivant d'autres caractéristiques - la couche en matériau ductile est constituée par un feuillard intermédiaire, - la couche en matériau ductile est formée par un dépot électrolytique sur les flancs des chemises en contact avec les barrettes d'assemblage, - la couche en matériau ductile est formée par un dépôt électrolytique sur les faces latérales des barrettes en contact avec les chemises. L'invention va etre décrite plus en détail ci-dessous, en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels - La figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'une machine de traitement à deux vis comportant un fourreau selon l'invention, - la figure 2 est une vue à plus grande échelle et en coupe d'une partie du fourreau. En se reportant aux figures, on voit que la machine de traitement de matières comprend deux vis la et lb entrainées en rotation autour de leurs axes à l'intérieur d'une enceinte allongée formant un fourreau 2 qui les enveloppe. Les vis la et lb sont munies de filets ou autres organes périphériques qui engrènent les uns dans les autres et la paroi interne du fourreau forme deux alésages cylindriques sécants. Les alésages internes du fourreau 2 sont recouverts chacun d'une chemise respectivement 3a et 3b, en un matériau dur résistant à l'usure et à la corrosion comme par exemple de la céramique ou un matériau composite. Dans la zone d interpénétration des deux vis la et lb, les chemisés 3a et 3b sont tronquées et couvrent une partie de la périphérie de chacune des vis avec un jeu aussi faible que possible. Chaque partie restante située au-dessus et au-dessous des vis la et lb est c-ouverte par une barrette d'assemblage longitudinale respectivement 4a et 4b, qui forme une crête de telle sorte que les chemises 3a et 3b et les barrettes 4a et 4b forment deux alésages cylindriques sécants dans les zones d engrènement desdites vis. Chaque barrette d'assemblage 4a et 4b est munie le long- de ses cotés rectilignes parallèles à 1 axe longitudinal du fourreau, de faces d'appui inclinées par rapport au plan médian du fourreau et de préférence passant paroi'axe de chaque vis la et lb. Les. deux faces latérales de chaque barrette 4a et 4b forment donc un dièdre et sont en contact continu avec les flancs des chemises 3a et 3b. La fixation de 1 ensemble est assurée par des tirants filetés 5 qui se vissent sur les barrettes 4a et 4b en prenant appui sur le corps du fourreau 2 par l'inter médiaire d un'empilage de.rondelles ressort 6. Le serrage des barrettes 4a et 4b par les tirants 5 produit, par effet de coin, l'application des chemises 3a et 3b contre- la paroi interne du corps du fourreau 2 tout en les empêchant de se déplacer en translation et en rotation. Afin d'éviter toute fissuration des chemises 3a et 3b au moment du serrage, ces chemises doivent être en contact continu avec la paroi interne du fourreau 2 d'une part et avec les barrettes 4a et 4b d'autre part. A cet effet, et pour éviter tout risque de détérioration et d'écaillage des chemises 3a et 3b au point de serrage par les barrettes 4a et 4b, une couche 7 d'un matériau ductile est interposée entre 3 es flancs desdites chemises et les faces latérales desdites barrettes. s. Dans l'exemple représenté, cette couche 7 d'un matériau ductile est constituée par un feuillard de faible épaisseur, mais peut également etre constituée par un dépôt électrolytique sur les flancs des chemises 3a et 3b ou sur les faces latérales des barrettes 4a et 4b. Cette couche intermédiaire en matériau ductile permet de répartir, au moment du serrage, de façon uniforme les contraintes sur les flancs des deux chemises sans risque d écaillage et joue également le role de joint entre les bords adjacents des chemises et des barrettes évitant ainsi toute accumulation de matières, ce qui présente un avantage supplémentaire notamment dans le cas du traitement des matières alimentaires ou chimiques. D'autre part, cette couche intermédiaire 7 sert également d'élément compensateur pour les dilatations différentielles entre les chemises et les barrettes d'assemblage. Le matériau ductile formant ladite couche intermédiaire peut être de l'acier inoxydable, ou du nickel, ou encore un alliage de nickel, du cuivre ou de l'argent. Les barrettes d'assemblage 4a et 4b peuvent etre soit métalliques, soit en céramique moulée avec dans ce cas la présence d'inserts métalliques au droit des filetages de serrage des tirants. Ces dispositions permettent une utilisation beaucoup plus aisée de chemises en céram#ique ou en matériau composite qui garantissent-des durées de vie importantes et qui présentent une grande inertie vis-à-vis de beaucoup de produits dans le domaine agro-alimentaire, ainsi que dans les applications chimiques. REVENDICATIONS 1. Fourreau pour une machine de traitement de matières comprenant au moins deux vis (la, 1b) d axes parallèles pénétrant l une dans l autre et entrainées en rotation à l'intérieur du fourreau (2) formant au moins deux alésages cylindriques correspondant chacun à une vis (la, 1b), la paroi interne de chaque alésage cylindfique étant recouverte d'une chemise (3a, 3b) en un matériau résistant à l'usure et maintenue dans lesdits alésages par ~ au moins une barrette d'assemblage (4a, 4b) s'appliquant sur les flancs de deux chemises adjacentes, caractérisé en ce qu'il comporte une couche (7) d'un matériau ductile interposée entre les flancs des chemises (3a, 3b) et les faces latérales des barrettes d'assemblage (4a, 4b). 2. Fourreau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche (7) en matériau ductile est constituée par un feuillard intermédiaire. 3. Fourreau selon la revendication 1 caractérisé en ce que la couche (7) en matériau ductile est formée par un dépôt électolytîque sur les flancs des chemises (3a, 3b) en contact avec les barrettes d'assemblage (4a, 4b). 4. Fourreau selon la revendication 1 caractérisé en ce que la couche (7) en matériau ductile est formée par un dépit électrolytique sur les faces latérales des barrettes (4a, 4b) en contact avec les chemises (3a, 3b). 5. Fourreau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau ductile est constitué par un alliage de nickel ou du nickel. 6. Fourreau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau ductile est constitué par un acier inoxydable.