Brevet FR2644100A1 — publié le 19900914

L'invention concerne une machine d'extrusion à vis sans fin On connaît déjà (voir de figures i à 4) des machines d'extrusion à vis sans fin destinées particulièrement à l'extrusion du caoutchouc, qui comportent un galet l dit galet bourreur, disposé à proximité d'une ouverture 2 du cylindre 3, à l'intérieur duquel tourne la vis d'extrusion 4. Le galet bourreur l est destiné à forcer l'alimentation du caoutchouc se présentant en général sous la forme d'une bande 5, afin de favoriser sa prise en charge par la vis sans fin 4. Dans ces machines connues, le galet bourreur est entraîné en rotation en synchronisme avec la vis par l'intermédiaire d'un engrenage 6 en prise soit sur une denture correspondante 41 prévue sur la vis, soit (figure 4) sur une denture 71 prévue sur le moyeu de sortie du réducteur 7 entraînant la vis. Il est cependant apparu que ce genre de machine, dont le rapport de vitesse du galet l et de la vis 4 est rigoureusement constant, présente divers inconvénients concernant notamment la régularité des débits de la matière extrudée sortant de la buse d'extrémité du corps de la machine, ce qui se traduit par des irrégularités du profil extrudé et concernant également l'élévation localement anormale de la tempé rature du produit à hauteur de l'ouverture d'introduction, cette température anormale pouvant même se traduire par un brûlage de la matière. Le remède à ces inconvénients n'a jusqu'à #présent pas pu être découvert, d'autant que l'on a toujours considéré que le meilleur moyen de réduire leur apparition est de lier de manière synchrone la rotation du galet bourreur à la rotation de la vis. Vis-à-vis de ces dispositifs connus, la présente invention concerne une machine d'extrusion à vis sans fin comportant au moins une vis sans fin tournant dans un cylindre, une ouverture dans le cylindre pour l'alimentation de la machine en produit à extruder, un moteur pour l'entraînement en rotation de la vis, un galet bourreur entraîné en rotation et disposé à hauteur de l'ouverture d'alimentation du cylindre, machine caractérisée en ce que le galet bourreur est entraîné en rotation par un moteur élec- trique indépendant du moteur d'entraînement de la vis. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la machine comporte des moyens asservissant la vitesse de rotation du galet bourreur au couple d'entraînement de ce galet bourreur Suivant une autre caractéristique de l'invention, la machine comporte des moyens déterminant une vitesse de rotation maximum du moteur d'entraînement du galet bourreur ainsi que des moyens produisant une grandeur fonction du couple de ce galet bourreur afin de réduire cette vitesse de rotation déterminée lorsque le couple augmente. L'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure l est une vue latérale schématique partiellement coupée d'une machine d'extrusion de type connu, - la figure 2 est une coupe suivant A-A de la figure 1, - la figure 3 est une vue de dessus schématique partielle de la figure 1, - la figure 4 est une vue de dessus schématique et partielle d'un autre mode de réalisation connu de la machine d'extrusion, - la figure 5 est une vue latérale partiellement coupée d'un mode de réalisation de la machine d'extrusion conforme à l'invention, - la figure 6 est une vue en coupe partiellement arrachée suivant B-B de la figure 5. La machine d'extrusion représentée sur les dessins ci-joints comprend une vis sans fin 10, un cylindre 11, un galet bourreur 12 disposé à hauteur de l'ouverture 13 de l'embase 14 faisant partie du cylindre et d'un galet 15 qui guide et supporte la bande 16 de produit à extruder vers l'ouverture 13. A hauteur de cette ouverture, le galet bourreur 12 tourne à proximité immédiate de la base de la vis sans fin 10, ce galet bourreur étant entraîné en rotation à partir d'un moteur électrique 17 et par l'intermédiaire d'un réducteur 18, d'une transmission à poulie et courroie à chaîne ou à cardan 19 et d'un pignon intermédiaire 20 qui entraîne le pignon 21 fixé à l'extrémité du galet bourreur 12. Ce galet bourreur est monté sur un bâti 22 pivotant suivant un axe afin de pouvoir écarter rapidement et simplement le galet bourreur de l'ouverture 13 et de la vis 10 pour permettre les opérations nécessaires de nettoyage et d'entretien. La vis d'extrusion 10 est entraînée en rotation par un ensemble moteur réducteur (non représenté) en prise sur l'extrémité 101 de la vis. L'entraînement du galet bourreur est ainsi indépendant de ltentraîne- ment de la vis de façon qu'il soit possible d'adapter à chaque instant la vitesse de rotation du galet bourreur par rapport à celle de la vis, c'est-à-dire en fait d'adapter le débit d'alimentation de la vis par rapport au débit de consommation de cette vis pour obtenir une pièce extrudée sortant de la buse 23 de la machine qui soit régulière. Cette disposition permettra ainsi d'obtenir que, à chaque instant, il s'établisse dans l'ouverture d'alimentation 13 une quantité constante 24 de matière contribuant à la régularité de l'alimentation de la vis sans fin. Conformément à l'invention, il est également prévu d'améliorer encore la régularité de llalimenta- tion de la machine en asservissant la vitesse de rotation du galet bourreur 12 au couple d'entraînement de ce galet bourreur. A cet effet, il est prévu une dynamo tachymétrique 25 montée sur l'arbre du moteur 17, de façon que cette dynamo produise un signal qui est une fonction directe de la vitesse de rotation du moteur, c'est-à-dire une fonction inverse du couple d'entraînement du galet bourreur 12. Cette information issue de la dynamo tachymétrique 25 est amenée à un ensemble d'asservissement 26 pour déterminer l'alimentation de ce même moteur 17 afin d'obtenir un couple d'entraînement constant du galet bourreur 12. Suivant cette disposition, la vitesse de rotation du galet bourreur 12 est déterminée par la quantité et la structure de la matière située en 24 entre la vis 10 et ce galet bourreur et également par la consommation de la matière par cette vis sans fin, cette consommation étant bien entendu liée à la vites se de rotation de la vis 10. Egalement, suivant l'invention, il est prévu d'entraîner le moteur électrique 17 à une vitesse de rotation maximum qui est, par exemple, la vitesse de rotation nominale et d'agir à partir d'une grandeur fonction du couple d'entraînement du galet bourreur, obtenu par exemple à partir de la dynamo 25, afin de réduire cette valeur de rotation du moteur lorsque le couple d'entraînement du galet bourreur augmente. Dans ce cas également, on obtiendra donc un asservissement de la vitesse de rotation au couple du galet bourreur, en prévoyant cependant une vitesse de rotation maximum de ce galet bourreur. Suivant l'invention, il est également prévu de réaliser ce galet bourreur 12 qui est entraîné en rotation indépendamment de celle de la vis 10, de façon.que l'on puisse y faire circuler un fluide thermique. Cette alimentation du fluide de refroidissement en circuit fermé est illustrée sur la figure 5 par les canalisations 27. On notera également que, dans cette réalisation, le galet bourreur 12 pourra être réalisé tronconique afin de différencier la vitesse d'introduction de la bande le long de la partie de la vis située dans la zone d'alimentation. Egalement, ce galet bourreur pourra comporter, suivant la structure de la matière à travailler, des aspérités de surface telles que dentures, filets hélicoïdaux, etc. REVENDICATIONS 1) Machine d'extrusion à vis sans fin comportant au moins une vis sans fin (10) tournant dans un cylindre (11), une ouverture (13) dans le cylindre pour l'alimentation de la machine en produit à extruder (16), un moteur pour l'entraînement en rotation de la vis, un galet bourreur (12) entraîné en rotation et disposé à hauteur de l'ouverture d'alimentation du cylindre, machine caractérisée en ce que le galet bourreur est entraîné en rotation par un moteur (17) différent du moteur d'entraînement de la vis. 2) Machine conforme à la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (25, 26) asservissant la vitesse de rotation du galet bourreur au couple d'entraînement de ce galet bourreur. 3) Machine conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens asservissant la vitesse de rotation du galet bourreur à son couple, sont constitués par une dynamo tachymétrique (25) entraînée par le moteur électrique (17) d'entraînement du galet bourreur (12) et dont le signal de sortie détermine, par l'intermédiaire d'un ensemble d'asservissement (26) l'alimentation de ce moteur d'entraînement (17) du galet bourreur (12). 4) Machine conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens déterminant une vitesse de rotation maximum du moteur d'entraînement (17) du galet bourreur (12) ainsi que des moyens produisant une grandeur fonction du couple de ce galet bourreur afin de réduire cette vitesse de rotation déterminée lorsque le couple résistant augmente. 5) Machine conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le galet bourreur est reliée à des moyens (27) assurant la circulation d'un liquide de refroidissement à l'intérieur du galet. 6) Machine d'extrusion conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le galet bourreur est réalisé tronconique.