Brevet FR2664197A1 — publié le 19920110

La présente invention a pour objet un fourreau pour une machine de traitement de matières à au moins deux vis para LLèLes. L'invention s'app Lique spécialement aux extrudeuses à au moins deux vis et, p Lus généra Lement aux machines dans Lesque L Les on produit des effets de méLange, de ma Laxage, de trituration et notamment de cisai L Lement par passage dans Le fourreau d'une matière entrainée par La rotation des vis. D'une manière généra Le, une machine à vis de traitement de matières comprend, comme représenté sur Les Figs 1 à 3 ci-jointes, un fourreau a L Longé 2 enve Loppant Les vis la et lb et, dans Le cas de machines à deux vis, Le fourreau 2 est muni de deux a Lésages cy Lindriques à axes para LLèLes dont L'entraxe est inférieur au diamètre des a Lésages de façon à former deux Lobes 3 a et 3 b sécants dans Lesque Ls sont p Lacêes Les vis la et lb, ce L Les-ci s'engrenant L'une dans L'autre Les deux Lobes 3 a et 3 b forment au niveau de Leur intersection deux arétes Longitudina Les 4 para LLèLes aux axes des vis la et lb. Les vis la et lb sont munies sur Leur péri- phérie, notamment de fi Lets en hêLice qui entrainent vers L'ava L La matière introduite par une extrémité amont du fourreau 2. La matière est ainsi entrainée jusqu'à L'extrémité ava L dudit fourreau qui peut être muni d'une fi Lière d'extrusion ou bien d'un simp Le orifice de sortie dans Le cas o La matière ne doit pas être soumise à une extrusion. Pour faire varier Le traitement réa Lisé au cours de L'avancement de La matière dans Le fourreau 2, Les vis 1 a et lb sont généra Lement constituées de zones successives ayant des filets de formes ou de pas différents ou comportant des organes de traitement particu Lier. Par exemp Le, on pourra uti Liser des sections de convoyage à pas Larges ou des sections à pas reserrés ou même des sections de cisai L Lement qui contribuent, entre autres, au méLange et à La dispersion des charges ou pigments dans La matière, et qui génèrent un auto-échauffement de Ladite matière par dissipation visqueuse de La puissance mécanique. A cet effet, Les vis la et 1 b comportent des organes de cisai L Lement 6 a et 6 b (Fig 1) qui peuvent être constitués par des organes déprimogènes non engrenés, comme par exemp Le des "cy Lindres de Couette" ou par des organes déprimogènes engrenés comme par exemp Le des contre-fi Lets ou des disques ma Laxeurs. Afin de faire varier Le travail fourni par Les organes de cisai L Lement 6 a et 6 b, Les chambres de fuite 5 a et 5 b sont formées par un a Lésage cy Lindrique de p Lus grand diamètre que L'a Lésage du Lobe 3 a et 3 b correspondant. On sait que, dans L'entrefer 7 (Fig 2) ménagé entre L'a Lésage du Lobe 3 a et 3 b et L'organe de cisai L Lement 6 a et 6 b correspondant, règne un champ de cisai L Lement qui contribue au méLange et à La dispersion des charges dans La matière et qui génère un auto-échauffement de Ladite matière. Par modification, soit de La position du fourreau mobi Le par rapport aux vis fixes, ou soit de La position des vis mobi Les axia Lement par rapport au fourreau fixe, on contrôLe La Longueur de L'entrefer et ainsi La contrainte de cisai L Lement et, par ce moyen, Le degré d'autoéchauffement ou de dégradation thermomécanique de La matière traitée, ou L'homogé- néité du méLange. Pour obtenir un cisai L Lement efficace de La matière traitée, La zone de cisai L Lement doit être constante et Les arétes d'intersection des deux Lobes continues de façon à forcer La matière à passer dans Les entrefers. Or, jusqu'3 présent Les a Lésages des chambres de fuite 5 a et 5 b débouchent au niveau des arétes 4, de te L Le sorte que Les intersections des a Lésages desdites chambres de fuite 5 a et 5 b et des a Lésages des Lobes contigus 3 a et 3 b forment, dans Le p Lan des arétes 4, deux Lignes brisées 4 a comme ce La apparait sur Les figures 2 et 3. Ces Lignes brisées 4 a créent donc des chemins de fuite transversaux par o s'écou Le La matière si bien que Le rég Lage de La Longueur des entrefers en fonction de La matière traitée ne peut pas être réa Lisê pour obtenir La qua Lité de La matière dési rée. La présente invention a pour but de s'af- franchir des inconvénients précités et de permettre un rég Lage fiab Le et efficace de L'intensité de cisai L Le- ment de La matière traitée. L'invention a pour objet un fourreau pour une machine de traitement de matières comprenant au moins deux vis imbriquées, entrainées en rotation à L'intérieur dudit fourreau comprenant au moins deux Lobes sécants d'a Lésage cy Lindrique à axe para LLèLe correspondant chacun à une vis et formant au niveau de Leur intersection au moins deux ar tes para LLèLes Longitudina Les, chaque Lobe étant muni d'au moins une zone de cisai L Lement destinée à coopérer avec un organe de cisai L Lement monté sur Lesdites vis, caractérisé en ce que Ladite zone de cisai L Lement de chaque Lobe est formée par au moins une rainure s'étendant dans Le sens d'écou Lement de La matière traitée et réa Lisêe sur La paroi interne dudit fourreau, Ladite rainure ménageant, entre e L Le et chaque arête d'intersection desdits Lobes, une portion de surface continue de L'a Lésage cy Lindrique formant Ledit Lobe correspondant. Suivant d'autres caractéristiques: Ladite rainure est para LLèLe à L'axe dudit Lobe correspondant, Ladite rainure est de forme hêLicoida Le et s'arrête avant chaque arête d'intersection desdits Lobes, Ladite rainure a une section rectangu Lai- re, Ladite rainure a une section circu Laire. D'autres caractéristiques et avantages de La présente invention apparaitront au cours de La description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexes sur Lesque Ls: La Fig 1 est une vue en coupe transver- sa Le d'un fourreau d'une machine de traitement de matières se Lon L'art antérieur, La Fig 2 est une vue en coupe se Lon La Ligne 2-2 de La Fig 1, La Fig 3 est une vue en perspective arrachée d'une portion du fourreau et montrant une chambre de fuite se Lon L'art antérieur, La Fig 4 est une vue en coupe Longitu- dina Le se Lon L'axe des vis d'un fourreau d'une machine de traitement de matières se Lon L'invention, La Fig 5 est une vue en coupe se Lon La Ligne 5-5 de La Fig 4, La Fig 6 est une vue en coupe Longitudi- na Le se Lon L'axe des vis du fourreau se Lon t Linven- tion, avec des organes de cisai L Lement non engrenés, La Fig 7 est une vue en coupe Longitu- dina Le se Lon L'axe des vis du fourreau se Lon L'inven- tion avec des organes de cisai L Lement engrenés, La Fig 8 est une vue en coupe Longitu- dina Le se Lon L'axe des vis d'une variante du fourreau se Lon L'invention, La Fig 9 est une vue en coupe se Lon La Ligne 9-9 de La Fig 8. En se reportant aux Figs 4 à 7 on voit que La machine de traitement de matières comprend, de manière c Lassique un fourreau a L Longé 20 enve Loppant Les vis 10 a et 10 b. Le fourreau 20 est muni de deux a Lésages cy Lindriques à axes para LLèLes dont L'entraxe est inférieur au diamètre des a Lésages de façon à former deux Lobes 21 a et 24 b sécants dans Lesque Ls sont p Lacées Les deux vis 10 a et 10 b, ce L Les-ci engrenant L'une dans L'autre. Les deux Lobes 21 a et 21 b forment au niveau de Leur intersection deux arêtes Longitudina Les 22 para LLèLes par rapport aux axes desdites vis 10 a et b. En fonction du type de traitement que L'on désire réa Liser et de La matière traitée, chaque Lobe 2 la et 2-1 b comporte une ou plusieurs zones de cisai L- Lement respectivement 23 a et 23 b qui contribuent au méLange et à La dispersion des charges ou pigments de La matière et qui génèrent un auto-échauffement de La mtière par dissipation visqueuse de La puissance mécanique. Chaque zone de cisaillement 23 a et 23 b est formée par au moins une rainure respectivement 24 a et 24 b s'étendant dans Le sens d'écou Lement de La matière traitée et réa Lisée sur La paroi interne du fourreau 20. Ces rainures 24 a et 24 b ménagent, entre e L Les et Les arêtes 22 d'intersection des Lobes 2 la et 21 b, une portion de surface continue de L'a Lésage cy Lindrique formant Lesdits Lobes de façon à ne pas modifier La continuité de ces arêtes. Se Lon un premier mode de réa Lisation représenté aux Figs 4 et 5 chaque rainure 24 a et 24 b est para LLèLe à L'axe du Lobe 21 a et 21 b correspon- dant. Chaque Lobe 2 ha et 2 vb peut comporter p Lusieurs rainures 24 a et 24 b para LLèLes. Ces rainures 24 a et 24 b peuvent avoir une section de forme que Lconque comme par exemp Le rectangulaire ou circu Laire. Chaque rainure 24 a et 24 b est destinée à coopérer avec un organe de cisai L Lement Ila et ilb (Fig 6) ou 12 a et 12 b (Fig 7) montée sur chaque vis a et 10 b pour rég Ler La Longueur active de ce Lui-ci. Les organes de cisai L Lement 1 la et llb sont constitués par exemp Le par des organes déprimogènes non engrenés te Ls que des "cy Lindres de Couette" (Fig. 6: Chaque organe de cisai L Lement 1 la et 1 lb ménage avec L'a Lésage du Lobe correspondant 2 la et 2 lb un entrefer dans Leque L règne un champ de cisai L Lement qui contribue au méLange et à La dispersion des charges ou pigments dans La matière et qui génère un auto-échauffement de La matière par dissipation visqueuse de La puissance mécanique. Par dép Lacement axia L du fourreau 20 ou des vis loa et 10 ob par rapport à L'autre éLément, on modifie et on contrôLe La Longueur de ces entrefers et, par ce moyen, Le degré d'auto-échauffement ou de dégradation thermomécanique de La matière traitée ou L'homogénéité du méLange. La Fig 6 représente une position intermé- diaire o Les organes de cisai L Lement la et ilb chevauchent Les rainures 24 a et 24 b permettant ainsi d'obtenir un travai L moyen de La matière traitée. Dans Le cas o O Les organes de cisai L Lement Ila et lib coïncident avec Les rainures 24 a et 24 b, Le travai L fourni par Les organes de cisai L Lement Ila et lib est nu L. Pour obtenir un travai L maxima L, Les organes de cisai L Lement l Ca et lib sont comp Letement écartés des rainures 24 a at 24 b. Dans Les zones de cisai L Lement 23 a et 23 b, toute La matière est forcée de passer dans Les entrefers très étroits, et très brefs. Les organes de cisai L Lement 12 a et 12 b peuvent éga Lement être constitués par exemp Le par des organes déprimogènes engrénés te Ls que des contre- fi Lets, des disques ma Laxeurs ou des disques a Lternés (Fig 7) qui ménagent avec Le fond de La rainure 24 a et 24 b correspondante un entrefer. Dans ce cas, Les rainures 24 a et 24 b sont situées L'une en face de L'autre et par dép Lacement axia L du fourreau 20 ou des vis O 10 a et 10 b par rapport à L'autre éLément, on modifie et on contrôLe La Lon- geur des entrefers. Se Lon un autre mode de réa Lisation repré- senté aux Figs 8 et 9, Les rainures 24 a et 24 b ont Q O une forme héLicoïida Le et s'arrêtent avant chaque arête d'intersection 22 de façon à ménager une portion de surface continue de L'a Lésage cy Lindrique formant Le Lobe 2 la et 2 lb correspondant. Chaque Lobe 21 la et 21 b peut comporter éga Lement p Lusieurs rainures 24 a et 24 b para LLèLes et ces rainures peuvent avoir une section de forme que L- conque comme par exemp Le rectangulaire ou circulaire. Enfin, L'un des Lobes peut comporter par exemp Le des rainures para LLèLes à L'axe des vis et L'autre peut comporter par exemp Le des rainures héLicoida Les. Grâce d'une part à La disposition des rainures 24 a et 24 b et d'autre part à La continuité des arêtes 22 d'intersection des Lobes 2 la et 21 b du fourreau se Lon L'invention, on obtient des zones de cisai L Lement constantes ce qui permet d'effectuer un travai L de La matière dans Les mei L Leures conditions possib Les. Dans certains cas, i L est nécessaire de mu Ltip Lier Les zones de cisai L Lement. A cet effet, Les vis 10 a et 10 b comportent une succession d'organes de cisai L Lement et chaque Lobe comporte une succession de rainures. REVENDICATIONS 1 Fourreau pour une machine de traitement de matières comprenant au moins deux vis ( 10 a, l Ob) imbriquées, entrainées en rotation à L'intérieur dudit fourreau ( 20) comprenant au moins deux Lobes ( 21 a, 21 b) sécants d'a Lésages cy Lindriques à axes para LLèLes correspondant chacun à une vis et formant au niveau de Leur intersection au moins deux arétes ( 22) para LLèLes Longitudina Les, chaque Lobe ( 21 a, 21 b) comportant au moins une zone de cisai L Lement ( 23 a, 23 b) destinée à coopérer avec un organe de cisai L Lement (I Ca, Ilb ou 12 a, 12 b:) montés sur Lesdites vis, caractérisé en ce que Ladite zone de cisai L Lement ( 23 a, 23 b) de chaque Lobe ( 21 a, 21 b) est formée par au moins une rainure ( 24 a, 24 b) s'étendant dans Le sens d'écou Lement de La matière traitée et réa Lisée sur La paroi interne dudit fourreau ( 20), Ladite rainure ( 24 a, 24 b) ménageant entre e L Le et chaque aréte ( 22): d'intersection desdits Lobes ( 21 a, 2 lb), une portion de surface continue de L'a Lésage cy Lindrique formant Ledit Lobe correspondant. 2 Fourreau se Lon La revendication 1, carac- térisé en ce que Ladite rainure ( 24 a, 24 b) est para LLèLe à L'axe du Lobe ( 21 a, 21 b) correspondant. 3 Fourreau se Lon La revendication 1, caractérisé en ce que Ladite rainure ( 24 a, 24 b:) est de forme hêLicoida Le et s'arrête avant chaque aréte ( 22:) d'intersection desdits Lobes ( 21 a, 2 lb). 4 Fourreau se Lon L'une que Lconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que Ladite rainure ( 24 a, 24 b) a une section rectangu Laire. Fourreau se Lon L'une que Lconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que Ladite rainure a une section circu Laire.