Brevet FR2755888A1 — publié le 19980522

La présente invention a pour objet un procédé d'usinage d'un alésage dans un fourreau d'une machine d'extrusion et un fourreau de machine d'extrusion. La présente invention a également pour objet une chemise de fourreau de machine d'extrusion. L'invention s'applique spécialement aux extrudeuses à au moins deux vis, et plus généralement aux machines d'extrusion dans lesquelles on introduit des effets de mélange, de malaxage, de trituration, de réaction, de fibration, de cuisson et notamment de cisaillement par passage dans le fourreau d'une matière entraînée par la rotation des vis. D'une manière générale, une machine d'extrusion comprend un fourreau de forme allongée et muni d'un alésage s'étendant sur toute la longueur dudit fourreau et dans lequel est disposée une chemise enveloppant les vis. Dans le cas où la machine d'extrusion comprend deux vis à axes parallèles, la chemise comporte deux alésages cylindriques à axes parallèles dans lesquels sont placées les vis, celles-ci s'engrénant ou non l'une dans l'autre. Les vis sont munies sur leur périphérie, notamment de filets en hélice qui entraînent en aval la matière introduite par une extrémité amont du fourreau. La matière est ainsi entraînée jusqu 'à l'extrémité avale du fourreau qui peut être munie d'une filière d'extrusion ou bien d'un simple orifice de sortie dans le cas où la matière ne doit pas être soumise à une extrusion. Pour faire varier le traitement à réaliser au cours de l'avancement de la matière dans le fourreau, les vis sont généralement constituées de zones successives ayant des filets de formes ou de pas de différents ou comportant des organes de traitement particulier. Jusqu'à présent, l'alésage du fourreau est obtenu en effectuant deux perçages sécants qui forment au niveau de leur intersection deux arêtes longitudinales et en usinant ces arêtes longitudinales pour obtenir une surface plane entre les deux perçages afin de réaliser un alésage formé de deux demi-lobes reliés entre eux par des portions planes. Cette technique nécessite donc plusieurs outils d'usinage et notamment une aléseuse pour réaliser les perçages et une fraiseuse pour réaliser les surfaces planes. De plus, il est nécessaire d'utiliser lors de l'étape de rectification de l'alésage du fourreau des outils spécifiques de formes particulières étant donné que cet alésage est formé par une succession de portions courbes et de portions planes. Ces différentes opérations et le changement d'outils pour chacune de ces opérations augmentent d'une manière significative le prix de revient du fourreau et le temps d'usinage de l'alésage du fourreau. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un procédé d'usinage de l'alésage du fourreau particulièrement simple à mettre en oeuvre et permettant d'obtenir un usinage précis et de diminuer le temps de fabrication du fourreau. L'invention a donc pour objet un procédé d'usinage d'un alésage dans un fourreau d'une machine d'extrusion, du type comprenant une chemise disposée dans l'alésage ménagé à l'intérieur du fourreau et s'étendant sur toute la longueur dudit fourreau et au moins deux vis à axes parallèles, entraînées en rotation à l'intérieur de la chemise, caractérisé en ce qu'il consiste, pour former ledit alésage de réception de la chemise, à réaliser successivement trois perçages sécants dont les axes sont parallèles entre eux et situés dans le même plan que l'axe principal du fourreau, l'axe d'un desdit perçage étant situé sur ledit axe principal et les axes des deux autres perçages étant situés de part et d'autre et équidistants de cet axe principal, et à effectuer une opération de rectification de ces perçages. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - on réalise le premier perçage sur l'axe principal du fourreau et on réalise de chaque côté de ce premier perçage successivement le second perçage et le troisième perçage sécants audit premier perçage, le diamètre de ces perçages étant sensiblement égaux, - on réalise le premier perçage d'un côté et à une distance déterminée de l'axe principal du fourreau, on réalise le second perçage de l'autre côté et à la même distance de l'axe principal dudit fourreau et on réalise le troisième perçage sur ledit axe principal, lesdits perçages étant sécants et le diamètre de ces perçages étant sensiblement égaux, - les axes des perçages disposés de part et d'autre du perçage disposé sur l'axe principal du fourreau sont situés à l'intérieur de la circonférence délimitée par le perçage disposé sur ledit axe principal, - les axes de perçages disposés de part et d'autre du perçage disposé sur l'axe principal du fourreau sont situés sur la circonférence délimitée par le perçage disposé sur ledit axe principal, - les axes des perçages disposés de part et d'autre du perçage disposé sur l'axe principal du fourreau sont situés à l'extérieur de la circonférence délimitée par le perçage disposé sur ledit axe principal, - les perçages sont réalisés au moyen d'une aléseuse, - les perçages sont réalisés au moyen d'une foreuse. L'invention a également pour objet un fourreau de machine d'extrusion comportant un alésage destiné à recevoir une chemise dans laquelle sont entraînées en rotation au moins deux vis à axes parallèles, caractérisé en ce que l'alésage est réalisé par le procédé mentionné ci-dessus. Cet alésage est formé par trois lobes. L'invention a également pour objet une chemise de fourreau de machine d'extrusion, dans laquelle sont entraînées en rotation au moins deux vis à axes parallèles, caractérisée en ce que sa face extérieure est formée par trois lobes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un tronçon conforme à l'invention, - les Figs. 2 à 4 sont des vues en coupe transversale montrant les différentes étapes d'un premier mode d'usinage de l'alésage à l'intérieur du fourreau, - les Figs. 5 à 7 sont des vues en coupe transversale montrant les différentes étapes d'un second mode d'usinage de l'alésage à l'intérieur du fourreau. A la Fig. 1, on a représenté schématiquement un tronçon d'un fourreau 1 d'une machine d'extrusion à deux vis à axes parallèles et dans laquelle on produit des effets de mélange, de malaxage, de trituration, de réaction, de fibration, de cuisson et notamment de cisaillement par passage dans ce fourreau 1 d'une matière entraînée par rotation des vis. Le fourreau 1 est de forme allongée et de section extérieure quelconque, comme par exemple circu laire, ovale, carrée ou rectangulaire. Ce fourreau 1 se compose d'un corps massif 2 comportant un alésage 3 s'étendant sur toute la longueur du fourreau 1 et destiné à recevoir une chemise 4 qui est munie de deux alésages 5 et 6 sécants, à axes parallèles dans lesquels sont placées deux vis non représentées. De manière classique, les vis sont constituées de zones successives ayant des filets de forme ou de pas différents ou comportant des organes de traitement particulier. Ces vis entraînent vers l'aval la matière introduite par une extrémité amont du fourreau 1. Ainsi que représenté à la Fig. 1, l'alésage 3 ménagé à l'intérieur du fourreau 1 est formé par trois lobes, respectivement A, B, C. La chemise 4 possède un profil extérieur correspondant au profil de l'alésage 3. Ainsi, la chemise 4 présente une face extérieure formée par trois lobes. D'une manière générale, le procédé d'usinage de l'alésage 3 dans le fourreau 1 consiste à réaliser successivement trois perçages sécants dont les axes sont parallèles entre eux et situés dans le même plan que l'axe principal du fourreau 1, l'axe d'un desdits perçages étant situé sur ledit axe principal et les axes des deux autres perçages étant situés de part et d'autre et équidistants de cet axe principal, et à effectuer une opération de rectification de ces perçages. En se reportant maintenant aux Figs. 2 à 4, on va décrire un premier mode d'usinage de l'alésage 3 du fourreau. Tout d'abord et comme représenté à la Fig. 2, on réalise un premier perçage 10 dont l'axe a est situé sur l'axe principal du fourreau 1. Ensuite et comme représenté à la Fig. 3, on réalise d'un côté du premier perçage 10, un second perçage 11 sécant audit premier perçage 10 et de diamètre sensiblement égal au diamètre de ce premier perçage 10. L'axe b du second perçage 11 est parallèle à l'axe a du premier perçage 10. Enfin et comme représenté à la Fig. 4, on réalise de l'autre côté du premier perçage 10 par rapport au second perçage 11, un troisième perçage 12 sécant audit premier perçage 10 et de diamètre sensiblement égal aux diamètres du premier perçage 10 et du second perçage 11. L'axe c du troisième perçage 12 est parallèle aux axes a et b, respectivement du premier perçage 10 et du second perçage 11. Les axes a, b et c, des perçages 10, 11 et 12 sont situés dans un même plan. Par ailleurs, les axes b et c, respectivement des second 11 et du troisième perçages 12 sont équidistants de l'axe a du premier perçage 10. Selon un premier mode de réalisation représenté à la Fig. 4, les axes b et c, respectivement du second perçage 11 et du troisième perçage 12 sont situés à l'intérieur de la circonférence délimitée par le premier perçage 10. Selon deux autres variantes, les axes b et c, respectivement du second perçage 11 et du troisième perçage 12, peuvent être situés sur la circonférence délimitée par le premier perçage 10 ou à l'extérieur de cette circonférence. En se reportant aux figures 5 à 7, on va décrire un second mode d'usinage de l'alésage 3 du fourreau 1. Dans ce cas et comme représenté à la Fig. 5, on réalise un premier perçage 20 d'un côté et à une distance déterminée de l'axe principal du fourreau 1. L'axe a' de ce premier perçage 20 est parallèle à l'axe principal du fourreau 1. Ensuite et comme représenté à la Fig. 6, on réalise un second perçage 21 de l'autre côté et à la même distance de l'axe principal du fourreau 1 par rapport au premier perçage 20. Le second perçage 21 est sécant au premier perçage 20 et l'axe b' de ce second perçage 21 est parallèle à l'axe a' du premier perçage 20 ainsi qu'à l'axe principal du fourreau 1. Enfin et comme représenté à la Fig. 7, on réalise sur l'axe principal du fourreau 1 un troisième perçage 22, l'axe c' de ce troisième perçage 22 étant parallèle aux axes a' et b', respectivement du premier perçage 20 et du second perçage 21. Les axes a', b' et c' des perçages 20, 21 et 22 sont situés dans un même plan et les diamètres desdits perçages 20, 21 et 22 sont sensiblement égaux. Selon un premier mode de réalisation représenté sur la Fig. 7, les axes a' et b', respectivement du premier perçage 20 et du second perçage 21, sont situés à l'intérieur de la circonférence délimitée par le troisième perçage 22. Selon deux autres variantes, les axes a' et b', respectivement du premier perçage 20 et du second perçage 21, peuvent être situés sur la circonférence délimitée par le troisième perçage 22 ou à l'extérieur de cette circonférence. Les perçages 10, 11, 12 et 20, 21, 22 sont réalisés uniquement au moyen d'un outil, par exemple du type aléseuse ou foreuse, couramment utilisé dans le domaine de l'usinage. Ces perçages 10, 11, 12 et 20, 21, 22 forment les trois lobes A, B et C de l'alésage 3 du fourreau 1. Après la réalisation des perçages 10, 11 et 12 ou 20, 21 et 22, on réalise une étape de rectification au moyen d'un outil de forme classique couramment mis en oeuvre dans le cadre de la rectification d'un alésage cylindrique. Le profil extérieur de la chemise 4 est réalisé par exemple au moyen d'une rectifieuse couramment utilisée dans le domaine de l'usinage. Le procédé selon l'invention permet de diminuer le nombre d'opérations pour réaliser un alésage dans un fourreau d'une machine d'extrusion et, de ce fait, le temps d'usinage et présente l'avantage de ne mettre en oeuvre que des outils couramment utilisés, permettant ainsi de réduire le coût de fabrication d'un tel fourreau. REVENDICATIONS 1. Procédé d'usinage d'un alésage (3) dans un fourreau (1) d'une machine d'extrusion, du type comprenant une chemise (4) disposée dans l'alésage (3) ménagé à l'intérieur du fourreau (1) et s'étendant sur toute la longueur dudit fourreau (1) et au moins deux vis à axes parallèles, entraînées en rotation à l'intérieur de la chemise (4) , caractérisé en ce qu'il consiste, pour former ledit alésage (3) de réception de la chemise (4), à réaliser successivement trois perçages sécants (10, 11, 12 ; 20, 21, 22) dont les axes sont parallèles entre eux et situés dans le même plan que l'axe principal du fourreau (1), l'axe d'un (10 ; 22) desdits perçages étant situé sur ledit axe principal et les axes des deux autres perçages (11, 12 ; 20 , 21) étant situés de part et d'autre et équidistants de cet axe principal, et à effectuer une opération de rectification de ces perçages (10, 11, 12 ; 20, 21, 22). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise le premier perçage (10) sur l'axe principal du fourreau (1) et on réalise de chaque côté de ce premier perçage (10 > successivement le second perçage (11) et le troisième perçage (12) sécants audit premier perçage (10), le diamètre de ces perçages (10, 11, 12) étant sensiblement égaux. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise le premier perçage (20) d'un côté et à une distance déterminée de l'axe principal du fourreau (1), on réalise le second perçage (21) de l'autre côté et à la même distance de l'axe principal dudit fourreau (1) et on réalise le troisième perçage (22) sur ledit axe principal, lesdits perçages (20, 21, 22) étant sécants et le diamètre de ces perçages (20, 21, 22) étant sensiblement égaux. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les axes des perçages (11, 12 ; 20, 21) disposés de part et d'autre du perçage (10 ; 22) disposé sur l'axe principal du fourreau (1) sont situés à l'intérieur de la circonférence délimitée par le perçage (10 ; 22) disposé sur ledit axe principal. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les axes des perçages (11, 12 ; 20, 21) disposés de part et d'autre du perçage (10 ; 22) disposé sur l'axe principal du fourreau (1) sont situés sur la circonférence délimitée par le perçage (10, 22) disposé sur ledit axe principal. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les axes des perçages (11, 12 ; 20, 21) disposés de part et d'autre du perçage (10 ; 22) disposé sur l'axe principal du fourreau 1 sont situés à l'extérieur de la circonférence délimitée par le perçage (10 ; 22) disposé sur ledit axe principal. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les perçages (10, 11, 12 ; 20, 21, 22) sont réalisés au moyen d'une aléseuse. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les perçages (10, 11, 12 ; 20, 21, 22) sont réalisés au moyen d'une foreuse. 9. Fourreau de machine d' extrusion comportant un alésage (3) destiné à recevoir une chemise (4) dans laquelle sont entraînées en rotation au moins deux vis à axes parallèles, caractérisé en ce que l'alésage (3) est réalisé par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Fourreau selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'alésage (3) est formé par trois lobes. 11. Chemise de fourreau d'extrusion, dans laquelle sont entraînées en rotation au moins deux vis à. axes parallèles, caractérisée en ce que sa face extérieure est formée par trois lobes.