BE482438A - - Google Patents

Description

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  Procédé et appareil pour l'extrusion de matières plastiques. 



   La présente invention est relative à l'extrusion de matiè- res organiques plastiques afin de leur donner des formes   allon-   gées ou continues ayant une section uniforme. Ces matières organiques plastiques seront mentionnées   ci après   sous le nom de "plastique" ou "plastiques". 



   L'objet principal de l'invention est l'extrusion de cer- tains plastiques qui à cause de leur viscosité, adhérence ou autres propriétés, ne peuvent être extrudés qu'avec une très grosse difficulté par les méthodes et appareils connus jusqu'à présent. 



   Jusqu'ici l'extrusion de la plupart des plastiques organi- ques a été faite en transformant les plastiques en gels ou pâtes au moyen de solvants volatils ou autres liquides de ramolisse- ment, qui ramollissent suffisamment le plastique pour pouvoir l'extruder. Cette pratique n'est pas à recommander à cause du temps requis pour le séchage et à cause du rétrécissement et des déformations qui se produisent dans le processus de   gélifi-   cation et qui rendent nécessaires des corrections fréquentes 

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 de la forme de la matière. 



   Des pâtes ou des gels présentent l'avantage de ne pas trop coller aux matrices, tandis que le plastique substantiellement dépourvu de solvant tend à y coller. Le collage du plastique substantiellement dépourvu de solvant a rendu difficile ou impos- sible l'obtention des avantages tels que l'absence de rétrécisse- ment qui auraient pu être obtenus autrement en extrudant les plastiques dépourvus de solvant par le procédé connu sous le nom de procédé par voie sèche. 



   L'inconvénient du procédé par voie sèche dû au collage dans la matrice   dtexclusion   a été supprimé dans un procédé antérieur au moyen   d'un   dispositif d'extrusion comprenant une matrice lubrifiée. 



   L'un des objets de la présente invention est de prévoir des perfectionnements à ce genre d'appareil et procédé antérieurs et notamment dans l'art d'extrusion de plastique dépourvu de solvant pour lui donner une forme ayant une épaisseur appréciable. 



   Un autre objet de l'invention est de supprimer les effets du collage ou de l'obstruction de plastiques,tels que par exemple du méthacrylate polyméthylique, dans des matrices d'extrusion par des moyens et méthode perfectionnés servant à empêcher les plas- tiques de venir en contact avec les surfaces des matrices qui leur donnent la forme requise. 



   Un autre objet de l'invention est de prévoir un nouvel arrangement des éléments constitutifs de la matrice par lequel des articles creux, tels que tubes, ainsi que des objets à section pleine, tels que tiges, puissent être facilement extrudés sous des formes permanentes. 



   Les objets ci-dessus ainsi que d'autres sont obtenus sui- vant l'invention au moyen d'un appareil qui peut comprendre une matrice rotative et des éléments constitutifs d'un mandrin, ainsi que des moyens servant à maintenir un film de lubrifiant entre les dits éléments et le plastique. 



   Les détails d'un mode de réalisation de l'invention donné 

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 à titre d'exemple, sont décrits ci-après en se reportant au dessin ci-joint, qui est une vue seotionnelle de la construction et de l'arrangement d'une matrice rotative et d'un mandrin rota- tif avec les moyens lubrifiants appropriés pour la réalisation de l'invention, 
En se reportant au dessin, l'appareil comprend un corps   rigi-   de de matrice ou bloc 1 ayant un passage 2 de section circulaire qui reçoit une matière plastique chauffée ou préparée d'une autre manière appropriée, par exemple du méthacrylate   polyméthy-   lique, arrivant sous pression d'un dispositif d'extrusion (non montré).

   Ainsi qu'il a été mentionné ci-dessus, le bloc de matrice 1 et ses parties associées qui seront décrits   diaprés,   sont des- tinés en premier lieu à reoevoir et à donner une forme déterminée à des plastiques sans solvant, mais il est évident que l'appareil   n'est   pas limité au traitement de ces plastiques. En ce qui   concer'   ne le dispositif d'extrusion et les accouplements appropriés pour la fixation à ce dispositif du bloc de matrice, on pourra faire usage d'une grande variété de modèles connus* 
Le passage 2 suit une ligne courbe à 90  dans le bloc 1 et, ainsi que montré dans le dessin, il présente un diamètre ou alé- sage plus grand à la partie descendante du coude. Des moyens peu- vent être prévus pour le contrôle de la température du plastique dans le passage 2.

   Les moyens de contrôle montrés comprennent une série de   chenaux   désignés par le chiffre 3, à travers lesquels on pourra faire circuler un fluide de chauffage ou de refroidis- sement approprié. Il est entendu que ce mode de construction d'un éohangeur de ohaleur n'est donné qu'à titre d'exemple, et qu'un grand nombre d'autres modes de construction pourront être adoptés pour le contrôle de la température du bloo et du plastique qu'il renferme. 



   Le mode de réalisation illustré de l'invention est adapté à donner au plastique à mesure qu'il est extrudé du passage 2, la forme d'un tube ayant une surface externe circulaire et un alésage interne, La surface externe du tube est formée par une 

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 matrice 4 ayant une paroi formatrice interne 4a de seotion circulaire qui définit un alésage légèrement plus grand que l'extrémité descendante du passage 2 et de même axe que celui- ci. 



   Le collage du plastique à la paroi formatrice 4a est empêché par un film d'huile substantiellement immiscible avec le   plasti-   que et qui est inerte à l'égard de celui-ci. L'huile est intro- duite dans la matrioe vers le haut à partir du point d'entrée du plastique et est maintenue entre la matrice et le plastique en tous points le long de leurs parties contigues. 



   Une tête lubrifiante 5 est prévue pour établir et maintenir le film de lubrifiant. En se reportant plus spécifiquement aux détails de la tête 5, celle-ci comprend des moyens appropriés tels que des filetages 6 pour la fixation de la tête au bloc de matrice 1, et une conduite de lubrification 7 connectée par un raccord 8 à une source de lubrifiant sous pression. Une soupape appropriée 9 est évidemment prévue pour régler l'écoulement et la pression du lubrifiant admis dans et à travers la conduite 7. 



  Une paroi interne 5a de la tête 5 forme une continuation progrès** sive du passage 2 à travers lequel le plastique est alimenté à la matrice. La paroi 5a peut s'évaser à son extrémité inférieure 10 pour faciliter la dilatation du plastique quand celui-ci pas- se dans l'alésage plus grand formé par la paroi de matrice 4a. 



  La oonduite 7 dans la tête de pression 5 alimente le lubrifiant vers un espace annulaire réduit ou passage 11 situé entre la paroi 4a et une surface externe correspondante 12 d'une partie de la tête de pression qui fait saillie dans la matrice. Avec cette construction, le lubrifiant peut être alimenté en tout point de la circonférence du plastique à mesure   qutil   quitte la tête évasée 10 de l'alésage 5a de la tête de pression et peut être alimenté d'une manière continue à des parties successives du courant de plastique à mesure qu'il est soumis à l'expansion jusqu'à avoir approximativement la forme de la paroi de la matrice.

   Cependant, la forme de la paroi 4a n'est donnée au 

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 plastique qu'indirectement par l'intermédiaire du film de lubri- fiant interposé qui est maintenu sur toute la longueur de la matrice. 



   Pour assurer davantage le maintien du film de lubrifiant et pour empêcher le contact direct du plastique aveo la matrice, 
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 l'invention prévoit un mouvement oonstant de la matrice par rap- ¯ ,aà ' port au plastique, Ce mouvement psastae s'ajoute au mouvement rela- tif produit par le plastique qui se déplace à travers la matrice. 



  Dans le mode de réalisation illustré, ce mouvement est obtenu en faisant tourner la matrice autour du courant de plastique qui la traverse. D'une manière plus précise, la matrice 4 est supportée d'une manière rotative sur l'extrémité externe de la tête de   pres"   sion 5, un bourrage ou anneau de bourrage approprié 13 étant prévu entre la tête 5 et la matrice 4 de manière à maintenir sous pres- sion le lubrifiant dans la matrice. D'autres supports (non montrés) peuvent être prévus pour supporter à tous moments, d'une manière permettant la rotation, de l'extrémité descendante de la matrice en alignement approprié avec la tête 5.

   Un pignon 21 fait tourner la matrice, lequel pignon lui est claveté ou fixé d'une autre ma- nière, et qui peut engrener avec l'engrenage moteur dtun   méoanis-   me moteur à mouvement variable de type connu (non montré). 



   Ainsi qu'indiqué ci-dessus, le mode de réalisation illustré est destiné à la production de tubes. L'alésage dans le plastique extrudé de la matrice 4 est déterminé par un mandrin 14 qui est supporté de manière à pouvoir tourner en alignement coaxial avec l'alésage de matrice 4a. Afin d'alimenter le lubrifiant et de main- tenir un film de ce lubrifiant entre le plastique et la surface formatrice de mandrin 14a,   celui-ci     s'étend   à travers sa propre tête de pression, désignée par le chiffre 15. Ce dernier élément est fixé, au moyen de filetages par exemple, dans le bloc de matrice 1 et comprend une conduite 17 pour l'alimentation de   lubri-   fiant sous pression vers la surface de mandrin 14a.

   Un second rac- cord 8 relie la conduite à la source de lubrifiant fluide, une soupape supplémentaire de réglage 17a étant prévue pour contrôler 

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 l'écoulement et la pression du lubrifiant alimenté au mandrin. 



   Le fonctionnement de l'appareil de la manière indiquée en connexion avec sa description peut néoessiter un refroidissement contrôlé du mandrin ou de la matrice, ou des deux, afin que la forme extrudée puisse se maintenir d'une façon permanente. Un tel contrôle peut être obtenu pour le mandrin en y formant un alésage 14a dans lequel un agent de contrôle de la chaleur pour- ra être introduit, par exemple par un tuyau 20 disposé ooaxiale- ment. Un contrôle similaire peut être prévu pour la matrice au moyen d'un bain, courant ou par aspersion de l'agent de contrôle de température. Il est bien entendu que ces détails peuvent être modifiés ou qu'on pourra employer des moyens équivalents de trans. fert et de contrôle de la température de tous types oonnus. 



   Alors que, aussi bien la matrice 4 que le mandrin 14 ont été illustrés et décrits comme ayant un mouvement rotatif, il est bien entendu que la forme du plastique à extruder peut ren- dre nécessaire le montage de l'un ou l'autre de manière non rota- tive. Dans un tel cas, il pourrait être nécessaire de donner à l'élément non-rotatif une longueur beaucoup plus grande que celle de l'élément rotatif et de refroidir l'élément non-rotatif à une allure plus lente.

   L'économie des frais d'établissement de la matrice et d'espace nécessaire au fonctionnement rendue possible par la présente invention peut être considérable, Suivant la présente invention, la longueur efficace du mandrin ne doit être qu'approximativement trois fois son diamètre et la longueur effi- oaoe de la matrice ne doit être que légèrement plus longue que la longueur efficaoe du mandrin, 
L'invention présente encore cet avantage de prévoir des films de lubrifiant entre le plastique et tous les points de la matrice et du mandrin qui forment des surfaces contigues au plas- tique. Lorsque l'appareil fonctionne, le lubrifiant est de   préfé-   rence introduit et maintenu à une pression environ égale à la pression du plastique contigu. 



   Alors qu'un seul mode de réalisation de l'invention a été illustré, de nombreuses modifications pourront évidemment être 

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 apportées sans sortir,de la portée de l'invention.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS ET RESUME.

   1. Procédé servant à donner une forme déterminée à de la matière organique plastique par extrusion à travers une matrice rotative, caractérisé en ce qu'un filet de matière plastique est foroé par application continue de la pression dans la dite matrice, ce qui lui donne la forme requise, un film continu de lubrifiant substantiellement immiscible avec la dite matière étant maintenu entre celle-ci et la matrice sur toute leur sur- face contigue, et en ce que l'on fait tourner la matrice autour du plastique qui la traverse.

   2. Procédé tel que revendiqué dans la revendication 1, carac- térisé en ce que la matière plastique s'écoule entre une matrice et un mandrin rotatifs, la matrice et le mandrin tournant en directions opposées.

   3. Procédé tel que revendiqué dans la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des, moyens sont appliqués pour rendre per- manente la forme du plastique extrudé.

   4. Procédé tel que revendiqué dans la revendication 2, caractérisé en ce qu'on fait tourner le mandrin dans le film de lubrifiant et dans la matière plastique.

   5. Procédé tel que revendiqué dans la revendication 2, caractérisé en ce qu'on fait tourner la matrice autour du film de lubrifiant et de matière plastique qui la traverse.

   6. Procédé tel que revendiqué dans les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on alimente le film avec du lubrifiant sous une pression substantiellement égale à la pression exercée sur le plastique.

   7. Procédé tel que revendiqué dans les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la matière plastique est alimentée à travers un passage restrictif vers un espace tubulaire compris entre la matrice et le mandrin* 8. Appareil servant à donner par extrusion une forme déter- minée à de la matière plastique organique dépourvue de solvant, <Desc/Clms Page number 8> Caractérisé en ce qu'il comprend une matrice rotative, des moyens servant à forcer un filet de cette matière plastique dans la dite matrice afin de lui donner la forme requise, des moyens servant à maintenir entre la dite matière et la matrice sur toute leur surface contigtte un film continu de lubrifiant subs- tantiellement immiscible aveo lq matière plastique, et des moyens servant à faire tourner la matrice autour de la matière plastique qui la traverse.

   9, Appareil tel que revendiqué dans la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un mandrin rotatif espacé de la matrice et disposé conoentriquement dans celle-ci.

   10. Appareil tel que revendiqué dans la revendication 8 ou 9, caractérisé par des moyens servant à faire tourner la matrice et le mandrin en directions opposées.