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PR OC EDE DE PRODUCTION MECANIQUE DE MODIFICATIONS D'ETATS DE MASSES
PLASTIFI ABLES ET DISPOSITIF D'HOMOGENEISATION.
La production mécanique de modifications d'états de masses plas- tifiables par laminage à laquelle se rapporte particulièrement la présente invention s'effectue - pour autant que connu - dans l'industrie des matières artificielles, caoutchouc et gommes, encore toujours en général en faisant passer la matière à travers une fente entre les surfaces d'enveloppes ex- térieures de deux cylindres de laminage à axes parallèles montés plus ou moins étroitement l'un à coté de l'autre. En passant par une fente de lamina- ge de ce genre, limitée ou déterminée de façon linéaire entre deux lignes d' enveloppes disposées vis-à-vis l'un de l'autre des deux corps de laminage, une plastification, un ramollissement, un malaxage et un mélange intimes de la masse totale de la matière qui passe ne peut être obtenue sans plus.
Ef- fectivement, il est nécessaire de faire passer la matière un grand nombre' de fois à travers la fente de laminage, par conséquent"de la retirer d'un des côtés de la fente et de la réintroduire de nouveau de l'autre côté..Alors il est la plupart du temps encore nécessaire de découper et de détacher la matière entourant la périphérie des cylindres à la manière d'une peau et tout d'abord de ramasser en particulier la peau ainsi obtenue avant de la réintroduire dans la fente de laminage.
On peut bien faire varier l'effet obtenu dans la fente de laminage de différentes manières par certaines mesa- res artificielles, par exemple en faisant varier la largeur de la fente, en donnant une forme particulière à, la surface périphérique, des cylindres, ce- pendant des mesures de ce genre -' comme l'enseigne l'expérience - ne permet- tent jamais d'aboutir à exercer de façon efficace le laminage de la matière dans une mesure telle que déjà un passage unique à travers la fente puisse suffir à obtenir ou respectivement à garantir l'état final désiré au point de vue de la plastification et du mélange intime de la masse totale de ma- tière.
Mais des passages répétés à travers la fente ne correspondent plus aujourd'hui aux besoins actuels de la pratique, ils sont trop compliqués,
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demandent trop de temps et sont ainsi également coûteux et ils ne constituent en outre qu'un procédé totalement inapplicable partout où il s'agit d'abou- tir à une continuité absolue du travail de la masse ou respectivement de la matière. - - -
Les cylindres rotatifs utilisés à l'homogénéisation de masses plastiques doivent être construits très lourds et résistants, parce qu'en marche, ils doivent exercer sur la masse une pression élevée.
Leur construc- tion est couteuse et, pendant la marche, surgissent certaines difficultés parce que, par exemple, des mesures de protection particulières doivent être prises pour le personnel; en outre, pour le chauffage des cylindres ro- tatifs à la vapeur, des dispositifs spéciaux munis de joints, sont nécessai- res, qui doivent être maniés avec soins et qui ne donnent pas toujours entiè- re satisfaction.
L'invention permet pour la première fois de porter remède à cet- te situation. Suivant le procédé de l'invention, la modification d'état est forcée ou respectivement amenée en faisant agir successivement un grand nom- bre d'effets et cela toujours pendant un seul et même passage à travers la fente des cylindres.
Le procédé lui-même est caractérisé d'après l'invention, en ce que la masse est introduite sous pression et éventuellement à chaud au centre dans une fente entre deux surfaces d'action ayant exactement ou à peu près exactement le même axe et disposées l'une vis-à-vis de l'autre, en ce qu'on communique simultanément aux surfaces actives un mouvement relatif de l'une par rapport à l'autre de l'axe commun, par exemple en maintenant une des sur- faces fixes pendant qu'on fait tourner l'autre, et en ce qu'on soumet ainsi la masse pendant son passage à travers la fente à une série coordonnée de traitements qui se modifient continuellement et se combinent les uns aux autres, pression, malaxage, foulage, également étirages de plus en plus à la manière de peaux en longueur et en largeur, élargissement, traction,
puis déchirement en un grand nombre de morceaux et finalement toronnage des dif- férents morceaux en forme de boudins.
L'avantage principal de ce nouveau procédé qui s'est déjà avéré de façon répétée en pratique, conçu entre autres principalement pour des mas- ses de chlorure de polyvinyle et autres matières artificielles, consiste a- vant tout en ce que, au point de vue malaxage, plastification et mélange in- time, et analogues, un effet décisif peut déjà être atteint par un seul pas- sage unique à travers la fente. Dans la fente, qui maintenant n'est plus li- néaire mais est limitée par des surfaces, l'invention permet d'exercer sur la matière traitée des effets de toutes sortes, et cela dans une combinaison et suite inconnues jusqu'à présent pour le but envisagé. Ce sont avant tout des effets de pression et de chaleur, des effets de roulement et de laminage, des effets d'extension, des effets de déchirement et finalement également des effets de toronnade.
Exercés sur la matière traitée pendant un seul et même passage à travers la fente de laminage tous ces effets contribuent - comme l'expérience l'a déjà confirmé de façon répétée - à l'obtention d'un produit qui peut être soumis aussitôt après à un nouveau façonnage ou trai- tement et qui permet ainsi un travail continu.
Pour la réalisation du procédé conforme à l'invention, suffisent essentiellement un corps de laminage plus ou moins conique et un corps creux entourant ce corps de laminage, monté exactement ou approximativement sur le même axe, muni de surface enveloppe intérieure construite de façon correspon- dante. L'angle du cône peut avoir une grandeur à volonté.
La grandeur de 1' angle. du cône est en soi quelconque, la ligne de l'enveloppe peut former a- . ven l'axe un angle par exemple de presque 0 ou égal ou voisin de 90 , et dans ce dernier cas les corps de laminage forment des disques égaux ou à peu près égaux. '
On a mis au point un appareil d'homogénéisation simple qui ne pré- sente pas les inconvénients cités plus haut et qui, malgré un mode de cons-
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truction plus léger et meilleur marché, donne une production extraordinaire- ment élevée.
Le dispositif pour l'homogénéisation de masses plastiques con- siste en un corps conique rotatif 1, disposé à une petite distance à l'inté- rieur d'une gaine 2 qui l'entoure, présentant au voisinage du diamètre le plus petit du corps 1 un orifice 3 d'amenée de la matière de départ de mas- ses plastiques. La gaine peut être chauffée ou refroidie par exemple au moy- en de tubes 4 disposés sur elle, qui peuvent être alimentés par de la vapeur ou un liquide. Evidemment, on peut également y adapter un chauffage électri- que. De préférence le même dispositif est raccordé en deux dispositions sy- métriques de manière que la pression exercée sur le noyau 1 pendant l'homo- généisation soit compensée.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant : la masse plas- tique à homogénéiser est amenée au dispositif par exemple sous forme de pou- dres ou de morceaux,. par exemple au moyen d'une vis. Elle pénètre alors par l'orifice 3 dans l'espace intermédiaire étroit entre la gaine 2 et le corps conique 1. Par suite de la forme conique du corps, la mase est transportée vers le diamètre le plus grand du corps, qui tourne à raison d'environ 500 tours par minute, et ainsi elle est malaxée et homogénéisée sous haute pres- sion. Elle sort alors sous forme entièrement homogène à l'extrémité du corps.
On peut également faire passer la masse plusieurs fois à travers le disposi- tif décrit. Il peut être construit de différentes manières, pour s'adapter aux propriétés de la masse. Le corps 1 peut par exemple être construit sous une forme plus ou moins conique, l'espace intermédiaire entre le corps 1 et la gaine 2 peut être conçu de façon correspondante, la vitesse de rotation du corps 1 peut être réglée, etc. Il n'est pas non plus exclu de munir le corps 1 de saillies auxquelles correspondent des évidements de la gaine, pour augmenter l'effet d'homogénéisation.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé de production mécanique de modifications d'état de masses pouvant être plastifiées, par exemple des masses de chlorure de poly- vinyle et un agent plastifiant, par laminage, caractérisé en ce qu'on in- troduit la masse sous pression et éventuellement à chaud au centre dans une fente entre deux surfaces d'action disposées exactement ou approximative- ment sur le même axe et l'une vis-à-vis de l'autre, et qu'en même temps on communique aux surfaces d'action de la fente un mouvement relatif de l'une par rapport à l'autre autour des axes, par exemple en maintenant une des sur- faces fixe et en faisant tourner l'autre, et qu'on soumet ainsi la masse pendant son passage à travers la fente,à une suite coordonnée de traite- ments se modifiant continuellement et se combinant l'un à l'autre, qu'on la presse, malaxe, foule,
l'étire également de plus en plus en longueur et en largeur, l'élargit, la tend, puis la déchire en un grand nombre de mor- ceaux et que finalement on toronne encore les morceaux individuels en bou- dins.