<Desc/Clms Page number 1>
DISPOSITIF'POUR'LA FABRICATION'DE GRANULES EN MATIERE THERMOPLASTIQUE.
Les dispositifs connus à ce jour pour la fabrication de granu- lés à partir d'une masse thermoplastique visqueuse et assez fluide, ne fonc- tionnent pas de manière satisfaisante en raison de l'état de la matière à traiter. C'est le cas par exemple pour l'acétate de cellulose. Les disposi- tifs utilisés comportent généralement un outil à deux tranchants dont l'axe de rotation est disposé à proximité de l'orifice de la tuyère de débit de la boudineuse. Les deux couteaux coupent à tour de rôle le boudin en matière thermoplastique pour en faire des granulés. Or on ne peut pas empêcher que le passage des couteaux au-dessus de l'orifice a pour conséquence que des pellicules de la substance visqueuse soient entraînées par les tranchants et recouvrent la surface de travail.
La présence de ces salissures empêche une opération nette et propre du débit des granulés. On a essayé, mais sans suc- cès, de remédier à cet inconvénient en utilisant des couteaux en forme de croissant ou de sabre arqué. Mais comme les granulés ont des surfaces collan- tes, qu'ils adhèrent entre-eux et aux couteaux, ces derniers finissent par les malaxer. Il se forme alors rapidement une masse gluante freinant le mou- vement rotatif de l'outil.
La présente invention a pour objet un dispositif qui de par la combinaison particulière de ses éléments, évite les inconvénients précités.
1) Le dispositif favorise en premier lieu l'effet des section- nements successifs du boudin en matière plastique sortant de l'orifice de la boudineuse.
2) Les parties constitutives de l'outil de sectionnement et la surface de travail autour des orifices de la boudineuse sont maintenues à des conditions de température telles qu'on évite presque toujours l'étire- ment de pellicules de matière visqueuse salissant l'outil.
<Desc/Clms Page number 2>
3) Les surfaces des couteaux sont raclées pour les débarrasser de toutes substances adhérentes.
4) Les couteaux, animés d'un mouvement rotatif combiné simulta- nément à un mouvement de déplacement circulaire, abordent le boudin débité par la tuyère dans un plan perpendiculaire, et à chaque passage le couteau attaque le boudin à un endroit différent du pourtour de son tranchant. Ceci évite un contact des granulés détachés successivement.
5) Si malgré tout un peu de matière visqueuse est tirée sur la surface de travail le mouvement rotatif précité des couteaux provoque un étirage nouveau de la dite matière et son enlèvement, notamment sur et au- tour de l'orifice de la tuyère de débit.
6) Le dispositif comporte une installation pour le réfroidisse- ment du boudin en matière plastique par soufflage d'air ou de gaz, ou par arrosage à l'aide d'un liquide réfrigérant. En refroidissant le boudin avant qu'il ne soit sectionné on solidifie la peau extérieure, et les granulés dé- tachés n'adhèrent pas entre eux à l'atouchement.
7) Enfin le dispositif'peut être aménagé de telle manière-que l'opération de sectionnement s'effectue à une certaine distance à l'avant des orifices de débit de la boudineuse. On favorise ainsi le refroidissement des dits boudins dans l'espace intermédiaire avant qu'ils ne viennent en contact avec les tranchants des couteaux.
Pour illustrer ce qui précède les dessins annexés représentent à titre d'exemple et à ce titre seulement plusieurs variantes constructives du dispositif et de ses éléments.
La fig. 1 représente une vue d'ensemble du dispositif de sec- tionnement placé en regard des tuyères de la boudineuse.
Les fig. 2 et 3 montrent schématiquement des positions diverses des couteaux.
Les fig. 4 et 5 sont respectivement une vue latérale et une vue de face d'une variante constructive.
De même les fig. 6 et 7 représentent deux positions différentes de l'outil de sectionnement par rapport à l'orifice de la tuyère de débit.
Enfin les fig. 8 à 13 concernent plus particulièrement la posi- tion des couteaux par rapport à la surface de travail ainsi que la conforma- tion particulière donnée à ces couteaux.
L'organe essentiel du dispositif représenté à la fige 1 est un couteau circulaire 1 rotatif dont l'axe la regoit le mouvement par le jeu d'engrenages 4 et 5 logés dans le support3 entraîné à son tour autour du pivot 3â par l'intermédiaire des pattes d'accouplement 6. Le couteau 1 ani- mé simultanément par les mouvements rotatif et giratoire, passe successive- ment au-dessus des orifices 2 des tuyères débitant les boudins en matière plastique, et exerce par poussée et par rotation tangentielle le sectionne- ment de chaque boudin. Le fait de la rotation du couteau a pour résultat qu'il aborde le, resp. les boudins à un autre endroit de la périphérie de son arête tranchante.
Il s'ensuit que chaque granulé qui se détache ne vient pas en contact avec des traces ou des parties de matière provenant du granu- lé précédent et qui auraient adhéré au couteau. Ces salissures sont enlevées à chaque rotation par un racloir 8 sur la face du dessus, et un racloir 9 sur la face du dessous. La rotation à grande vitesse du couteau autour de son axe la provoque également la destruction et la chute de toute pellicu- le et de tout dépôt de matière plastique qui aurait pu adhérer sur une sur- face de travail.
Un aménagement important du dispositif concerne le refroidisse- ment du boudin sortant de la tuyère, ainsi que celui du couteau et des sur- faces de travail. On utilise à cette fin des courants gazeux, de l'air ou des liquides. Des pièces de feutre, de caoutchouc ou autres substances sont
<Desc/Clms Page number 3>
fixées au corps du couteau et traînées par celui-ci au-dessus de la surface de travail. Le courant refroidisseur est dirigé sur ces pièces. On*peut même se servir d'un liquide lubrifiant ou nettoyeur pour entretenir la dite sur- face.
Des conduits auxiliaires 10 (voir fig. 1) disposés et orientés de ma-- nière appropriée peuvent également diriger sur l'orifice de la tuyère et sur le boudin plastique un courant réfrigérant afin de durcir la surface exté- rieure de la matière plastique afin que les granulés n'adhèrent pas les uns aux autres. Le durcissement extérieur du boudin a pour.autre résultat'dé lui donner une plus grande rigidité facilitant son sectionnement'en oppo- sant une résistance relative à la poussée du couteau, qui autrement pour- rait faire pencher et déformer le boudin sorti de la tuyère. Enfin le cou- rant gazeux resp. liquide sert également à évacuer les granulés de la sur- face de travail.
Selon une variante constructive le courant réfrigérant peut traverser par un conduit longitudinal l'axe la et ensuite le corps du cou- teau pour s'échapper par un orifice approprié et agir sur le boudin resp. sur la surface de travail.
La fig. 2 nous montre une combinaison de deux couteaux circu- laires 11 et 12 agissant de front sur le boudin plastique et par cisaille- ment.
La fig. 3 est une variante constructive selon laquelle,les deux couteaux sont inversés l'un par rapport à l'autre.
D'une manière générale il est à remarquer que le dispositif comporte une tête d'extrusion pour matière plastique comportant de préfe- rence un certain nombre d'orifices de débit disposés circulairement et con- centriquement sur une, deux ou plusieurs rangées. De même le porte- cou- teaux pivotant peut être garni de plusieurs couteaux disposés au bout de deux ou plusieurs bras.
Enfin dans ces aménagements on peut avoir, comme précédemment décrit, des couteaux animés d'un mouvement moteur rotatif. Mais on peut é- galement prévoir dans certains cas des couteaux qui tournent librement sur leur axe ou qui au contraire sont calés d'une manière fixe au bras qui les porte.
Dans le cas de la fig. 1 le couteau 1 est monté sur un support 3 tournant autour d'un axe 3a solidaire de la tête 13 de la boudineuse. On peut cependant concevoir une fixation du support 3 à toute autre partie de la machine.
Les fig. 4 et 5 représentent un dispositif travaillant selon les mêmes caractéristiques. La masse plastique venant d'une tuyère centrale 14 est partagée entre un certain nombre de conduits de boudinage 15 qui.. aboutissent à une surface incurvée 16. Le cylindre 17 porte des couteaux hé- licoïdaux 18 qui sectionne les boudins plastiques en granulés.
Ainsi qu'il a été déjà dit l'opération de débitage des granulés peut s'effectuer à une certaine distance à l'avant des orifices de la boudi- neuse, afin de permettre aux boudins de se refroidir pour mieux subir le sec- tionnemento On peut choisir différentes positions pour les boudins sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. Toutefois on donnera la pré- férence à la position verticale, selon laquelle les boudins pendent librement.
On évite ainsi 1?emploi de moyens-auxiliaires portatifs (rubans,rouleaux, glissières etc.) pour alimenter le dispositif de sectionnement.
La fig. 6 illustre un tel aménagement. Les boudins 19 sortant des orifices 20 pendent sur une certaine longueur jusqu'aux orifices 21 du dispositif de débitage 22 des granulés. Ce dernier est fixé au moyen du corps 23 à la boudineuse 24. Mais on peut également prévoir une installation telle que représentée par la fig. 7 dans laquelle le dispositif de découpage 25 est indépendant de la boudineuse 26, la longueur du boudin 27 entre les deux orifices pouvant être réglée selon les nécessités du cas.
<Desc/Clms Page number 4>
L'espace entre l'orifice de la boudineuse et l'orifice du dis- positif de découpage peut être enveloppé par une paroi étanche et rempli par un gaz ou un liquide approprié servant à refroidir les boudins. Si ce médium est mis sous pression il s'échappe peu à peu par les orifices du dis - positif de sectionnement entraînant simultanément les boudins au travers des orifices 21 (fig. 6 et 7).
On peut assurer une bonne adhésion des couteaux sur la surface des orifices des tuyères de la boudineuse, soit par un ajustement très,pré- cis des pièces, soit en soumettant les couteaux à la poussée de ressorts.
Lorsque les orifices de la boudineuse sont assez rapprochés il pourrait arriver que la surface inférieure du couteau obstrue, après l'opération de sectionnements trop longtemps cet orifice pendant son dépla- cement, empêchant ainsi le débit continu de la matière plastique. Cette dernière, retenue une fraction de temps trop longue, s'agglomère et bouche l'orifice pour en sortir ensuite de manière informe. C'est cet incident que la fig. 8 illustre d'une manière schématique. Pour obvier à cet incon- vénient il est proposé, selon la fig. 9 d'imprimer au couteau après l'opé- ration de sectionnement, un mouvement de montée (selon la flèche 28) sui- vi d'un mouvement de descente en plan incliné (selon les flèches 29). La fig. 10 propose une autre solution.
Le couteau 30 tout en tournant selon la flèche 31 se retire vers l'axe du support dans le sens radial et après avoir passé sur l'orifice 32. Il revient ensuite radialement vers l'orifice 33. Le recouvrement des orifices de la boudineuse 34 est réduit ainsi à un minimum de temps. Un jeu de cames peut fort bien commander ces mouvements alternatif s.
La fig. 11 montre une autre variante devant servir à la même fin. Le couteau est incliné d'un angle [alpha] sur la surface de travail. La sortie des boudins 35 et 36 n'est pas contrariée par la face inclinée, du couteau. Ce dernier travaille à la manière d'une fraise.
Enfin les fig. 12 et 13 représentent en coupe, resp. en plan un aménagement empêchant également l'écrasement des bouts des boudins. Le corps 37 du couteau est surélevé, alors que son arête tranchante 38 (dans ce cas un seul segment) glisse constamment sur la surface de travail 39.
La fig. 12 montre le tranchant en train de sectionner le bout du boudin 40, alors que le boudin précédent 41, déjà sectionné, continue d'avancer sous le corps du couteau. La fig. 13 qui est une vue en plan du corps du couteau 42 garni de quatre tranchants 43 montre que les mouvements rotatif et cir- culaire du couteau par rapport à l'alignement des orifices de la boudineuse sont tels, que ces orifices se disposent selon un parcours représenté sché- matiquement par la trajectoire élipsoidale pointillée 44. Un orifice de la boudineuse après avoir subi le passage du tranchant 45 passe (selon la tra- jectoire) entre deux autres tranchants.
Par cette conformation-du couteau et par une synchronisation précise des mouvements, l'obturation de chaque orifice de la boudineuse est réduite à une fraction de temps des plus cour- tes.
Il reste à faire remarquer que le couteau comportant des arêtes tranchantes disposées à un autre niveau que son corps proprement dit, peut être soit d'une seule pièce, soit combiné de plusieurs éléments et avoir no- tamment des arêtes tranchantes interchangeables fixées au corps du couteau d'une manière appropriée.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
DEVICE 'FOR' THE MANUFACTURE 'OF PELLETS FROM THERMOPLASTIC MATERIAL.
The devices known to date for the manufacture of granules from a viscous and fairly fluid thermoplastic mass do not operate satisfactorily because of the state of the material to be treated. This is the case, for example, for cellulose acetate. The devices used generally comprise a two-edged tool whose axis of rotation is disposed near the orifice of the flow nozzle of the extruder. The two knives in turn cut the strand of thermoplastic material to make granules. However, it is not possible to prevent the passage of the knives above the orifice resulting in films of the viscous substance being entrained by the cutting edges and covering the work surface.
The presence of this dirt prevents a clean and clean operation of the flow of the granules. An attempt has been made, but without success, to remedy this drawback by using crescent-shaped or arched saber-shaped knives. But as the granules have sticky surfaces, which they adhere to each other and to the knives, the latter end up kneading them. A sticky mass quickly forms, slowing down the rotary movement of the tool.
The present invention relates to a device which, by virtue of the particular combination of its elements, avoids the aforementioned drawbacks.
1) The device firstly promotes the effect of successive sections of the plastic rod coming out of the orifice of the extruder.
2) The component parts of the cutting tool and the working surface around the orifices of the extruder are maintained at temperature conditions such that the stretching of films of viscous material soiling the tool is almost always avoided. .
<Desc / Clms Page number 2>
3) The surfaces of the knives are scraped to get rid of any adhering substances.
4) The knives, driven by a rotary movement combined simultaneously with a circular movement movement, approach the sausage delivered by the nozzle in a perpendicular plane, and at each pass the knife attacks the sausage at a different location on the periphery of the nozzle. its cutting edge. This prevents contact of the successively detached granules.
5) If despite everything a little viscous material is drawn onto the work surface, the aforementioned rotary movement of the knives causes a new stretching of said material and its removal, in particular on and around the orifice of the flow nozzle .
6) The device comprises an installation for cooling the plastic coil by blowing air or gas, or by spraying with a refrigerant liquid. Cooling the strand before it is severed solidifies the outer skin, and the loosened granules do not adhere to each other when squeezed.
7) Finally the device 'can be arranged in such a way that the cutting operation is carried out at a certain distance in front of the flow orifices of the extruder. This promotes the cooling of said tubes in the intermediate space before they come into contact with the cutting edges of the knives.
To illustrate the foregoing, the appended drawings show by way of example and as such only several constructive variants of the device and its elements.
Fig. 1 shows an overall view of the sectioning device placed opposite the nozzles of the extruder.
Figs. 2 and 3 schematically show various positions of the knives.
Figs. 4 and 5 are respectively a side view and a front view of a construction variant.
Similarly, figs. 6 and 7 show two different positions of the cutting tool relative to the orifice of the flow nozzle.
Finally, figs. 8 to 13 relate more particularly to the position of the knives with respect to the work surface as well as the particular conformation given to these knives.
The essential member of the device shown in fig 1 is a rotary circular knife 1, the axis of which receives the movement by the set of gears 4 and 5 housed in the support 3 driven in turn around the pivot 3a via coupling tabs 6. The knife 1 animated simultaneously by the rotary and gyratory movements, passes successively over the orifices 2 of the nozzles delivering the plastic tubes, and exerts by thrust and by tangential rotation cuts it off. - ment of each sausage. The fact of the rotation of the knife results in it touching the, resp. the sausages at another location on the periphery of its cutting edge.
It follows that each granule which detaches does not come into contact with traces or parts of material coming from the preceding granule and which would have adhered to the knife. These soils are removed at each rotation by a scraper 8 on the top face, and a scraper 9 on the underside. The high speed rotation of the knife around its axis also causes it to destroy and drop any film and any plastic deposits which may have adhered to a work surface.
An important development of the device relates to the cooling of the coil exiting the nozzle, as well as that of the knife and the working surfaces. Gas streams, air or liquids are used for this purpose. Pieces of felt, rubber or other substances are
<Desc / Clms Page number 3>
attached to the body of the knife and dragged by it above the work surface. The cooling current is directed to these parts. It is even possible to use a lubricating or cleaning liquid to maintain said surface.
Auxiliary conduits 10 (see fig. 1) arranged and oriented in a suitable manner can also direct a cooling stream over the nozzle orifice and onto the plastic coil in order to harden the outer surface of the plastic in order to that the granules do not adhere to each other. The external hardening of the strand has the further result of giving it greater rigidity facilitating its cutting by opposing a relative resistance to the thrust of the knife, which could otherwise tilt and deform the strand exiting the nozzle. . Finally, the gas current resp. liquid is also used to remove the granules from the working surface.
According to a constructive variant, the refrigerant flow can pass through a longitudinal duct axis 1a and then the body of the knife to escape through a suitable orifice and act on the coil resp. on the work surface.
Fig. 2 shows us a combination of two circular knives 11 and 12 acting simultaneously on the plastic rod and by shearing.
Fig. 3 is a constructive variant according to which the two knives are reversed with respect to each other.
In general, it should be noted that the device comprises an extrusion head for plastics material preferably comprising a certain number of flow orifices arranged circularly and concentrically in one, two or more rows. Likewise, the pivoting knife holder can be fitted with several knives arranged at the end of two or more arms.
Finally, in these arrangements, it is possible, as previously described, to have knives driven by a rotary motor movement. But it is also possible in certain cases to provide knives which turn freely on their axis or which, on the contrary, are wedged in a fixed manner to the arm which carries them.
In the case of fig. 1 the knife 1 is mounted on a support 3 rotating about an axis 3a integral with the head 13 of the extruder. It is however conceivable to fix the support 3 to any other part of the machine.
Figs. 4 and 5 represent a device working according to the same characteristics. The plastic mass from a central nozzle 14 is shared between a number of extrusion conduits 15 which terminate in a curved surface 16. The cylinder 17 carries helical knives 18 which sever the plastic strands into granules.
As has already been said, the operation of breaking up the granules can be carried out at a certain distance in front of the orifices of the extruder, in order to allow the strands to cool in order to undergo the sectioning better. We can choose different positions for the strands without departing from the scope of the present invention. However, preference will be given to the vertical position, in which the strands hang freely.
This avoids the use of portable auxiliary means (tapes, rollers, slides, etc.) to supply the disconnection device.
Fig. 6 illustrates such an arrangement. The strands 19 emerging from the orifices 20 hang over a certain length as far as the orifices 21 of the device 22 for breaking the granules. The latter is fixed by means of the body 23 to the extruder 24. But it is also possible to provide an installation as shown in FIG. 7 in which the cutting device 25 is independent of the extruder 26, the length of the coil 27 between the two orifices being able to be adjusted according to the needs of the case.
<Desc / Clms Page number 4>
The space between the orifice of the extruder and the orifice of the cutting device may be surrounded by a sealed wall and filled with a suitable gas or liquid for cooling the strands. If this medium is pressurized, it escapes little by little through the orifices of the disconnecting device, simultaneously driving the tubes through the orifices 21 (fig. 6 and 7).
Good adhesion of the knives to the surface of the orifices of the extruder nozzles can be ensured, either by very precise adjustment of the parts, or by subjecting the knives to the thrust of the springs.
When the orifices of the extruder are close enough together, it could happen that the lower surface of the knife obstructs, after the operation of cutting this orifice for too long during its displacement, thus preventing the continuous flow of the plastic material. The latter, retained for too long a fraction of time, agglomerates and clogs the orifice and then leaves it formlessly. It is this incident that FIG. 8 illustrates schematically. To obviate this drawback, it is proposed, according to FIG. 9 to print with the knife after the cutting operation, an upward movement (according to arrow 28) followed by a downward movement in an inclined plane (according to arrows 29). Fig. 10 proposes another solution.
The knife 30 while rotating according to the arrow 31 withdraws towards the axis of the support in the radial direction and after having passed over the orifice 32. It then returns radially towards the orifice 33. The covering of the orifices of the extruder 34 is thus reduced to a minimum of time. A set of cams may well control these reciprocating movements.
Fig. 11 shows another variant to serve the same purpose. The knife is tilted at an angle [alpha] on the work surface. The exit of the tubes 35 and 36 is not hampered by the inclined face of the knife. The latter works like a strawberry.
Finally, figs. 12 and 13 represent in section, resp. in plan an arrangement also preventing the crushing of the ends of the tubes. The body 37 of the knife is elevated, while its cutting edge 38 (in this case a single segment) constantly slides over the work surface 39.
Fig. 12 shows the cutting edge cutting the end of the rod 40, while the previous rod 41, already cut, continues to advance under the body of the knife. Fig. 13 which is a plan view of the body of the knife 42 fitted with four cutting edges 43 shows that the rotary and circular movements of the knife with respect to the alignment of the orifices of the extruder are such that these orifices are arranged along a path schematically represented by the dotted ellipsoidal trajectory 44. An orifice of the extruder after having undergone the passage of the cutting edge 45 passes (according to the trajectory) between two other cutting edges.
By this conformation of the knife and by a precise synchronization of the movements, the closure of each orifice of the extruder is reduced to a fraction of the shortest time.
It remains to point out that the knife comprising cutting edges arranged at a level other than its body proper, can be either in one piece or combined with several elements and in particular have interchangeable cutting edges fixed to the body of the blade. knife in an appropriate manner.
CLAIMS.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.