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" Appareil destiné. couper des matières en fusion "
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La présente invention est relative, en général, à la formation de pastilles pu de granules à partir de brins extrudés d'une matière plastique.
Plus spécifiquement, la présente invention est rela- tive.à un appareil de coupe rotatif perfectionné coopérant avoo une filière présentant un ou plusieurs orifices d'extrusion de matière en fusion et, de préférence, adapté pour travail- ler lorsqu'il est immergé dans un milieu liquide destiné à refroidir la matière, qui est ordinairement extrudée à tra- vers les orifices à l'état fondu..
On a trouvé qu'en travaillant avec des dispositifs de coupe usuels, le.maintien du jeu entre l'élément de coupe et la filière est très important et critique pour un découpage approprié. Si le jeu devient trop grand, il en résulte un découpage inoomplet et mauvais et, inversement, si le. jeu est réduit à zéro, une usure sérieuse des couteaux et de la filière se produit. Deux facteurs qui affectent le jeu @ entre les couteaux et la filière sont l'expansion thermique et l'usure des parties associées. Un bon alignement entre le dispositif de coupe et la filière coopérant avec celui-ci est également important pour le maintien du jeu voulu.
Pour cela, un objet de la présente invention est d'obtenir un appareil do coupe améliora pour produire des pastilles ou des granules thermoplastiques de dimensions et de configuration uniformes. Un objet particulier de la présente invention est un appareil de coupé immergé dans une phase liquide qui fonctionne longtemps efficacement avec un
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@ @ de couteaux et de la filière, avec un minimum d'éraillures de la filière et avec un minimum de réglage ou ' . d'entretien au cours de la vie de l'appareil,
On obtient les objets précités et autres à l'aide des Muselles particularités de la présente invention qui aparaîtront d'après la description suivante se référant aux dessine ci-annexés.
- La figure 1 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe, de l'appareil de coupe, certaines parties étant enlevées pour montrer plus clairement la ooopé- ration des éléments de l'appareil ; - la figure 2 est une vue de l'extrémité d'une partie du dispositif des paliers de butée de l'appareil d'après la ligne 2-2 de la figure 1.
Les marnes notation de référence désignent les m8mes parties portant dans les différentes figures des dessins,
Le procédé pour extruder et couper une résine thermo- plastique fondue pour former dea pastilles ou des granules discontinua, procédé effectué à l'aide de l'appareil selon l'invention,comprend une extrusion oontinue des brins de la résine thermonlastique fondue à travers un ou plusieurs ori- fices formés dans une surface plane d'une filière* directement dans un liquide de refroidissement, et le procédé comprend le découpage du ou des brins extrudés dans le liquide de refroi- dissement de manière à former des pastilles ou des granules lorsque ces.derniers sont soumis 4 une solidification.
0: obtient les objets de la présente invention en utilisant on appareil rotatif amélioré destiné à couper des matières e fusion pour produire des pastilles à partir d' un ou de plue eurs brins d'une résine thermoplastique partiel- lement font e en coopération avec une filière d'extrusion,
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Qf:\raoté;:,1sé en C -;;
ÂC 12.dl t!3 filière d' ex'trus1on ai une surface plane entrecoupée par un ou plusieurs orifices d'extruaion, en ce que ledit appareil est adapté pour être
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mis en marche d'une mQn0re rotative par un arbre rotatif, en ce qu'il comprend des moyens pour relier .l'arbre rotatif à un ensemble rotatif porte-couteaux, en ce que ledit ensem- blè est monté et supporté sur ledit arbre en étant associe
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de manière a coopérer avoc ladite surface de la filière plane et lesdits orificea de ladite filière d'extrusion UH façon telle que le plan de rotation dudit ensemble porte- oouteaux est maintenu adjacent et dans un alignement paral-
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lène à ladite surface da la filière et auxdits orifices, de façon qu'il ne s'opère pas d'usure substantielle des couteaux ou de la.
filière, en ce que ledit appareil comprend des
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moyens pour actionner ledit r.f3emt)le porte-couteaux de manière axiale vers ladite surface de la filière et vers les.- .
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dits orifices, et un dis;'osi',if formant des paliers de !Jutée et d'arrêt limite, une partie dudit..: dispositif, étant monté, our ledit arbre rotatif, une autre partie étant montée sur ladite filière et les deux parties coopérant pour limiter le mouvement dudit ensemole rotatif porte-couteaux
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vers ladite surfaces a a filière plane et pour empêcher pendant lOlwtempe l'rt;: ;1<,1; ucu-coaux et de la filière.
On conn1dl'!rA quiz la 5raoente invention est une ,m.:- OI::1Uo)'l .4.rlg>;rtanto d.- 1' a;..,rRil de coupe divulgué dans le bravât 4fii ;f\t(J-Ur1r. d''T.l6"iqu 3. 196.487.
Datio l'pareil de cou;)e du brevet susmentionné un problème était r(41at'If et iii, élément d'arrêt, qui réglait le jeu entre les borda des couteaux et la surface de la
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@ @ @ monté sur l'anbre de commande qui portait las couteaux, Ceci signifiait que des variations de longueurs ou de position de l'arbre commande, telle qu'elles sont pro- duites par l'expansion thermiques des parties, ont directement varié la position de l'élément d'arrêt et de ce fait le jeu entre les couteaux et la filière.
Ceci eet un des défauts de @ pratique antérieure que l'on a surmonté par les prin- cipes selon la présente invention,par lesquels l'élément d'arrêt réglant le jeu entre les oouteaux et la filière, est monté de façon indépendante par rapport à l'arbre de oommande, ces principes étant décrits en détail ci-après.
En se référant aux dessins on y montre une partie d'un arbre de commande rotatif 10 qui a une partie de dia- mètre inférieurejl. L'arbre 10 peut être placé axialement à l'aide d'un mécanisme de réglage (non montré) coopérant avec l'arbre. Le mouvement rotatif de la partie 11 de l'arbre de commande 10 est transmis à un chapeau 12 à l'aide d'une clavette de connexion 13 qui est placée dans une rainure de clavetage formée par des fentes 14 et 15 alignées axialement respectivement dans la partie'11 de l'arbre de commande 10 et dans lechapeau intérieur 12.
Le mouvement rotatif du chapeau est à son tour transmis à une douille extérieure
16 à l'aine de plusieurs cannelures 17. espacées sur une circonfér nce et s'étendant axialement, qui sont localisées sur la per iphérie intérieure de la douille extérieure 16, un même nomi@e de cannelures 18 espacées sur une circonférence et s'étennt axialement étant localisées sur la périphérie extérieur! du chapeau intérieur 12.
Des parties radialement élargies 1 sont prévues, comme montré, sur les cannelures pour aider maintenir perpendiculairement les couteaux 34 par rappor à l'arbre 10 et pour aider à maintenir l'arrange-
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1*Pit concentrique T''''.'' ?.'.r:>ve 10 et la douille extérieure 16, /Jette, liaison par cannelure entre les éléments permet également un mouvement axial de la douille extérieure 16 et de l'ensemble porte-couteaux 20. Cet ensemble 20 est fixé à la douille extérieure 16 par des boulons 21 et par
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des chevilles 22, parm49 4 üant ainsi la transmission du mou- vement rotatif de la douille ext6rieure 16 aussi bien que
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celle du mouvement axial susmentionné à l'ensemble 20.
Un goujon 23, qui est accueilli dans un trou borgne 24 foriué dans la partie 11 de l'urbrc do commande 10, est pourvu d'uni tête hexagonale 26 qui sient fort le chapeau 12 contre la
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partie 11 de l'arbre de (H'''1f!I:\nde 10. Le mouvement axial de la douille extérieure 16 par "apport à la partie 11 est limité par le mouvement 1'une vis à tête noyée 91 s'êtendant radialement et montée sur la douille extérieure 16 et s'avan- gant vers l'intérieur dans une fente 92 formée dans la partie
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extérieure du chaperm 12, Un regaort hélicoïdal 28 est rylaQé entre l'évidonent annulaire 29 du chapeau 12 et l' évidem)1 annulaire 30 de la douille extérieure 16 pour pousser la douille extérieure 16 et l'ensemble 20 dans une position en extension.
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Une liap dr but4e rota1,lf RTB est mont ;;n position centrale au" '. "nui' LI) ext<.Fieur 16, corune monte, et 'coopère avec un ;.lL.1<, 4n .>:;14e s ztionnaire STB qui est alip;:nè :,\Vf;C)(1 -la partie et maînten-,i en place sur une surface de f1.1ii':""e 4.i, Le palier de b11tée r>tatif RTB comprend ime cheville 60 en acier trempé ayant un< partie filetée 61 de maniera à pouvoir s'engager d :na un l' mfonçsment de la douille extérieure 16, La cheville 60 est v,3sée dans ce renfoncement à l'aide d'une clef qui coopère avec )lusîeurs tîges 62 s'étendant radialement et en tes sir une circonférence,
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"'-;g ;i'3 Gi ,Ij >:on.ant sur la périphérie de la cheville 60.
La, chenille 60 est également pourvue d'une face plane 63 for- age avec précision. pour ooopérer avec le palier de butée
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at1onnare. Le palier de butée stationnaire STB comprend un élément en forme de boulon 70 qui est vissé à une extrémité dans un trou borgne 81 taraudé dans la face de la filière 38.
A son autre extrémité l'élément 70 a une partie filetée
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plus J.n!'g1 , h cette extrémité est formé un renfoncement central ayant un fond avec une surface sph6riqua 84. fans ce renfORcement central est monté un premier élément de palier 74 ayant une face plate 83 et une face sphérique épousant la forme de la surface sphérique du renforcement central de l'élément 70. Un second élément de palier 75est également
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non 3 danp le renforcement central contre la face plate 83 ìi p?e'iia? <:14;;on% de palier 74 . Le preàior et le second d!3ts dl' palier 74 et 75 sont maintenue en plan par un t:l\l1j)r:!.\\ rmr-uj 111r') 73 qui est vissé sur la face extérieure de la rnr1 <t,ßmo pLus large de l'élément 70.
De préférence, on naintiont ces éléments en place de Qn1re lâche pour per- mettre un mouvement limité. Une partie du second élément de paléer 75 s'étend à travers l'ouverture du chapeau annulaire
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73 pt ; tto partie eet munie d'une face 82 opposé à la face I-j3 4t; u :? a ,, d butée rotatif et alignée sur cette face. Cette face si "'f de ronce , tout le second élatllent de palier 75 sont c-]1tutu d'une matière très dure résistant à l'usure t"'110 11\1' !1tn: x"cor,,le, la matière qui est formée par des poud:r# d,=: rrafihite et de charbon fort oonpriméesat chauffées .
On ps.lit ég,1.e;:>iat utiliser le carbure de tungstène, l'oxyde taluro1ninr\ la carbure de chrome, l'oxyde de zirconium et d'autre'? m: 11rea similaires. Cette face 82 est formée avec
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précision en une surface plane qui coopère avec la face 63 du palier de butée rotatif et cette face 82 est munie de fentes transversales 76 et 77 qui sont, de préférence, toutes les deux décentrées, comme montrés à la figure 2, pour assurer une action uniforme de nettoyage et de balayage de ces faces au cours du fonctionnement du dispositif selon l'invention. ces fentes remplissent également une fonction de refroidissement pour empêcher une surchauffe des faces de paliers. Ces paliers peuvent être mis en place axialement par le vissage de la oheville 60 et de l'élément 70 avec leurs structures de support.
En plus, on peut piacer des pièces d'épaisseurs annulaires 100, si c'est nécessaire, entre la tête plus large d'élément 70 et la surface de la filière 38. La rotation du second élément de palier 75 du palier de butée stationnaire STB est empêchée par une cheville radiale 78 montée dans le renfoncement de l'é- lément 70 et s'étendant dans une fente radiale de la périphérie du second élément de palier 75.
L'ensemble porte-couteaux est maintenu fermement contre le palier de butée stationnaire STB à l'aide d'une force de ressort transmise par la douille exté- rieure 16 et par le palier de butée rotatif RTB et cet ensemble porte-couteaux 20 possède un certain nombre de couteaux 34 s'étendant vera l'extérieur et espacés sur une circonférence.
@es couteaux 34 sont maintenus en place pas n'importe quel moyen approprié, par exemple, den boulons filetés 35 dans l'ensemble porte-couteaux 20. Les bords ces couteaux 34 Dont placés à côté d la surface de la filière 38 et des orifices d'extrusion 39, les bords tournant dans la plan parallèle à la surface plane de la filière 38.
La figure 1 montre tout l'apparel destiné à couper des matières en fusion plongé dent un lic ide de refroidisse- ment 40.
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..f. 1 : ¯n ,:i?e en marche de l'appareil de coupe selon 1 ''\ï'.':s<t ,1;v;;tion, on déplace rxzulw.ent l'arbre moteur vprD ln o-:z-.fr,ce de la filière pour nettro en contact le palier d 'I:mt1) lT!3 aveo le palier de butée stationnaire STB, L'arbre Moteur est, de plus, déplacé vers le ressort 28 pour cha.rt';c.:' "' nvnce suffisaient le ressort 26. De préférence, on aji z.,i;iit 1 fraudeur ou le nombre de pièces dépaisseur.
100 on obtient la relation désirée entre les couteaux et la filière.
Lorsque l'appareil de coupe fonctionne, le contact et l'usure des couteaux. et de la surface de la filière sont empêchés par la coopération des faces 82 et 63. tant donne que ces faces sont faites de matière extrêmement dure et formées
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avec précision pour aenurer un fonotionn6J,ient le plus uniforme et sont refroidies pour empocher la surchauffe, l'usure des 2 faces de palier est négligeable pour de longues durées de fonctionnement d'appareil. Ceci maintient le faible jeu désire entre les couteaux et la filière sanu contact :i ce qui donne un décourage optimal.
En plus, l'expansion thermique du dispositif moteur ne peut pas réaliser le jeu entre les couteaux et la filière, nais elle est compensée par le mouve- rient relatif entre la douille 16 et la partie 11 contre le ressort 28. Comme on a mentionné plus haut, le jeu entre les
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oouteaux et la filière est critique pour un découpage conve- nable.
En général, plus le jeu entre la filière et les cou- teaux. sans qu'il y ait contact entre ceux-ci, est petit, plus 11.' est uniforme et complet sans présenter d'usure des copeaux et de la filière.L'obtention d'un faible entre
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jeu, mais fix.iles lames de oouteaux et la filière son main- tenu pendant d=. longues périodes de fonctionnement assurent UM p?odu?ti?n 'e pastilles ou granules de dimensîons uniformes,
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Une légère action pivotante des éléments de paliers 74 et 75 du palier de butée stationnaire 3TB, permise par la partie de surface: sphérique 84, maintient le contact d'une face plane avce l'autre entre les éléments 60 et 75 lorsque le ressort 28 pousse ces parties l'une vers l'autre.
Ceci minimise la nécessité d'avoir un alignement précis du palier de butée stationnaire STB et de la surface de la filière.
On maintient parallèle le plan de rotation des couteaux à la surface de la filière, par le réglage de l'arbre ainsi, que de sa relation avec la. surface de la filière, et on maintient le jeu compris entre les couteaux -et la 'filière par les pa- liers de butée pour assurer l'uniformité du déooupage et substantiellement aucune usure des parties relativement mobiles au cours des périodes de fonctionnement normales.
Le liquide de refroidissement, lorsqu'on l'utilise aveo l'appareil de la présente invention, est maintenu hune température située en dessous de son point d'ébullition et en dessous de la température à laquelle les granules ou les pastilles coupés. collent ensemble. De plus, le liquide ne peut pas réagir avec la matière thermoplastique et il peut avoir n'importe quelle viscosité appropriée. Les pastilles sont ensuite enlevées par n'importe quel moyen approprié et séchées.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusi- vement limitée aux détailsdécrits plus haut et que de nom- breuses modifications '.auvent être apportées à ces détails, à condition qu'elles ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications qui terminent le présent mémoire.