Appareil pour l'extrusion de matières plastiques.
La présente invention a pour objet un appareil pour l'extrusion ou le filage de matières plastiques sous la forme d'une bande ou d'un antre produit allongé continu et de section uniforme. Lorsque la section transversale du produit filé se présente sous une forme compliquée ou irrégulière, ou lorsque les différentes parties de la section transversale varient largement dans leur forme ou présentent des détails finement dessinés, on trouve que les filières usuel] es ne donnent pas un produit lmiforme parce qu'elles ont tendance à faire varier localement la section transversale au cours du filage.
Ces variations constituent un inconvénient, notamment lorsqu'on désire obtenir des formes qui doivent s'épouser réciproquement, c'est-à-dire des sections qui doivent s'emboîter exacte ment les unes dans les autres, et surtout des sections présentant des rainures à côtés latéraux évidés dans lesquelles doivent s'ajuster des nervures correspondantes. Un but de l'invention est donc de créer un appareil permettant de vaincre les difficultés précitées et d'obtenir un degré satisfaisant d'uniformité des produits filés, plus particulièrement pour les sections qui doivent s'épouser réciproquement.
L'appareil, objet de l'invention, est caractérisé en ce qu'il comprend une boîte de filière présentant une tête dont l'orifice a une section de forme compliquée, comprenant de profondes découpures adjacentes, séparées par une partie de ladite tête, caractérise, en outre, en ce que la section du conduit de la boîte de filière, qui débouche audit orifice de la tête, présente une aire décroissant progressivement, et en ce que ladite boîte de filière présente une paroi de guidage raccor dée à ladite partie de la tête de filière, et qui sépare lesdites découpures, ladite paroi étant orientée dans le sens du courant de la matière destinée à être filée et disposée de manière à prévenir des déplacements transversaux de ladite matière entre des découpures adjacentes, lorsque cette matière coule vers l'orifice de la filière.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution et une variante de l'appareil, objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan d'ime boîte de filière faisant partie de cet appareil.
La fig. 2 est une vue en coupe ongitu- dinale de la boîte de filière suivant la ligne 22 de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en bout de la boîte de filière et montre les orifices.
La fig. 4 est une vue en perspective montrant séparément les deux coquilles de la boîte de filière et du bloc de filière.
La fig. 5 est une vue en coupe longitudinale sehématique de la boîte de filière rac- cordée à un dispositif d'alimentation pour le filage d'une matière plastique.
La fig. 6 est une vue en coupe longitti- dinale d'une variante de construction de la boîte de filière.
L'appareil représenté sert à la fabrication de bandes flexibles destinées à s'emboîter pour former une fermeture à curseur. Ces fermetures comportent deux bandes flexibles en chlorure de polywinyle ou une matière similaire présentant les caractéristiques du caoutchouc. Chacune de ces bandes est bordée d'un côté par r ime nervure plus épaisse que le reste de la bande. Deux rainures 7 sont ménagées dans une face de la nervure de chaque bande, de manière que les parties restantes 8 de cette nervtlre aient une section en forme de crochet, comme on le voit dans la fig. 3.
Les rainures 7 d'une bande sont façonnées de manière à épouser la forme des parties 8 de l'autre, et l'agencement est choisi tel que les bandes emboîtées l'une dans l'autre soient sensiblement placées dans un même plan, tandis que les parties en crochet emboîtées les unes dans les autres empêchent la séparation des bandes, -sauf lorsqu'elles sont dégagées l'une de l'autre par iui curseur approprié.
L'appareil représenté comprend une boîte de filière constituée par deux blocs métalliques rectangalaires 1, la, qui peuvent être assemblés de manière appropriée face sur face et présentent d'ans les faces en regard l'une de l'antre des évidements destinés à former des conduits lorsque les faces sont exactements appliquées l'une sur l'autre. Une ouverture circulaire 2 ménagée à une extrémité est taraudée pour pouvoir être vissée sur l'extrémité d'un dispositif de refoulement usuel, comportant une vis ou un organe similaire pour refouler le mélange plastique dans la boîte de filière.
Deux coquilles 3, 3a, formant un bloc de filière, sont fixées respectivement aux blocs de la boîte de filière par des boulons 4. Elles sont agencées de façon que leurs formes s'épousent réciproquement lorsque les blocs : 1, la sont assemblés. Les coquilles du bloc de filière sont conformées de manière à former deux orifices distincts, placés l'iin à côté de l'autre, dans le même plan. Ces orifices présentent chacun une partie 5, rectangulaire, formant une fente étroite
(fig. 3) et une partie 6, plus large, ménagée à l'une des extrémités de ladite fente. Lesdits orifices sont disposés de manière que leurs parties 6 soient situées en regard l'une de l'autre, comme on le voit à la fig. 3.
Ces parties 6 sont notamment destinées à donner lieu à la formation des nervures marginales des bandes flexibles sortant de la filière. Les rainures 7 et les parties 8 de ces nervures sont formées grâce à des saillies 7a et des creusures 8a des blocs 3, 3a. Dans la fig. 3, on voit en outre que les saillies 7a s'étendent vers le haut dans l'orifice de gauche et vers le bas dans l'autre, de manière que les parties 8 d'une bande puissent être engagées dans les rainures 7 de l'autre après l'extrusion.
L'aire de chaque orifice est plus grande snr la face intérieure 9 de chaque bloc de filière, et, ainsi que le montre d'une façon exagérée la fig. 2, cette section décroît régulièrement en se rapprochant de la face extérieure 10, qui détermine la section du produit filé. Pour faciliter la fabrication, les saillies 7a, ayant une section en forme de crochet, sont constituées par des éléments rapportés 11, ainsi que le montre la fig. 4.
La saillie 12 est également ménagée dans un élément rapporté 13.
Dans les faces adjacentes des blocs de filière 1 et la sont fraisées ou ménagées d'une autre manière des rainures 14, 15, 14a, 15a s'étendant de la face postérieure 9 des coquilles 3, 3a vers l'ouverture circulaire 2 à l'extrémité opposée desdits blocs. Ces rainures convergent l'une vers l'autre en allant vers l'ouverture 2, de façon qu'elles soient séparées l'une de l'autre par une cloison de largeur décrossante 16, 16a. Chaque rainure augmente en largeur et diminue en profondeur en direction de l'orifice de filière. Les deux rainures ont une forme similaire, ainsi que le montre la fig. 4. Lorsque les deux hlocs 1 et la sont assemblés, ils définissent deux conduits ramifiés 14, 15 reliant chacun l'ouverture circulaire d'entrée 2 aux deux ori- fices du bloc de filière.
Ces eonduits 14, 15 s'aplatissent progressivement en direction de la sortie de la filière. Comme on le voit dans la fig. 2, lesdits conduits se raccordent exae toment aux conduits ménagés dans le bloc de filière 3, 3a, de façon que la matière destinée à passer la filière puisse s'écouler sans obsta cle. L'aire totale de la section de ces conduits décroît aussi progressivement dans le sens d'écoulement de la matière destinée à passer à travers la filière.
On voit à la fig. 4 que des rainures supplémentaires 17, 17a sont pratiquées dans les rainures principales 15 et lisa, parallèlement aux parois convergentes des cloisons 16 et 16a, dans le but d'amener la matière à filer au fond des creusures 8a. lja profondeur des rainures 17, 17a augmente progressivement à partir d'un point situé au voisinage de l'ouverture d'entrée 2 jusqu'à l'extrémite cles bloes 1, la. où ces rainures se raccordent aux creusures 8a du bloc de filière (fig. 4).
Pour l'obtention d'une uniformité d'écou- liement de la matière dans les diverses parties de l'orifice de filière, on utilise de préférence un bloc de filière de forme allongée, tel que le montre le dessin, et on donne aux conduits une forme assurant une diminution progressive et uniforme de la section transversale jusqu'à la section finale sur la face extérieure 10 du bloc de filière, telle qu'elle est représentée à la fig. 3. Sur la face intérieure 9 du bloc de filière, la matière entre donc dans des conduits ayant la même forme mais d'unie section transversale supérieure à la section finale.
On remarquera encore que les saillies 7a, portées uniquement par les coquilles 3, 3a, guident la matière latéralement dès qu'elle pénètre dans les conduits du bloc de filière, dont la section a une forme compliquée et présente des crochets. Cela assure un écoule- ment satisfaisant de la matière à travers le bloe de filière. Les deux blocs 1, la de la boîte de filière peuvent être munis de tenons 18 venant en prise avec des trous de centrage correspondants. Ces blocs sont assemblés par des boulons non représentés.
Le mélange plastique est introduit dans une trémie 19 (fig. 5). Il est refoulé par une vis 20, montée rotativement dans iin cylindre 21, en direction d'un ajutage approprié 22 auquel est raccordée la boîte de filière précédemment décrite, portant le bloc de filière.
Au besoin, on peut prévoir un dispositif de chauffage de la boîte de filière. On peut faire passer le produit filé dans un bain d'eau.
Les saillies 7a des coquilles 3, 3sot, qui sont relativement longues par rapport à leur section et, par conséquent, aussi par rapport à la section des parties 8 du produit filé, constituent en fait des parois de guidage qui s'opposent à tout déplacement transversal de la matière dans le bloc de filière, au fur et à mesure qu'elle s'approche de l'orifice final de la face 10 du bloc de filière. En section, ces parois sont disposées en effet en un endroit où le produit filé, avec ses rainures 7 et ses parties 8, a une forme bien différente de celle de sa partie rectangulaire, qui sort de la partie 5 de l'orifice de la filière. La résistance à l'écoulement de la matière n'est donc pas la même en chaque point de la section de l'orifice de la filière.
Or, cela signifie précisément que la matière à tendance à se déplacer latéralement dans les conduits qui l'amènent à l'orifice de la filière. On comprendra dès lors pourquoi les saillies 7u doivent s'étendre sur une longueur suffisante dans le sens d'écoulement de la matière, si l'on veut assurer l'homogénéité de la bande filée dans toute sa section.
Si l'on utilise cet appareil de filage avec un bain de refroidissement recevant le produit filé, on a constaté qu'un coudage de la matière avant son entrée dans le bain risque d'altérer la précision de la section déterminée par le filage. Pour remédier à cet inconvé- nient, on utilise l'agencement que montre la fig. 6. La filière et la boîte de filière coin prenant les coquilles 1, la et les coquilles 3, 3a sont vissées sur un embout fileté 2 d'un ajutage coudé 6a fixé à son tour au cylindre 21 de la vis de refoulement 20. La boîte de filière est constituée de la manière précédemment décrite. Le produit sortant de la filière entre dans iii bain de refroidissement 23. Ce bain de refroidissement peut présenter une profondeur quelconque.
Dans l'exemple représenté, on utilise toutefois un bain peu profond, et le produit filé est guidé par un rouleau de renvoi 24. On voit que grâce à cet agencement de la boîte de filière, le produit filé n'est pas coudé du tout avant son entrée dans le liquide de refroidissement. En d'autres termes, le parcours du produit entre l'orifice de filière et le bain de refroidissement est sensiblement rectiligne et dans le prolongement de l'axe du conduit d'écoulement de la filière et de la boîte de filière. De plus, la face 25 de la filière est perpendiculaire au parcours du produit sortant de cette filière.
L'angle du coude de l'ajutage 6a, qui détermine l'angle d'inclinaison du produit sortant de la filière par rapport à l'horizontale, ne présente aucune importance poui'vu que les conditions précitées soient remplies.
Naturellement, on peut obtenir le même résultat en utilisant le dispostitif que montre la fig. 5, à condition que la vis de refoulement et la boîte de filière soient inclinées sous l'angle nécessaire par rapport à l'horizontale.
L'appareil décrit permet de commander l'écoulement de la matière vers l'orifice de filière à travers un conduit de section pro gressivement décroissante, dont la forme varie également d'une manière progressive en partant d'une section, par exemple circulaire, pour aboutir à une section allongée ou plus compliquée, à l'orifice de filière. Il est bien entendu qu'un appareil analogue pourrait être utilisé pour filer des produits ayant une autre section, par exemple en forme de flèche, pour pouvoir épouser une rainure de forme similaire dans une bande correspondante.
Enfin, l'appareil décrit pourrait être utilisé pour filer, outre des matières plastiques ayant les caractéristiques du chlorure de polyvinyle, de nombreuses autres matières, telles que les sùperpolyamides.