Procédé de fabrication de granules de matière synthétique ou caoutchouteuse
et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de granules de matière synthétique ou caoutchouteuse, destinés notamment à l'alimentation des machines à boudiner. Elle a aussi pour objet un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
L'approvisionnement en matière première des machines à boudiner se fait avec de la matière synthétique ou caoutchouteuse se présentant sous forme divisée. D'autre part, par suite de la pression de la masse, des frottements, et de la température ambiante, surtout lorsqu'il s'agit de caoutchouc, les éléments divisés ont tendance à s'agglomérer. I1 est donc indiqué que ces éléments divisés ne se touchent, pendant le stockage, que par des points de tangence. De plus il est nécessaire que la matière s'écoule parfaitement et régulièrement dans la machine à boudiner. C'est pourquoi, il est désirable de donner à ces éléments égaux la forme de granules ronds et lisses.
On a bien essayé déjà de découper des granules dans une bande de matière en employant des couteaux rotatifs imbriqués, mais cette méthode n'a pas donné les résultats escomptés car ces couteaux laissent subsister des fils et languettes entre les éléments divisés. D'autre part la bande mal préparée, ne se prête pas à l'obtention de granules lisses et compacts.
Enfin le talc dont on a recouvert la bande se perd dans l'opération et il est nécessaire de mélanger une quantité supplémentaire de talc aux granules obtenus.
Or le talc ainsi ajouté se répartit mal sur la surface des granules et tend même à s'amasser en granules qui seront cause de défauts dans le produit fini.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de granules de matière synthétique ou caoutchouteuse, caractérisé en ce que l'on conforme par pression une bande de ladite matière en joncs parallèles reliés par une mince membrane, en ce que l'on découpe lesdits joncs en bout, à la dimension voulue des granules et en ce que l'on supprime entre deux découpages successifs des joncs, la membrane reliant deux granules voisins quelconques.
L'invention a également pour objet un appareil pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend deux cylindres de laminage entre lesquels la bande de matière est conformée, ces cylindres comportant chacun une série de gorges semi-circulaires égales régulièrement espacées, l'écartement des cylindres étant tel qu'entre deux gorges la matière ne puisse passer que sous forme d'une mince membrane, un jeu de couteaux, dont l'un au moins est fixe et les autres mobiles, disposé transversalement par rapport au cheminement de la bande de matière après son passage entre les cylindres, cisaille en bout les joncs sortant des cylindres et reliés par ladite membrane.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exmple, deux formes d'exécution et quelques variantes de l'appareil objet de l'invention, destiné à la mise en oeuvre du procédé que comprend aussi l'invention.
La fig. 1 représente une bande de matière passant entre deux cylindres commandés par un moteur.
La fig. 2 montre le profil spécial donné aux cylindres.
La fig. 3 donne une vue en coupe de la bande de matière obtenue après passage entre des cylindres dont le profil est représenté en fig. 2.
La fig. 4 schématise une première forme d'exécution de l'appareil, dont les fig. 5 et 6 montrent en détail la forme et la disposition relative des dents du couteau fixe.
Les fig. 7 et 8 représentent une seconde forme d'exécution de l'appareil.
Pour faciliter la description, il sera supposé dans la suite de cet exposé que la matière première à laquelle est appliqué le procédé de fabrication de granules est du caoutchouc.
Une bande de caoutchouc préalablement refroidie et talquée est passée entre deux cylindres 2 et 3 cannelés selon le profil représenté en fig. 2, qui se rapporte seulement au cylindre 2, le cylindre 3 possédant le même profil. On distingue en 4 les gorges de section semi-circulaire régulièrement espacées le long du cylindre. Les gorges 4 laissent entre elles des surfaces cylindriques 5. Au bord des cylindres les surfaces cylindriques 6 sont un peu plus larges. L'un des cylindres 3 est entraîné à la vitesse convenable, l'autre cylindre 2 est monté fou sur son arbre 9. Cet arbre est agencé sur le support 7 de façon à pouvoir subir l'effet de la vis 8 de réglage de la pression des cylindres.
La bande de caoutchouc admise entre les cylindres sort sous la forme de joncs 10 parallèles reliés entre eux par de fines membranes 11 comme l'indique la fig. 3. La matière étant comprimée à l'intérieur des gorges, les joncs présentent une surface parfaitement lisse qui sera celle des granules après découpage.
En fig. 4, on reconnaît en 12 un couteau fixe situé dans un plan transversal par rapport à la bande 1 amenée au voisinage du couteau 12 dans le plan 17. L'arête 15 du couteau fixe 12 est dans le plan 17 du tablier 19. En regard de cette arête 15 se déplacent des couteaux 14 montés sur un rotor 13 dans le sens longitudinal. Le couteau 12 possède en 16 une deuxième arête qui est parallèle à l'arête 15 et, comme elle, est située sur le chemin des arêtes des couteaux mobiles 14. En se reportant à la fig. 5, on notera que l'arête 15 du couteau fixe est en réalité discontinue, et présente une succession de dents alternant avec des encoches 18. L'arête 16 au contraire est continue et se situe en-dessous de cette série de dents et encoches.
Les dents et encoches ont la même largeur et leurs axes sont distants de la distance séparant les axes de deux gorges des cylindres, c'est-àdire de deux joncs.
La fig. 6 montre clairement ce qui se passe en cours de fonctionnement si l'on suppose que l'alignement de l'appareil est réglé de façon que les joncs portent exactement soit sur une dent 15, soit dans une encoche 18. L'arête de la dent 15 étant dans le plan 17, le jonc 10 correspondant demeure dans ce plan au-delà du tablier 19. Par contre, au-delà de ce dernier, le jonc voisin s'affaisse dans l'encoche 18 correspondante et vient ainsi porter contre l'arête 16.
La membrane 1 1 qui relie ces deux joncs se trouve alors dépliée à la façon d'un éventail le long du flanc de l'encoche 18. La même situation se retrouve des deux côtés de l'encoche 18, et ce pour toutes les dents et encoches du couteau fixe 12. L'action des couteaux mobiles 14 est dès lors évidente. Le couteau 14 en présence des dents 15 découpe un jonc sur deux sur toute la longueur de la bande, puis il cisaille au cours du mouvement les membranes 11 qui se présentent obliquement à lui; enfin, ayant atteint le fond des encoches, il découpe, en coopération avec l'arête 16, l'autre moitié des joncs pour la même tranche de granules. Le second couteau mobile survient ensuite pour découper en deux temps une deuxième tranche de granules, et l'opération se répète à chaque passage d'un couteau mobile 14 devant le couteau fixe 12.
Dans une variante, l'arête 16 pourrait résulter d'une succession de dents complémentaires des dents 15.
La forme d'exécution représentée aux fig. 7 et 8 présente un couteau fixe 12 qui est un simple couteau longitudinal à arête continue. Par contre le rotor 13 comporte deux types de couteaux. Premièrement des couteaux longitudinaux 14 semblables à ceux décrits dans la première variante. Deuxièmement une série de couteaux 20 disposés sur la périphérie du rotor en profondeur entre les couteaux longitudinaux 14 et espacés régulièrement sur le rotor dans le sens de la largeur, ces couteaux 20 ayant la largeur des membranes 1 1 et se trouvant dans l'alignement de celles-ci. Il apparaît dès lors que, le rotor étant en rotation, les couteaux 20 ont pour effet de découper les membranes avant l'attaque simultanée des joncs par l'un des couteaux 14.
Un résultat important du procédé décrit est de fournir des granules suffisamment talqués pour ne pas nécessiter l'adjonction de talc avec brassage une fois l'opération de granulation terminée. En effet, outre que cela représente un allongement du processus de fabrication, il est très difficile de talquer uniformément la matière divisée et l'on ne peut empêcher la formation de granules de talc. Ces granules de talc se retrouvent à la sortie de la machine à boudiner dans la matière formée, créant par leur présence autant de défauts. Au contraire, dans le procédé décrit, la bande est préalablement talquée, le talc se retrouve sur les joncs et la membrane, après compression et passage entre les cylindres, bien accroché sur la surface. Enfin les couteaux découpent les joncs sans nuire à la répartition du talc entre les joncs c'est-àdire entre les granules.
Process for manufacturing granules of synthetic or rubbery material
and apparatus for carrying out this method
The subject of the present invention is a process for manufacturing granules of synthetic or rubbery material, intended in particular for feeding stranding machines. It also relates to an apparatus for implementing this method.
The raw material supply for the extrusion machines is made with synthetic or rubbery material in divided form. On the other hand, due to the pressure of the mass, friction, and the ambient temperature, especially when it comes to rubber, the divided elements tend to agglomerate. It is therefore indicated that these divided elements do not touch each other, during storage, by points of tangency. In addition, it is necessary for the material to flow perfectly and evenly in the beading machine. Therefore, it is desirable to give these equal elements the shape of round and smooth granules.
It has already been tried to cut granules from a strip of material by using nested rotary knives, but this method has not given the expected results because these knives leave threads and tongues between the divided elements. On the other hand, the poorly prepared strip does not lend itself to obtaining smooth and compact granules.
Finally, the talc with which the strip has been covered is lost in the operation and it is necessary to mix an additional quantity of talc with the granules obtained.
However, the talc thus added is poorly distributed over the surface of the granules and even tends to accumulate in granules which will be the cause of defects in the finished product.
The present invention relates to a process for manufacturing granules of synthetic or rubbery material, characterized in that a strip of said material is formed by pressure into parallel rods connected by a thin membrane, in that said said material is cut. rods at the end, to the desired size of the granules and in that between two successive cutouts of the rods, the membrane connecting any two neighboring granules is removed.
The subject of the invention is also an apparatus for carrying out the above method, characterized in that it comprises two rolling rolls between which the strip of material is shaped, these rolls each comprising a series of semi-grooves. equal circulars regularly spaced, the spacing of the cylinders being such that between two grooves the material can pass only in the form of a thin membrane, a set of knives, at least one of which is fixed and the others mobile, arranged transversely with respect to the path of the strip of material after it has passed between the cylinders, end shears the rods emerging from the cylinders and connected by said membrane.
The appended drawing illustrates, by way of example, two embodiments and some variants of the apparatus which is the subject of the invention, intended for implementing the method which also comprises the invention.
Fig. 1 shows a strip of material passing between two cylinders controlled by a motor.
Fig. 2 shows the special profile given to the cylinders.
Fig. 3 gives a sectional view of the strip of material obtained after passing between cylinders, the profile of which is shown in FIG. 2.
Fig. 4 shows schematically a first embodiment of the device, of which FIGS. 5 and 6 show in detail the shape and the relative arrangement of the teeth of the fixed knife.
Figs. 7 and 8 show a second embodiment of the apparatus.
For ease of description, it will be assumed in the remainder of this disclosure that the raw material to which the granule manufacturing process is applied is rubber.
A previously cooled and talcated rubber band is passed between two rollers 2 and 3 fluted according to the profile shown in FIG. 2, which relates only to cylinder 2, cylinder 3 having the same profile. There are 4 grooves of semi-circular section regularly spaced along the cylinder. The grooves 4 leave between them cylindrical surfaces 5. At the edge of the cylinders the cylindrical surfaces 6 are a little wider. One of the cylinders 3 is driven at the suitable speed, the other cylinder 2 is mounted idle on its shaft 9. This shaft is arranged on the support 7 so as to be able to undergo the effect of the screw 8 for adjusting the cylinder pressure.
The rubber band admitted between the cylinders comes out in the form of parallel rods 10 interconnected by thin membranes 11 as shown in FIG. 3. The material being compressed inside the grooves, the rods have a perfectly smooth surface which will be that of the granules after cutting.
In fig. 4, we recognize at 12 a fixed knife located in a plane transverse to the strip 1 brought in the vicinity of the knife 12 in the plane 17. The edge 15 of the fixed knife 12 is in the plane 17 of the apron 19. Opposite This ridge 15 moves knives 14 mounted on a rotor 13 in the longitudinal direction. The knife 12 has at 16 a second ridge which is parallel to the ridge 15 and, like it, is located in the path of the ridges of the movable knives 14. Referring to FIG. 5, it will be noted that the edge 15 of the fixed knife is in reality discontinuous, and has a succession of teeth alternating with notches 18. The edge 16 on the contrary is continuous and is located below this series of teeth and notches. .
The teeth and notches have the same width and their axes are distant from the distance separating the axes of two grooves of the cylinders, that is to say of two rods.
Fig. 6 clearly shows what happens during operation if it is assumed that the alignment of the apparatus is adjusted so that the rods bear exactly either on a tooth 15 or in a notch 18. The ridge of the tooth 15 being in plane 17, the corresponding ring 10 remains in this plane beyond the apron 19. On the other hand, beyond the latter, the neighboring ring sags in the corresponding notch 18 and thus comes to bear against edge 16.
The membrane 11 which connects these two rods is then unfolded like a fan along the side of the notch 18. The same situation is found on both sides of the notch 18, for all the teeth and notches of the fixed knife 12. The action of the movable knives 14 is therefore obvious. The knife 14 in the presence of the teeth 15 cuts every other ring along the entire length of the strip, then it shears during the movement the membranes 11 which are presented obliquely to it; finally, having reached the bottom of the notches, it cuts, in cooperation with the edge 16, the other half of the rods for the same slice of granules. The second movable knife then occurs to cut a second slice of granules in two stages, and the operation is repeated each time a movable knife 14 passes in front of the fixed knife 12.
In a variant, the edge 16 could result from a succession of teeth complementary to the teeth 15.
The embodiment shown in FIGS. 7 and 8 present a fixed knife 12 which is a simple longitudinal knife with a continuous edge. On the other hand, the rotor 13 has two types of knives. First, longitudinal knives 14 similar to those described in the first variant. Secondly a series of knives 20 arranged on the periphery of the rotor in depth between the longitudinal knives 14 and regularly spaced on the rotor in the direction of the width, these knives 20 having the width of the membranes 1 1 and being in alignment with these. It therefore appears that, with the rotor rotating, the knives 20 have the effect of cutting the membranes before the rods are simultaneously attacked by one of the knives 14.
An important result of the process described is to provide sufficiently talcated granules so as not to require the addition of talc with stirring once the granulation operation is completed. Indeed, besides that it represents a lengthening of the manufacturing process, it is very difficult to talcum uniformly the divided material and the formation of talc granules cannot be prevented. These talc granules are found at the outlet of the extrusion machine in the material formed, creating by their presence as many defects. On the contrary, in the method described, the strip is powdered beforehand, the talc is found on the rods and the membrane, after compression and passage between the rolls, firmly attached to the surface. Finally the knives cut the rods without harming the distribution of the talc between the rods, that is to say between the granules.