Extrudeuse à filière démontable
La présente invention concerne une extrudeuse à filière démontable.
Un ensemble de filière pouvant être ouvert d'une extrudeuse est couramment utilisé lorsque l'ensemble de filière doit être nettoyé à fond, soit chaque fois que l'on change le composé à extruder, soit lors de l'interruption ou de la fin d'une opération d'extrusion, afin d'assurer qu'il ne reste aucun résidu de la matière première antérieure. En particulier dans le traitement du caoutchouc et de matières analogues, ces résidus se calcinent dans l'ensemble chaud de la tête de la filière et provoquent finalement des perturbations au fonctionnement de l'extrudeuse. Etant donné que le nettoyage d'une filière monobloc qui ne peut pas être ouverte est très difficile, en particulier dans ces cas, l'utilisation d'ensembles de filières démontables pouvant être ouverts est actuellement préférée.
Dans ces ensembles, l'élément mobile de la tête de la filière doit être serré contre l'élément fixe de la tête de la filière et contre la tête de l'extrudeuse, pendant que s'effectue l'extrusion. De façon générale, ce serrage a été réalisé en utilisant des boulons à vis ou des dispositifs de serrage du type à étrier qui sont serrés au moyen de boulons à vis.
Dans un type de ces extrudeuses connues, un élément profilé remplaçable de la filière est monté sur l'élément mobile de la tête de la filière et peut être serré et verrouillé de façon amovible à cet élément au moyen d'une confre-clavette et d'une clavette actionnées par un mé- canisme approprié associé à celles-ci. Le remplacement de l'élément de la filière peut être effectué soit séparément soit en liaison avec le desserrage et le resserrage de l'élément mobile de la tête de la filière.
Le procédé de nettoyage de la tête de la filière et le remplacement de l'élément de la filière d'une telle extrudeuse est mis en oeuvre comme suit. On élève d'abord la clavette au moyen d'un dispositif à piston et à cylindre pneumatique, après quoi on sépare la filière.
Après cela, on desserre le moyen de serrage, qui, en fonctionnement, serre l'élément mobile de la tête de la filière contre l'élément fixe et ensuite on desserre les boulons qui serrent l'élément mobile contre la tête de la machine. Ensuite, on soulève l'élément mobile au moyen d'un petit treuil fixé sur un bras de console pouvant tourner et on nettoie l'élément fixe et l'élément mobile de la tête de la filière. On effectue de façon inverse le réassemblage de la tête de la filière consistant à réintroduire la filière et à la serrer et à la verrouiller au moyen de la contreclavette et de la clavette. Le travail nécessaire pour réaliser ces opérations est physiquement très astreignant et occasionne une dépense de temps considérable.
L'extrudeuse faisant l'objet de la présente invention est caractérisée en ce qu'elle comprend une tête d'extrusion comprenant un élément fixe fixé au corps de l'extrudeuse, et un élément mobile monté pivotant sur un pivot du corps de l'extrudeuse entre une position ouverte et une position fermée dans laquelle il est serré hermétiquement à la fois contre le corps de l'extrudeuse et contre l'élément fixe, une partie de filière portée de façon amovible par l'élément mobile, un moyen de verrouillage à contreclavette et à clavette pour verrouiller ladite partie de filière sur ledit élément mobile, la clavette étant montée pour être animée d'un mouvement de va-et-vient sur l'élément mobile et la contre-clavette étant fixée à l'élément mobile et définissant un premier moyen d'arrêt de la clavette correspondant à la position de verrouillage de la partie de filière,
une butée portée par l'élément mobile définissant un second moyen d'arrêt de la clavette correspondant à la position de déverrouillage de ladite partie de filière et un mécanisme de manoeuvre relié mutuellement entre la clavette et une position fixe espacée de l'élément mobile, le mécanisme de manoeuvre étant tel que son fonctionnement dans un sens soit utilisé pre mièrement pour déplacer la clavette hors de sa position de verrouillage de ladite partie de filière et pour la mettre en contact avec la butéc et secondement pour faire basculer l'élément mobile de sa position fermée vers sa position ouverte et que son fonctionnement dans l'autre sens soit utilisé pour ramener l'élément mobile puis la clavette vers leurs positions initiales.
De préférence, un verrou porté par l'élément mobile, est prévu pour entrer et sortir de l'espace délimité entre la butée et la clavette lorsque cette dernière est dans la position de verrouillage de ladite partie de filière et est utilisé lorsqu'il est disposé dans ledit espace pour empêcher le mouvement de la clavette, de sorte que le fonctionnement du mécanisme de manoeuvre dans ce sens fait immédiatement basculer l'élément mobile de la tête de sa position fermée vers sa position ouverte.
Sur l'élément mobile de la tête de la filière sont avantageusement fixées deux plaques latérales, le pivot reliant mutuellement les plaques latérales au corps de l'extrudeuse et le mécanisme de manoeuvre comprend un arbre tourillonnant dans les plaques latérales et s'étendant entre celles-ci parallèlement à l'axe du pivot, un bras fixé sur l'arbre et s'étendant à partir de l'arbre, un moteur relié mutuellement entre le bras et ladite position fixe, une roue dentée fixée sur l'arbre et une crémaillère venant en prise avec la roue dentée qui est montée coulissante sur l'élément mobile et qui est reliée à la clavette pour lui transmettre le mouvement de va-et-vient.
Les avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés et donnant à titre purement indicatif mais nullement limitatif une forme de réalisation de l'invention.
Sur ces dessins:
La fig. 1 est une vue en élévation de côté partiellement en coupe, de la partie antérieure d'une extrudeuse ayant une tête de filière pouvant être ouverte et un mécanisme de manoeuvre, suivant la présente invention.
Les fig. 2 et 3 sont des vues analogues de l'extrudeuse, mais montrent le mécanisme de manoeuvre au cours de différents stades de fonctionnement.
En se référant maintenant aux dessins plus en détail, on voit une extrudeuse E ayant une tête H de filière pouvant être ouverte qui comprend un élément inférieur fixe 1 fixé à demeure à la tête 2 de la machine sur son rebord antérieur 3, au moyen de boulons filetés 4 et un élément supérieur mobile 5. Les boulons 4 ne sont pas destinés à être desserrés en fonctionnement et par suite, l'élément fixe 1 de la tête de la filière peut être considéré comme étant relié fermement de façon permanente au rebord 3.
L'élément mobile 5 de la tête de la filière présente deux plaques latérales rigides 6, qui peuvent être incorporées à ce dernier. Les plaques latérales 6 sont articulées sur le rebord 3 de la tête 2 de la machine au moyen de charnières 7, de façon que l'élément mobile 5 puisse basculer vers le haut et vers le bas, comme indiqué par la flèche à double tête 14 (fig. 1). Dans les plaques latérales 6 tourillonne un arbre 8 parallèle à l'axe de pivot 7 et sur lequel est fixé un bras de manoeuvre 9 et une série de roues dentées ou pignons 10. Les pignons 10 viennent en prise avec des crémaillères dentées respectives 11 disposées en vue d'un mouvement de va-et-vient vertical.
L'extrémité libre du bras 9 est articulée en 9a avec l'extrémité externe d'une tige de piston 15 qui est reliée par son autre extrémité à un piston (non représenté) disposé en vue d'un mouvement de va-et-vient axial dans un cylindre 16 à double effet, et actionné par un fluide sous pression, lequel est monté de façon à pouvoir basculer sur le rebord arrière 17 de la tête 2 de la machine au moyen de pivots 18.
La tête H de la filière délimite l'orifice d'extrusion et de formage 29 (fig. 1) de l'extrudeuse, dans l'installation représentée, cet orifice ayant, à titre d'exemple, les contours d'une bande de roulement d'un pneumatique d'un véhicule et étant délimité entre un élément inférieur à bords rectilignes de la filière, ou plaque de frottement 30 fixée par des vis (non représentées) à l'élément fixe 1 de la filière et une partie de filière profilée supérieure démontable 19 et une partie de filière de préformage associée 20 supportée par l'élément mobile 5 de la tête de la filière. Les parties de filières 19 et 20 sont maintenues sur l'élément 5 et y sont verrouillées de façon amovible par un verrou coulissant L du type à contre-clavette et à clavette qui va être décrit maintenant.
Le moyen L de verrouillage des filières comprend une barre ou clavette 12 en forme de. coin qui traverse toute la face antérieure de l'élément mobile 5 et qui est contrainte à un mouvement linéaire glissant de va-et-vient par rapport à cette dernière dans le sens indiqué par la flèche à double tête 14 (fig. 1). La clavette 12, au bord le plus supérieur 21 de laquelle les crémaillères 11 sont assujetties, s'effile vers le bas, en formant une surface oblique 24 dirigée vers l'avant et ses dimen sions sont telles que sa zone de bord la plus basse et la plus étroite 12a recouvre la position des parties de filière 19 et 20 lorsque son bord le plus élevé 21 est sensiblement de niveau, mais de préférence juste un peu plus bas que la surface supérieure de l'élément mobile 5.
Pour délimiter cette position d'arrêt inférieure, il est fixé à demeure à l'élément mobile 5 une plaque de couverture antérieure 23 dont la zone de bord la plus basse 23a a une forme de coin dans un sens opposé à celui de la clavette 12 et constitue ainsi la contre-clavette du moyen L de verrouillage des filières, en formant une surface oblique 25 toumée vers l'arrière, destinée à être mise en contact par la surface oblique correspondante 24 de la clavette 12.
De même à la plaque de couverture 23 est fixée à demeure une butée transversale ou plaque de butée 22 s'étendant vers la partie supérieure de l'élément mobile 5, et en partie par-dessus cette dernière, pour définir une seconde position d'arrêt de la clavette 12, cette position étant telle que les parties de filières 19 et 20 sont libérées de la contrainte du verrou lorsque le bord supérieur 21 de la clavette 12 vient en contact avec la face inférieure de la plaque de butée 22.
Au-dessus de l'élément mobile 5 est monté coulis- sant un verrou 26 disposé pour être animé d'un mouvement de va-et-vient vers la plaque de couverture 23 et à l'écart de celle-ci comme indiqué par la flèche à double tête 27 (fig. 1). La hauteur du verrou est sensiblement égale à celle de l'espace compris entre la plaque de butée 22 et la partie supérieure de l'élément mobile 5 et ainsi effectivement aussi à la hauteur de l'intervalle compris entre la plaque de butée 22 et le bord supérieur 21 de la clavette 12 lorsque cette dernière est dans sa position de verrouillage des filières.
Le dliplacement du verrou 26 de l'une à l'autre de ses positions est assuré au moyen d'un levier de manoeuvre 28 (seulement représenté schématiquement) qui est articulé en 31 sur les plaques latérales 6 en vue d'être animé d'un mouvement de va-et-vient angulaire, comme indiqué par la flèche à double tête 32 et qui présente un prolongement 28a en traînant le verrou au moyen d'un raccordement à goupille et à fente 33. Par conséquent, lorsque le verrou se déplace vers sa position antérieure, il arrête tout mouvement de la clavette 12 hors de sa position de verrouillage des filières.
Il va de soi que l'extrudeuse E est normalement munie d'un moyen de serrage pour presser l'élément mobile 5 de la tête H de la filière contre la tête 2 de la machine et contre l'élément fixe de la tête de la filière avec une relation d'étanchéité pendant une opération d'extrusion, pour contre-balancer les forces extrêmement élevées créées par la pression d'extrusion qui ont tendance à séparer l'élément mobile de l'élément fixe et de la tête de la machine. On notera que le cylindre 16 ne sert que d'élément du mécanisme de manoeuvre de l'élément mobile 5 de la tête de la filière et du moyen L de verrouillage des filières, mais ne joue aucun rôle pour bloquer la tête de la filière.
Pour plus de simplicité et de clarté et en raison du fait que le moyen de serrage particulier qui peut être utilisé ne fait pas partie de la présente invention, celui-ci n'a pas été représenté ou décrit en détail ici.
Toutefois, un type particulièrement avantageux de moyen de serrage conçu pour être utilisé avec des têtes de filières démontables du type auquel correspond la présente invention est celui caractérisé par la disposition de deux crampons montés à pivot sur les côtés opposés du bâti de la tête de filière pour leur permettre un déplacement angulaire latéralement en direction de l'élément mobile de la tête de filière ou en sens contraire, chaque crampon pouvant entrer en contact avec une patte en saillie correspondante de l'élément mobile et étant orienté, lorsqu'il est en position active, dans la direction générale de la force résultante des composantes de pression interne agissant sur l'élément mobile dans des directions déterminées orientées suivant des relations données par rapport aux surfaces de contact respectives entre l'élément mobile et la tête de la machine d'une part,
et entre l'élément mobile et l'élément fixe d'autre part.
En revenant maintenant à l'installation de la présente invention, au cours d'une opération d'extrusion, la tête
H de la filière et le moyen L de verrouillage des filières sont dans leurs positions de fonctionnement respectives,
représentées sur la fig. 1, l'élément mobile 5 de la tête de la filière étant serré fortement contre l'élément fixe
1 et contre la tête 2 de la machine, la clavette 12 étant
dans sa position d'arrêt la plus basse et le cylindre 16
et la tige 15 de piston du mécanisme M de manoeuvre
de la tête de la filière et le moyen de verrouillage des
filières (lequel mécanisme, naturellement, comprend
également le bras 9, l'arbre 8, les pignons 10, les cré
maillères 11, le verrou 26 et le levier 28-28a) étant dans
leurs positions en trait plein représentées sur la fig. 1.
Si, à présent, à la fin de l'opération d'extrusion, on
désire enlever la partie de filière 19 et/ou la partie de
filière de préformage 20 pour les nettoyer ou les rempla
cer par des filières différentes, on fait entrer la pression
dans le cylindre 16 afin de ramener en arrière la tige 15
du piston, de façon à faire basculer le bras 9 dans le sens
dextrorsum (en observant la fig. 1). Ce mouvement est
transmis par l'intermédiaire de l'arbre 8, aux pignons 10
dont la rotation fait monter les crémaillères dentées 11
et la clavette 12 jusqu'à ce que le bord supérieur 21 de
la clavette vienne en contact avec la face inférieure de
la plaque de butée 22.
A ce moment-là, les différents
éléments sont dans les positions représentées sur la fig
2 (la position de la tige du piston est également repré
sentée en profil en traits mixtes sur la fig. 1 en 15'), sauf que la partie de filière 19 et la partie de filière de préformage 20 manquent, du fait que celles-ci ont déjà été enlevées. Par conséquent, pour la réalisation de l'opération décrite jusqu'ici, il n'est même pas nécessaire de libérer les dispositifs de serrage de la tête mobile 5 de la filière, bien que ceci puisse être effectué si on le désire.
Naturellement, en vue de l'opération d'extrusion suivante, on introduit correctement les filières nettoyées ou leurs remplacements dans l'élément mobile 5 puis on actionne le cylindre dans le sens inverse pour ramener la clavette 12 vers sa position de verrouillage.
Si l'on désire, à la fin d'une opération d'extrusion, ouvrir la tête de la filière et la nettoyer sans libérer les parties de filières 19 et 20, on libère les dispositifs de serrage de la tête de la filière et on déplace la poignée ou levier 28 de gauche à droite, en observant la fig. 1, vers la position indiquée en 28' sur les fig. 1 et 3, de façon à déplacer le verrou 26 dans l'espace compris entre la clavette 12 et la plaque de butée 22. Dans ces conditions, la manoeuvre du cylindre 16 pour ramener la tige 15 du piston en arrière ne provoque pas de mouvement angulaire dans le sens dextrorsum du bras 9 autour de l'axe de l'arbre, étant donné que la clavette 12 ne peut pas se déplacer en raison de l'action de blocage du verrou 26 qui maintient à son tour les crémaillères et les pignons fixes.
Toutefois, la force de levage exercée sur la clavette est transmise par le verrou 26, la plaque de butée 22 et la plaque de couverture 23 directement vers l'élément mobile 5, de telle façon que ce dernier bascule vers le haut autour des charnières 7 dans sa position ouverte représentée sur la fig. 3 (la position correspondante de la tige du piston est également représentée en profil en traits mixtes sur la fig. 1 en 15").
Si l'on désire nettoyer la tête de la filière et en enlever également les filières, on libère les dispositifs de serrage de la tête de la filière et on maintient le verrou 26 dans sa position retirée, comme représenté sur la fig. 1. Par conséquent, lors de la manoeuvre du cylindre 16, pour ramener la tige 15 du piston en arrière, on élève d'abord la clavette 12, comme décrit antérieurement, jusqu'à ce que son bord 21 bute contre la plaque de butée 22 (voir fig. 1). On peut alors enlever les filières, après quoi l'action du cylindre 16 se poursuit dans le même sens.
Etant donné que la clavette 12 ne peut plus monter par rapport à l'élément mobile 5 de la tête de la filière, les forces de levage exercées sur la clavette sont trasmises par la plaque de butée 22 et la plaque de couverture externe 23 à l'é1ément mobile 5, de façon que ce dernier soit mis en oscillation vers le haut autour de l'axe 7 dans le sens dextrorsum jusqu'à ce qu'il ait occupé à peu près la position représentée sur la fig. 3. Toute la différence est due au fait qu'une partie de la course du piston a été utilisée pour élever la clavette 12 avant que commence le basculement de l'élément 5. On notera qu'à ce moment-là, la position de la clavette par rapport à l'é'ément mobile 5 n'est pas celle représentée sur la fig. 3, mais celle représentée sur la fig. 2.
Bien que, comme il a été décrit, chaque fois que le verrou 26 n'est pas utilisé, l'élévation de la clavette 12 se produise toujours d'abord, c'est-à-dire avant le pivotement de l'élément mobile 5 de la tête de la filière, dans le sens inverse de la succession de mouvements, c'est-à-dire, que la clavette 12 est repoussée contre la contre-clavette 23a avant que l'élément mobile 5 bascule vers le bas ou que l'opposé de cette action se produise, cette succession dépend de la facilité ou de la difficulté d'action des différents paliers et de la répartition de poids des masses totales se déplaçant autour de l'axe de pivot 7.
Il est néanmoins jugé préférable que le poids de l'élément mobile 5 et que les autres facteurs associés indi
qués ci-dessus soient tels qu'ils fassent descendre l'élément lors de l'inversion du cylindre 16 tandis que la clavette 12 reste encore contre la plaque de butée 22, la clavette ne descendant alors qu'après que l'élément 5
a atteint sa position fermée. La raison en est que la réintroduction des filières peut être effectuée plus facilement après la fin du mouvement de fermeture de l'élément mobile 5.
La forme d'exécution de l'invention décrite ci-dessus présente les avantages suivants. Les processus de fonctionnement décrits n'exigent aucun travail astreignant physiquement et la dépense de temps exigée pour ces processus est considérablement diminuée. En raison du fait que l'élévation et l'abaissement mécanique de la clavette que ce soit en position verrouillée de la filière ou dans la position de verrouillage provoquent également en même temps l'élévation et l'abaissement de l'élément mobile de la tête de la filière, la nécessité de fournir des éléments de travail particuliers pour élever et abaisser l'élément est évitée.
En outre, toute l'installation est en particulier avantageuse et économique en raison de l'utilisation d'éléments d'une construction simple qui sont faciles à fabriquer et susceptibles de résister à un fonctionnement prolongé et énergique et qui, en combinaison, communiquent à l'installation sa grande souplesse de fonctionne- ment sans faire surgir aucune sorte de complications.
Avec l'agencement décrit, si on ne doit changer que la filière, il n'est donc pas nécessaire de libérer le moyen pour serrer l'élément mobile de la tête de la filière. Lors du fonctionnement du mécanisme de manoeuvre, seule la clavette est alors déplacée dans le sens de desserrage de la filière jusqu'au second élément d'arrêt limite prédéterminé. Après avoir remplacé la filière, le fonctionnement du mécanisme de manoeuvre dans le sens inverse déplace la clavette dans le sens de verrouillage de la filière dans la limite permise par la contre-clavette définissant le premier élément d'arrêt limite.
D'autre part, si l'élément mobile de la tête de la filière doit être déplacé vers sa position ouverte, on libère d'abord son moyen de serrage. Le mécanisme de ma oeuvre étant dans l'état comme ci-dessus, son fonction nement déplace la clavette dans le sens de desserrage de la filière, jusqu'à ce qu'elle atteigne le second élément d'arrêt limite susmentionné. Toutefois, lorsque cette action se produit, l'élément mobile de la tête de la filière ne se déplace pas, malgré le desserrage antérieur du moyen de serrage.
Seulement lors du fonctionnement continu du mécanisme de manoeuvre dans le même sens, l'élément mobile de la tête de la filière pivote vers sa position ouverte, en raison du fait que les forces qui s'exercent alors sur la clavette sont transmises par l'intermédiaire du second élément d'arrêt limite en contact, à l'élément mobile. Le pivotement de l'élément mobile se poursuit jusqu'à ce que celui-ci ait été élévé autant qu'il est nécessaire pour son nettoyage commode et celui de l'élément fixe de la tête de la filière, il est de façon générale suffisant, si ce mouvement couvre un arc de 90O environ.
Pour une opération ultérieure de fermeture de la tête de la filière et de verrouillage de la filière, la répartition de poids sur l'élément mobile de la tête de la filière, le relâchement ou la tension du montage pivotant de l'élément mobile sur la tête de la machine et le relâchement ou la tension du mouvement glissant de la clavette en
rapport avec l'élément mobile, déterminent lors d'un fonctionnement inverse approprié du mécanisme de ma oeuvre ou bien que la clavette soit d'abord poussée dans la position de verrouillage, puis que l'élément mobile soit mis de nouveau en oscillation dans la position fermée, ou bien le contraire vice et versa.
Toutefois, il s'avère comme étant avantageux que l'élément mobile soit d'abord basculé dans la position fermée, aidé par son propre poids mort, pendant ce temps la clavette étant encore dans la position de desserrage de la filière et que le mouvement de verrouillage de la filière de la clavette ne se produise que lorsque l'élément mobile a atteint sa position fermée, étant donné qu'alors la filière peut commodément être encore introduite après la fin du mouvement de fermeture de la tête de la filière.
Lorsque l'élément mobile de la tête de la filière porte un verrou, ce verrou ne peut être avancé que lorsque la clavette est dans la position de verrouillage de la filière et lorsque celui-ci est ainsi disposé, il empêche la clavette de se déplacer hors de cette position. Lors du fonctionnement du mécanisme de manoeuvre dans ces circonstances dans le sens d'une libération de la filière, il ne se produit aucun mouvement de la clavette par rapport à l'élément mobile de la tête de la filière, mais seulement un pivotement de l'élément mobile vers le haut dans sa position ouverte. De cette façon, s'il est souhaitable de ne pas remplacer la filière, mais de ne nettoyer que les éléments de la tête de la filière, on peut faire pivoter son élément mobile hors de sa position fermée et le ramener ultérieurement vers cette dernière, sans déplacer la clavette ou déverrouiller la filière.
Extruder with removable die
The present invention relates to an extruder with a removable die.
An openable die assembly of an extruder is commonly used when the die assembly needs to be thoroughly cleaned, either whenever the compound to be extruded is changed, or when stopping or terminating. 'an extrusion operation, in order to ensure that no residue of the previous raw material remains. Particularly in the processing of rubber and the like, these residues calcine in the hot assembly of the die head and ultimately cause disturbances to the operation of the extruder. Since cleaning a one-piece die which cannot be opened is very difficult, particularly in these cases, the use of collapsible die sets which can be opened is presently preferred.
In these assemblies, the movable die head member must be clamped against the stationary die head member and against the extruder head while extrusion is taking place. Generally, this tightening has been achieved using screw bolts or yoke type clamps which are tightened by means of screw bolts.
In one type of these known extruders, a replaceable profile element of the die is mounted on the movable element of the head of the die and can be clamped and removably locked to this element by means of a key-holder and of 'a key actuated by an appropriate mechanism associated therewith. Replacement of the die element can be done either separately or in conjunction with loosening and re-tightening the movable die head member.
The method of cleaning the die head and replacing the die element of such an extruder is carried out as follows. The key is first raised by means of a piston and pneumatic cylinder device, after which the die is separated.
After that, the clamping means is loosened, which in operation clamps the movable element of the die head against the fixed element and then the bolts which clamp the movable element against the machine head are loosened. Then, the movable element is lifted by means of a small winch attached to a rotatable console arm and the fixed element and the movable element of the die head are cleaned. The reassembly of the die head is carried out in the reverse order, consisting in reintroducing the die and in tightening and locking it by means of the counter-key and the key. The work required to carry out these operations is physically very demanding and entails a considerable expenditure of time.
The extruder which is the object of the present invention is characterized in that it comprises an extrusion head comprising a fixed element fixed to the body of the extruder, and a movable element mounted to pivot on a pivot of the body of the extruder. extruder between an open position and a closed position in which it is tightly clamped both against the body of the extruder and against the fixed member, a die part removably carried by the movable member, a locking means with counter-key and key to lock said die part on said movable element, the key being mounted to be animated with a reciprocating movement on the movable element and the counter-key being fixed to the movable element and defining a first locking means for the key corresponding to the locking position of the die part,
a stop carried by the movable element defining a second means for stopping the key corresponding to the unlocking position of said die part and an operating mechanism mutually connected between the key and a fixed position spaced from the movable element, the operating mechanism being such that its operation in one direction is used firstly to move the key out of its locking position of said die part and to bring it into contact with the stopper and secondly to tilt the movable element of its closed position to its open position and that its operation in the other direction is used to bring the movable element and then the key to their initial positions.
Preferably, a lock carried by the movable element is provided to enter and exit the space delimited between the stopper and the key when the latter is in the locking position of said part of the die and is used when it is. disposed in said space to prevent movement of the key, so that operation of the operating mechanism in this direction immediately switches the movable member of the head from its closed position to its open position.
On the movable element of the die head are advantageously fixed two side plates, the pivot mutually connecting the side plates to the body of the extruder and the operating mechanism comprises a shaft journaling in the side plates and extending between them. -Here parallel to the axis of the pivot, an arm fixed to the shaft and extending from the shaft, a motor mutually connected between the arm and said fixed position, a toothed wheel fixed to the shaft and a rack engaging the toothed wheel which is slidably mounted on the movable element and which is connected to the key to transmit to it the reciprocating movement.
The advantages and characteristics of the invention will emerge from the description which will follow given with reference to the appended drawings and giving, purely as an indication but in no way limiting, one embodiment of the invention.
On these drawings:
Fig. 1 is a side elevational view, partially in section, of the front portion of an extruder having an openable die head and operating mechanism, in accordance with the present invention.
Figs. 2 and 3 are analogous views of the extruder, but show the operating mechanism during different stages of operation.
Referring now to the drawings in more detail, there is seen an extruder E having an openable die head H which comprises a fixed lower member 1 permanently attached to the machine head 2 on its front edge 3, by means of threaded bolts 4 and a movable top member 5. The bolts 4 are not intended to be loosened in operation and therefore the stationary member 1 of the die head can be considered to be permanently connected firmly to the flange 3 .
The movable element 5 of the die head has two rigid side plates 6, which can be incorporated therein. The side plates 6 are articulated on the edge 3 of the head 2 of the machine by means of hinges 7, so that the movable element 5 can tilt up and down, as indicated by the double-headed arrow 14 (fig. 1). In the side plates 6 a shaft 8 is journalled parallel to the pivot axis 7 and on which is fixed an operating arm 9 and a series of toothed wheels or pinions 10. The pinions 10 engage with respective toothed racks 11 arranged for a vertical back and forth movement.
The free end of the arm 9 is articulated at 9a with the outer end of a piston rod 15 which is connected at its other end to a piston (not shown) arranged for a reciprocating movement. axial in a double-acting cylinder 16, and actuated by a pressurized fluid, which is mounted so as to be able to swing on the rear edge 17 of the head 2 of the machine by means of pivots 18.
The head H of the die delimits the extrusion and forming orifice 29 (FIG. 1) of the extruder, in the installation shown, this orifice having, by way of example, the contours of a strip of bearing of a tire of a vehicle and being delimited between a lower element with rectilinear edges of the die, or friction plate 30 fixed by screws (not shown) to the fixed element 1 of the die and a part of the die removable upper profile 19 and an associated preforming die part 20 supported by the movable element 5 of the die head. The die parts 19 and 20 are held on the element 5 and are removably locked there by a sliding latch L of the type with counter-key and key which will now be described.
The die locking means L comprises a bar or key 12 in the form of. wedge which passes through the entire front face of the movable element 5 and which is constrained to a sliding linear movement back and forth with respect to the latter in the direction indicated by the double-headed arrow 14 (FIG. 1). The key 12, to the uppermost edge 21 of which the racks 11 are secured, tapers downwards, forming an oblique surface 24 facing forward and its dimensions are such that its lowest edge area and the narrowest 12a overlaps the position of the die portions 19 and 20 when its uppermost edge 21 is substantially level, but preferably just a little lower than the upper surface of the movable member 5.
To delimit this lower stop position, a front cover plate 23 is permanently attached to the movable element 5, the lower edge zone 23a of which has a wedge shape in a direction opposite to that of the key 12. and thus constitutes the counter-key of the die locking means L, forming an oblique surface 25 turned towards the rear, intended to be brought into contact by the corresponding oblique surface 24 of the key 12.
Likewise to the cover plate 23 is permanently fixed a transverse stop or stop plate 22 extending towards the upper part of the movable member 5, and partly above the latter, to define a second position of. stop of the key 12, this position being such that the die parts 19 and 20 are released from the constraint of the latch when the upper edge 21 of the key 12 comes into contact with the underside of the stop plate 22.
Above the movable element 5 is slidably mounted a latch 26 arranged to be moved to and fro towards the cover plate 23 and away from it as indicated by the figure. double-headed boom 27 (fig. 1). The height of the latch is substantially equal to that of the space between the stop plate 22 and the upper part of the movable element 5 and thus effectively also the height of the gap between the stop plate 22 and the upper edge 21 of the key 12 when the latter is in its die locking position.
The displacement of the latch 26 from one to the other of its positions is ensured by means of an operating lever 28 (only shown schematically) which is articulated at 31 on the side plates 6 in order to be driven by angular reciprocation, as indicated by double headed arrow 32 and which has an extension 28a dragging the latch by means of a pin and slot connection 33. Therefore, when the latch moves towards its previous position, it stops any movement of the key 12 out of its locking position of the dies.
It goes without saying that the extruder E is normally provided with a clamping means for pressing the movable element 5 of the head H of the die against the head 2 of the machine and against the fixed element of the head of the die. die with a sealing relationship during an extrusion operation, to counterbalance the extremely high forces created by the extrusion pressure which tend to separate the movable member from the fixed member and from the machine head . It will be noted that the cylinder 16 only serves as an element of the operating mechanism for the movable element 5 of the die head and of the die locking means L, but plays no role in blocking the die head.
For simplicity and clarity and in view of the fact that the particular clamping means which may be used does not form part of the present invention, this has not been shown or described in detail here.
However, a particularly advantageous type of clamping means designed for use with demountable die heads of the type to which the present invention corresponds is that characterized by the provision of two studs pivotally mounted on opposite sides of the die head frame. to allow them an angular displacement laterally in the direction of the movable element of the die head or in the opposite direction, each clamp being able to come into contact with a corresponding projecting tab of the movable element and being oriented, when it is in active position, in the general direction of the force resulting from the internal pressure components acting on the movable element in determined directions oriented according to given relations with respect to the respective contact surfaces between the movable element and the head of the machine d 'a part,
and between the mobile element and the fixed element on the other hand.
Returning now to the installation of the present invention, during an extrusion operation, the head
H of the die and the die locking means L are in their respective operating positions,
shown in fig. 1, the movable element 5 of the die head being tightly clamped against the fixed element
1 and against the head 2 of the machine, the key 12 being
in its lowest stop position and cylinder 16
and the piston rod 15 of the operating mechanism M
of the die head and the locking means of the
channels (which mechanism, of course, includes
also the arm 9, the shaft 8, the pinions 10, the crea
chain rings 11, the bolt 26 and the lever 28-28a) being in
their positions in solid lines shown in FIG. 1.
If, now, at the end of the extrusion operation, we
wishes to remove the die part 19 and / or the part of
preforming die 20 to clean or replace them
cer through different channels, we bring in the pressure
in the cylinder 16 in order to bring back the rod 15
of the piston, so as to tilt the arm 9 in the direction
dextrorsum (observing fig. 1). This movement is
transmitted through the shaft 8, to the pinions 10
whose rotation raises the toothed racks 11
and key 12 until the upper edge 21 of
the key comes into contact with the underside of
the stopper plate 22.
At that time, the different
elements are in the positions shown in fig.
2 (the position of the piston rod is also shown
shown in profile in phantom in fig. 1 in 15 '), except that the die part 19 and the preform die part 20 are missing, since these have already been removed. Therefore, in order to perform the operation described so far, it is not even necessary to release the clamping devices of the movable head 5 from the die, although this can be done if desired.
Naturally, with a view to the following extrusion operation, the cleaned dies or their replacements are correctly introduced into the movable element 5 and then the cylinder is actuated in the opposite direction to return the key 12 to its locking position.
If it is desired, at the end of an extrusion operation, to open the die head and clean it without releasing the die parts 19 and 20, the clamping devices of the die head are released and the die head is released. move the handle or lever 28 from left to right, observing fig. 1, towards the position indicated at 28 'in fig. 1 and 3, so as to move the latch 26 in the space between the key 12 and the stop plate 22. Under these conditions, the operation of the cylinder 16 to bring the rod 15 of the piston back does not cause movement. angular in the dextrorsum direction of the arm 9 around the axis of the shaft, since the key 12 cannot move due to the locking action of the latch 26 which in turn holds the racks and pinions fixed.
However, the lifting force exerted on the key is transmitted by the latch 26, the stop plate 22 and the cover plate 23 directly to the movable element 5, so that the latter rocks upwards around the hinges 7 in its open position shown in FIG. 3 (the corresponding position of the piston rod is also shown in profile in phantom in fig. 1 at 15 ").
If it is desired to clean the die head and also remove the die head, the die head clamps are released and the latch 26 is held in its withdrawn position, as shown in FIG. 1. Therefore, when maneuvering the cylinder 16, in order to bring the piston rod 15 backwards, the key 12 is first raised, as previously described, until its edge 21 abuts against the stop plate. 22 (see fig. 1). The dies can then be removed, after which the action of cylinder 16 continues in the same direction.
Since the key 12 can no longer rise relative to the movable element 5 of the die head, the lifting forces exerted on the key are transmitted by the stop plate 22 and the outer cover plate 23 to the end. 'movable element 5, so that the latter is oscillated upwards around axis 7 in the dextrorsal direction until it has occupied approximately the position shown in FIG. 3. All the difference is due to the fact that part of the stroke of the piston has been used to raise the key 12 before the tilting of the element 5 begins. Note that at this time, the position of the key relative to the movable element 5 is not that shown in FIG. 3, but that shown in FIG. 2.
Although, as has been described, whenever the latch 26 is not in use, the elevation of the key 12 always occurs first, i.e. before the pivoting of the movable member. 5 of the head of the die, in the opposite direction to the succession of movements, that is to say, that the key 12 is pushed against the counter-key 23a before the movable element 5 tilts down or whether the opposite of this action occurs, this succession depends on the ease or difficulty of action of the different bearings and on the weight distribution of the total masses moving around the pivot axis 7.
It is nevertheless considered preferable that the weight of the movable element 5 and that the other associated factors indi
qués above are such that they lower the element during the reversal of the cylinder 16 while the key 12 still remains against the stop plate 22, the key then descending only after the element 5
has reached its closed position. The reason is that the reintroduction of the dies can be carried out more easily after the end of the closing movement of the movable element 5.
The embodiment of the invention described above has the following advantages. The operating processes described do not require any physically demanding work and the expenditure of time required for these processes is considerably reduced. Due to the fact that the mechanical raising and lowering of the key whether in the locked position of the die or in the locked position also simultaneously causes the raising and lowering of the movable element of the head of the die, the need to provide special work elements to raise and lower the element is avoided.
Furthermore, the whole installation is particularly advantageous and economical due to the use of elements of simple construction which are easy to manufacture and capable of withstanding prolonged and vigorous operation and which, in combination, communicate to the installation its great flexibility of operation without giving rise to any kind of complications.
With the arrangement described, if only the die is to be changed, it is therefore not necessary to release the means for clamping the movable element of the head of the die. During the operation of the operating mechanism, only the key is then moved in the direction of release of the die to the second predetermined limit stop element. After replacing the die, operation of the operating mechanism in the reverse direction moves the key in the locking direction of the die within the limit permitted by the counter key defining the first limit stop member.
On the other hand, if the movable element of the die head has to be moved to its open position, its clamping means are first released. The mechanism of my work being in the state as above, its operation moves the key in the direction of release of the die, until it reaches the second limit stop element mentioned above. However, when this action occurs, the movable member of the die head does not move, despite the prior loosening of the clamping means.
Only during the continuous operation of the operating mechanism in the same direction, the movable element of the die head pivots towards its open position, due to the fact that the forces which are then exerted on the key are transmitted by the intermediary of the second limit stop element in contact with the movable element. The pivoting of the movable member continues until it has been raised as much as is necessary for its convenient cleaning and that of the stationary member of the die head, it is generally sufficient. , if this movement covers an arc of approximately 90O.
For a subsequent operation of closing the die head and locking the die, distributing weight on the movable member of the die head, loosening or tensioning the pivoting assembly of the movable member on the machine head and the release or tension of the sliding movement of the key in
in relation to the movable element, determine during an appropriate reverse operation of the mechanism of my work or else that the key is first pushed into the locking position, then the movable element is put into oscillation again in the closed position, or vice versa and vice versa.
However, it turns out to be advantageous that the movable member is first tilted into the closed position, aided by its own dead weight, during this time the key still being in the release position of the die and the movement Locking of the die of the key only occurs when the movable member has reached its closed position, since then the die can conveniently still be inserted after the end of the closing movement of the die head.
When the movable element of the die head carries a lock, this lock can only be advanced when the key is in the locking position of the die and when the latter is thus disposed, it prevents the key from moving. out of this position. When operating the operating mechanism under these circumstances in the direction of a release of the die, there is no movement of the key relative to the movable element of the die head, but only a pivoting of the die head. 'movable element upwards in its open position. In this way, if it is desirable not to replace the die, but to clean only the elements of the head of the die, its movable element can be rotated out of its closed position and subsequently returned to the latter, without moving the key or unlocking the die.