Une technique classique de production de fines feuilles de polystyrène expansé consiste à produire une masse de polystyrène en fusion contenant un agent moussant dans une machine d'extrusion et à extruder un tube de ce polystyrène à travers une filière d'extrusion annulaire. Le polystyrène est expansé par l'agent moussant au moment où il quitte la filière et le tube lui-même est gonflé par une pression d'air ou d'un autre gaz, de manière que son diamètre soit fortement augmenté et l'épaisseur de ses parois diminuée. Après un certain refroidissement, le tube est dégonflé et enroulé sur un rouleau. Dans une variante de cette technique, au lieu d'introduire un agent moussant chimique dans le polystyrène, l'expansion est réalisée par l'introduction directe d'un gaz tel que le pentane ou le fréon dans la masse de matière en fusion dans la filière.
Les filières classiques utilisées pour chacune de ces techniques comprennent un corps tubulaire présentant une entrée à une extrémité qui est agencée pour se fixer à la sortie d'une machine d'extrusion et une lèvre de sortie d'extrusion à l'autre extrémité, et un mandrin tubulaire supporté coaxialement au corps et présentant une lèvre coopérant avec la lèvre de sortie du corps pour former un orifice de sortie d'extrusion.
Le mandrin est supporté dans le corps au moyen d'un croisillon comprenant plusieurs bras de section notable s'étendant radialement à travers l'espace annulaire compris entre le mandrin et le corps, et un tamis constitué d'une ou plusieurs feuilles de toile métallique est généralement disposé à l'entrée du corps pour aider à détruire tout mouvement rotatif dans la masse de polystyrène lorsqu'elle quitte la machine d'extrusion de manière à éviter la formation de nervures dans le tube extrudé.
Toutefois, en utilisant des filières construites de cette manière classique et utilisant l'une des techniques décrites, on n'a pas réussi jusqu'ici à produire des feuilles de polystyrène expansé d'une épaisseur de moins de 0,25 mm ou d'un poids inférieur à 32 g/m2.
Le but de l'invention est de créer une filière qui permette de produire des feuilles de polystyrène expansé d'une moindre épaisseur.
L'invention a pour objet une filière d'extrusion pour extruder et expanser un tube à partir de plastique moussant, comprenant un corps tubulaire présentant à une extrémité une entrée destinée à être adaptée à la sortie d'une machine d'extrusion, et un mandrin supporté coaxialement dans le corps, et qui avec ce dernier forme, à l'autre extrémité, une ouverture annulaire de sortie d'extrusion orientée vers l'extérieur et formant un angle aigu avec l'axe du corps, caractérisé en ce que le mandrin est supporté par une plaque de séparation perforée fixée rigidement au corps et s'étendant à travers tout l'espace annulaire entre le corps et le mandrin, le mandrin ayant un passage pour amener du gaz sous pression à l'intérieur du tube pour expanser celui-ci, le passage étant approvisionné en gaz par un tube s'étendant à travers l'espace annulaire,
entre le corps et le mandrin situé en amont de la plaque de séparation, et en ce que le corps et le mandrin délimitent entre eux un passage annulaire d'extrusion convergent se terminant par l'ouverture annulaire de sortie d'extrusion, formée de lèvres appartenant respectivement au corps et au mandrin.
Ainsi, on peut produire des feuilles ayant une épaisseur comprise par exemple entre 0,2 mm et 0,25 mm et d'un poids inférieur à 30 g/m2 et aussi faible que 24 à 28 g/m2. En conséquence, une surface de feuille notablement plus grande peut être réalisée à partir d'un même poids de polystyrène brut.
L'alésage du corps et le mandrin sont de préférence coniques, convergents vers leur lèvre d'extrusion, mais, suivant une réalisation préférée de la présente invention, le mandrin augmente préalablement de diamètre et converge ensuite plus rapidement que l'alésage du corps. En conséquence, la section de la chambre d'extrusion en aval de la plaque diminue
d'abord de largeur pour former un étranglement, puis aug
mente ensuite en amont des lèvres d'extrusion.
On a trouvé qu'en supportant le mandrin au moyen d'une
plaque de séparation et en supprimant le croisillon en aval de
la plaque de séparation qui était auparavant nécessaire, de
telle sorte qu'il n'y ait plus d'obstruction au flux de matière
après que le mouvement de rotation qui lui est imprimé par la
machine d'extrusion, a été supprimé par la plaque de sépara
tion, les conditions d'extrusion sont considérablement amélio
rées. Ceci permet l'extrusion d'un tube plus uniforme et à
parois plus minces, cet effet étant considérablement augmenté
par la forme de la chambre d'extrusion qui vient d'être décrite.
Le brevet anglais no. 1 214 273 divulgue l'idée d'une filière,
qui comporte un mandrin supporté par une série d'ailettes
(support araignée ). On indique explicitement qu'il y en a un
nombre considérable, une soixantaine, et comme l'espace entre
chaque ailette est par conséquent réduit, on pourrait croire que
l'effet est le même qu'avec la plaque de séparation dont parle
la présente invention. Il n'en est rien. Une plaque de sépara
tion consiste essentiellement en une plaque munie d'un grand
nombre de perforations circulaires disposées uniformément et
serré côte à côte. L'effet d'une multitude de passages cylindri
ques s'avère complètement différent de celui des ailettes d'un
support araignée , qui agit comme une hélice à grand nombre
de pales orientées selon l'axe.
La diminution de la largeur radiale de la chambre d'extrusion, suivie par une augmentation progressive, donne naissance
à un flux turbulent dans le polystyrène lorsqu'il passe dans la chambre d'extrusion, ce qui favorise la destruction de tout
mouvement de rotation pouvant subsister dans la matière après que celle-ci est passée à travers la plaque de séparation.
La turbulence favorise également l'augmentation de l'homogénéité de la matière en fusion juste avant son extrusion des lèvres d'extrusion du corps et du mandrin.
Pour gonfler le tube extrudé en vue de diminuer l'épaisseur de ses parois, le gaz est insufflé dans le tube extrudé, de préférence à travers le mandrin, dont la partie aval est tubulaire pour remplir cette fonction. Pour amener le gaz au mandrin, il doit y avoir une connexion d'alimentation en gaz s'étendant du corps vers le mandrin et traversant l'espace annulaire entre le corps et le mandrin. De préférence, cette connexion est disposée immédiatement en amont de la plaque de séparation et consiste en un simple tube formant une obstruction minimale au flux de matière entre l'entrée du corps et la plaque de séparation.
Pour maintenir une température correcte de la matière en fusion, on peut refroidir le corps d'extrusion dans les limites requises au lieu de refroidir les lèvres d'extrusion comme cela se pratique habituellement.
Un exemple de réalisation est décrit ci-après en référence au dessin annexé dans lequel:
la fig. 1 est une vue en coupe de la filière;
la fig. 2 est une vue schématique d'un appareil de production de feuilles.
La filière représentée en fig. 1 est constituée d'acier à haute teneur en chrome, de manière à réduire l'oxydation, et son corps 1 est formé d'un certain nombre de parties qui sont aisément séparables l'une de l'autre en vue de leur réglage, nettoyage et entretien. Le corps comprend une partie d'entrée 2 présentant une collerette 3 agencée pour être fixée à la sortie d'une machine d'extrusion. Un lamage 4 est usiné à la face extrême de la collerette 3 et reçoit un tamis 5. Le tamis 5 empêche l'entrée dans la filière de corps étrangers qui pourraient causer une obstruction difficile à enlever.
La partie d'entrée 2 du corps est fixée à une partie centrale 6 par une série de boulons espacés angulairement, l'un d'eux étant repéré 7. Une bague d'espacement 8 et une plaque de séparation 9 sont serrées par les boulons 7 entre la partie d'entrée 2 et la partie centrale 6 du corps, et ces parties sont maintenues exactement en concordance l'une avec l'autre par une série de goupilles dont l'une est repérée 10, chacune de ces goupilles s'ajustant dans des alésages alignés ménagés dans la partie d'entrée 2, dans la bague d'espacement 8 et dans la plaque de séparation 9.
En aval de la partie centrale 6, le corps comprend une partie de sortie 11 fixée à la partie 6 par une bague de serrage 12 et une série de boulons dont l'un est repéré 13. La partie de sortie 11 se termine par une lèvre d'extrusion 14 et est réglable radialement par rapport à la partie centrale 6 au moyen de plusieurs vis dont l'une est repérée 15.
Un mandrin 16 est disposé à l'intérieur du corps 1 et est également constitué de plusieurs parties séparables. Celles-ci comprennent une partie amont ogivale 17 et une partie aval 18 présentant une partie cylindrique sur laquelle est monté un manchon 19 se terminant par une lèvre d'extrusion 20.
Les faces des lèvres 14 et 20 convergent vers l'extérieur pour former entre elles un passage d'extrusion annulaire convergent. Ce passage est dirigé vers l'extérieur, à l'opposé de l'extrémité d'entrée du corps et à angle aigu avec l'axe du corps.
La partie 17 est connectée à la partie 18 par une broche filetée 21 qui est vissée dans un alésage taraudé 22 ménagé dans la partie 18. La partie interne de la bague d'espacement 8 est serrée entre les parties 17 et 18 du mandrin, et le mandrin est monté coaxialement à l'intérieur du corps 1 par une partie 23 entourant l'alésage 22, cette partie filetée étant vissée dans un alésage taraudé ménagé dans la plaque de séparation 9.
La partie aval 18 du mandrin est tubulaire et son alésage 24 communique avec un conduit 25 de diamètre beaucoup plus petit ménagé dans la partie amont 17.
Le conduit 25 débouche dans un conduit 26 dans l'anneau intérieur de la bague d'espacement 8; il s'étend radialement vers l'extérieur jusqu'à un conduit 27 d'un tube 28. Le tube 28 s'étend, à travers un passage ménagé dans l'anneau extérieur, jusqu'à un trou borgne ménagé dans l'anneau intérieur, et relie les anneaux intérieurs et extérieurs de la bague 8.
En fonctionnement, le polystyrène en fusion venant d'une machine d'extrusion pénètre dans la filière par le tamis 5; ce tamis, outre l'arrêt des corps étrangers éventuels, assure également l'amorçage de la destruction du mouvement de rotation imprimé à la matière par la machine d'extrusion. La matière en fusion entre dans une chambre d'extrusion 29 entourant la partie ogivale de la partie amont du mandrin et avance ensuite entre les parties interne et externe de la bague d'espacement 8 où son passage n'est que légèrement obstrué par la connexion tubulaire 28. Ensuite, la matière en fusion passe par les perforations 30 dans la plaque de séparation 9, ces perforations étant disposées sur deux cercles, des perforations étant ménagées sur toute la circonférence de chacun des cercles.
L'espace circonférenciel entre deux perforations voisines sur chacun des cercles est approximativement égal à l'espace radial entre les deux cercles.
Du fait que le mandrin est supporté dans la chambre d'extrusion 29 par une plaque de séparation 9 et qu'il n'y a pas de croisillon en aval de la plaque de séparation, comme c'était le cas précédemment, le flux de polystyrène en fusion, une fois qu'il a franchi la plaque de séparation par les perforations 30, n'est plus entravé jusqu'à ce qu'il atteigne les lèvres d'extrusion 14 et 20. De plus, après le passage dans les perforations 30, le mouvement de rotation du polystyrène est éliminé ou au moins pratiquement éliminé.
Immédiatement en aval de la plaque de séparation 9, la partie 18 du mandrin présente une partie 31 de diamètre augmentant, et à cet endroit, l'alésage de la partie 6 du corps présente une partie 32 de diamètre diminuant sensiblement.
La chambre d'extrusion diminue ainsi en largeur radiale jusqu'à un étranglement 33. Plus en aval, l'alésage de la partie 11 du corps est conique, comme cela se produit habituellement mais, à cet endroit, le mandrin présente une partie 34 qui converge plus rapidement que la partie correspondante de l'alésage du corps de telle sorte que la chambre d'extrusion présente une partie 35 dont la section augmente d'amont en aval. A l'extrémité de la partie 35, la chambre d'extrusion présente une autre partie réduite 36 conduisant à un espace d'extrusion entre les lèvres d'extrusion 14 et 20. La largeur de cet espace peut être réglée par le mouvement axial du manchon 19 qui est effectué par vissage ou dévissage d'un écrou 37 vissé sur une partie filetée 38 de la partie 18 du mandrin.
On peut obtenir une largeur uniforme de l'espace d'extrusion sur toute sa périphérie par ajustement de la position radiale de la partie 11 du corps au moyen des vis 15. On se rend compte que si l'une des lèvres 14 et 20 est endommagée, la partie la supportant peut être facilement enlevée, réparée et remise en place, ou remplacée par un nouvel élément pour ne pas interrompre le fonctionnement de la filière.
Pour produire du polystyrène en feuille, la filière décrite en référence à la fig. 1 du dessin est incorporée dans l'appareil représenté schématiquement à la fig. 2. Cet appareil comprend une machine d'extrusion 39 comportant une vis d'extrusion 40 et une sortie 41 à laquelle le corps 1 de la filière est fixé. La machine d'extrusion comporte également une trémie d'alimentation 42 dans laquelle, en fonctionnement, du polystyrène en grains est amené à partir de récipients de séchage 43 par des conduits 44, un mélangeur 45 et un autre conduit 46. Le mélangeur 45 présente également un conduit d'amenée de l'agent moussant qui est intimement mélangé au polystyrène dans le mélangeur.
Les lèvres d'extrusion de la filière sont entourées d'un écran de protection 47 derrière lequel se trouve un dispositif d'aplatissement à rouleau 48 d'un type connu. Derrière celui-ci se trouvent un jeu de rouleaux de traction 49 et un dispositif de coupe 50. Plus en arrière, une station d'enroulement 51 est disposée. Le conduit 26 de la filière est connecté à un tuyau d'alimentation 52 destiné à amener de l'air sous pression et le corps 1 de la filière est entouré par une chemise d'eau, non représentée, dans laquelle de l'eau de refroidissement peut circuler. Le mélangeur 45, la machine d'extrusion 39, les rouleaux de traction 49, le dispositif de coupe 50, la station d'enroulement 51,1'alimentation en air et l'alimentation en eau sont commandés de manière classique au moyen d'organes de commande disposés dans un coffre 53.
Pour produire du polystyrène expansé en feuille ayant une épaisseur inférieure à 0,25 mm et un poids inférieur à 30 g/m2 au moyen de l'appareil décrit, du polystyrène en grains est amené des récipients de séchage 43 jusqu'au mélangeur 45 où il est mélangé à l'agent moussant. Les grains mélangés à l'agent moussant sont ensuite amenés à la machine d'extrusion 39 et la vitesse de la vis d'alimentation 40, le chauffage de la machine d'extrusion et la circulation de l'eau de refroidissement dans la chemise entourant le corps de la filière sont réglés de manière que lorsque les conditions normales sont réalisées, le polystyrène en fusion soit sous une pression comprise entre 112,5 kg/cm2 et 126,5 kg/cm2 dans la chambre d'extrusion 29,
et la température du corps de la filière soit comprise entre 126 et 137oC. La quantité d'agent moussant ajoutée au polystyrène dans le mélangeur 45, l'espace d'extrusion entre les lèvres 14 et 20 et la pression de l'air amené par le tuyau 52 sont réglés expérimentalement de manière à obtenir une épaisseur de la feuille finie comprise entre 0,2 mm et 0,25 mm, et un poids compris entre 24 et 28 g/m2.
La feuille est formée, à partir du tube de polystyrène sortant de l'espace d'extrusion compris entre les lèvres 14 et 20 et expansé par l'agent moussant comme réalisé habituellement, en gonflant ledit tube jusqu'à la forme représentée en fig. 2 sous l'action de l'air amené du tuyau 52 par l'alésage ménagé dans le mandrin, en dégonflant le tube déjà refroidi par l'atmosphère au moyen du dispositif d'aplatissement 48, en aplatissant le tube en le faisant passer entre les rouleaux de traction 49, en coupant les bords du tube aplati au moyen du dispositif de coupe 50, en enroulant ensuite les deux feuilles séparées formées par le tube coupé sur deux rouleaux séparés dans la station d'enroulement 51.
La largeur des deux feuilles finalement obtenues peut être variée en variant l'épaisseur du tube extrudé entre les lèvres 14 et 20 et en variant en conséquence le gonflage du tube. Ainsi, en réalisant un tube extrudé plus épais et en le gonflant plus, la feuille obtenue est plus large mais son épaisseur peut être maintenue identique. Pour augmenter l'épaisseur du tube extrudé d'une quantité importante, il est nécessaire de changer les lèvres 14 et 20, ce qui peut être fait facilement avec le type de filière décrit en exemple, en enlevant la partie 11 du corps de filière et le manchon 19 et en montant à la place de ces éléments une nouvelle partie de corps et un nouveau manchon présentant des lèvres de forme différente.
A conventional technique for producing thin sheets of expanded polystyrene is to produce a mass of molten polystyrene containing a foaming agent in an extrusion machine and to extrude a tube of this polystyrene through an annular extrusion die. The polystyrene is expanded by the foaming agent as it leaves the die and the tube itself is inflated by pressure of air or other gas, so that its diameter is greatly increased and the thickness of its walls diminished. After some cooling, the tube is deflated and wound up on a roll. In a variant of this technique, instead of introducing a chemical foaming agent into the polystyrene, the expansion is carried out by the direct introduction of a gas such as pentane or freon into the mass of molten material in the Faculty.
Conventional dies used for each of these techniques include a tubular body having an inlet at one end which is arranged to attach to the outlet of an extrusion machine and an extrusion outlet lip at the other end, and a tubular mandrel supported coaxially with the body and having a lip cooperating with the outlet lip of the body to form an extrusion outlet orifice.
The mandrel is supported in the body by means of a cross comprising several arms of notable section extending radially through the annular space between the mandrel and the body, and a screen made of one or more sheets of wire mesh is generally disposed at the inlet of the body to help destroy any rotating movement in the mass of polystyrene as it leaves the extrusion machine so as to avoid the formation of ribs in the extruded tube.
However, using dies constructed in this conventional manner and using one of the techniques described, it has heretofore been unsuccessful to produce sheets of expanded polystyrene with a thickness of less than 0.25 mm or less. a weight less than 32 g / m2.
The aim of the invention is to create a die which makes it possible to produce sheets of expanded polystyrene of lesser thickness.
The invention relates to an extrusion die for extruding and expanding a tube from foaming plastic, comprising a tubular body having at one end an inlet intended to be adapted to the outlet of an extrusion machine, and a mandrel supported coaxially in the body, and which with the latter forms, at the other end, an annular extrusion outlet opening oriented towards the outside and forming an acute angle with the axis of the body, characterized in that the mandrel is supported by a perforated partition plate rigidly attached to the body and extending through the entire annular space between the body and the mandrel, the mandrel having a passage for supplying pressurized gas inside the tube for expansion the latter, the passage being supplied with gas by a tube extending through the annular space,
between the body and the mandrel located upstream of the separation plate, and in that the body and the mandrel define between them an annular converging extrusion passage terminating in the annular extrusion outlet opening, formed of lips belonging respectively to the body and to the mandrel.
Thus, sheets can be produced having a thickness of for example between 0.2mm and 0.25mm and weighing less than 30g / m2 and as low as 24-28g / m2. As a result, a significantly larger sheet area can be made from the same weight of raw polystyrene.
The bore of the body and the mandrel are preferably tapered, converging towards their extrusion lip, but, according to a preferred embodiment of the present invention, the mandrel increases in diameter beforehand and then converges more rapidly than the bore of the body. As a result, the section of the extrusion chamber downstream of the plate decreases
first in width to form a constriction, then increase
then lies upstream of the extrusion lips.
It has been found that by supporting the mandrel by means of a
separation plate and removing the crosshead downstream of
the separation plate which was previously necessary, from
so that there is no longer any obstruction to the flow of material
after the rotational movement imparted to it by the
extrusion machine, was removed by the separa plate
tion, the extrusion conditions are considerably improved.
rees. This allows the extrusion of a more uniform tube and
thinner walls, this effect being considerably increased
by the shape of the extrusion chamber which has just been described.
English patent no. 1 214 273 discloses the idea of a sector,
which comprises a mandrel supported by a series of fins
(spider support). It is explicitly indicated that there is one
considerable number, about sixty, and as the space between
each fin is therefore reduced, one might think that
the effect is the same as with the divider plate of which speaks
the present invention. It is not so. A plate of separa
tion consists essentially of a plate with a large
number of circular perforations arranged evenly and
tight side by side. The effect of a multitude of passages cylindri
ques turns out to be completely different from that of the fins of a
spider support, which acts as a large number propeller
blades oriented along the axis.
The decrease in the radial width of the extrusion chamber, followed by a gradual increase, gives rise to
to a turbulent flow in the polystyrene as it passes through the extrusion chamber, which favors the destruction of any
rotational movement which may remain in the material after it has passed through the separation plate.
The turbulence also promotes an increase in the homogeneity of the molten material just before its extrusion from the extrusion lips of the body and the mandrel.
In order to inflate the extruded tube with a view to reducing the thickness of its walls, the gas is blown into the extruded tube, preferably through the mandrel, the downstream part of which is tubular to fulfill this function. To supply gas to the mandrel, there must be a gas supply connection extending from the body to the mandrel and passing through the annular space between the body and the mandrel. Preferably, this connection is arranged immediately upstream of the separation plate and consists of a simple tube forming a minimum obstruction to the flow of material between the inlet of the body and the separation plate.
To maintain a proper temperature of the molten material, the extrusion body can be cooled to the required limits instead of cooling the extrusion lips as is customary.
An exemplary embodiment is described below with reference to the appended drawing in which:
fig. 1 is a sectional view of the die;
fig. 2 is a schematic view of an apparatus for producing sheets.
The die shown in fig. 1 is made of steel with a high chromium content, so as to reduce oxidation, and its body 1 is formed of a number of parts which are easily separable from each other for adjustment, cleaning and maintenance. The body comprises an inlet part 2 having a flange 3 arranged to be fixed to the outlet of an extrusion machine. A counterbore 4 is machined at the end face of the collar 3 and receives a screen 5. The screen 5 prevents the entry into the die of foreign bodies which could cause an obstruction difficult to remove.
The inlet part 2 of the body is attached to a central part 6 by a series of angularly spaced bolts, one of them being marked 7. A spacer ring 8 and a separation plate 9 are tightened by the bolts. 7 between the inlet part 2 and the central part 6 of the body, and these parts are kept exactly in correspondence with each other by a series of pins, one of which is marked 10, each of these pins s' fitting in aligned bores in the inlet part 2, in the spacer ring 8 and in the partition plate 9.
Downstream from the central part 6, the body comprises an outlet part 11 fixed to part 6 by a clamping ring 12 and a series of bolts, one of which is marked 13. The outlet part 11 ends with a lip extrusion 14 and is adjustable radially relative to the central part 6 by means of several screws, one of which is marked 15.
A mandrel 16 is arranged inside the body 1 and also consists of several separable parts. These comprise an ogival upstream part 17 and a downstream part 18 having a cylindrical part on which is mounted a sleeve 19 terminating in an extrusion lip 20.
The faces of the lips 14 and 20 converge outwards to form between them a converging annular extrusion passage. This passage is directed outward, away from the inlet end of the body and at an acute angle to the axis of the body.
Part 17 is connected to part 18 by a threaded pin 21 which is screwed into a threaded bore 22 provided in part 18. The internal part of the spacer ring 8 is clamped between parts 17 and 18 of the mandrel, and the mandrel is mounted coaxially inside the body 1 by a part 23 surrounding the bore 22, this threaded part being screwed into a threaded bore formed in the separation plate 9.
The downstream part 18 of the mandrel is tubular and its bore 24 communicates with a conduit 25 of much smaller diameter formed in the upstream part 17.
The duct 25 opens into a duct 26 in the inner ring of the spacer ring 8; it extends radially outwards as far as a duct 27 of a tube 28. The tube 28 extends, through a passage made in the outer ring, to a blind hole made in the ring interior, and connects the inner and outer rings of the ring 8.
In operation, the molten polystyrene coming from an extrusion machine enters the die through the sieve 5; this screen, in addition to stopping any foreign bodies, also ensures the initiation of the destruction of the rotational movement imparted to the material by the extrusion machine. The molten material enters an extrusion chamber 29 surrounding the ogival part of the upstream part of the mandrel and then advances between the internal and external parts of the spacer ring 8 where its passage is only slightly obstructed by the connection. tubular 28. Then, the molten material passes through the perforations 30 in the separation plate 9, these perforations being arranged in two circles, perforations being made around the entire circumference of each of the circles.
The circumferential space between two neighboring perforations on each of the circles is approximately equal to the radial space between the two circles.
Due to the fact that the mandrel is supported in the extrusion chamber 29 by a separation plate 9 and that there is no spider downstream of the separation plate, as was the case previously, the flow of molten polystyrene, once it has passed through the separation plate through the perforations 30, is no longer impeded until it reaches the extrusion lips 14 and 20. Moreover, after passing through the perforations 30, the rotational movement of the polystyrene is eliminated or at least virtually eliminated.
Immediately downstream of the separation plate 9, the part 18 of the mandrel has a part 31 of increasing diameter, and at this point, the bore of part 6 of the body has a part 32 of substantially decreasing diameter.
The extrusion chamber thus decreases in radial width up to a constriction 33. Further downstream, the bore of part 11 of the body is tapered, as usually happens, but at this point the mandrel has part 34. which converges more quickly than the corresponding part of the bore of the body so that the extrusion chamber has a part whose section increases from upstream to downstream. At the end of part 35, the extrusion chamber has another reduced part 36 leading to an extrusion space between the extrusion lips 14 and 20. The width of this space can be adjusted by the axial movement of the tube. sleeve 19 which is made by screwing or unscrewing a nut 37 screwed onto a threaded part 38 of part 18 of the mandrel.
A uniform width of the extrusion space can be obtained over its entire periphery by adjusting the radial position of the part 11 of the body by means of the screws 15. It is realized that if one of the lips 14 and 20 is damaged, the part supporting it can be easily removed, repaired and replaced, or replaced with a new element so as not to interrupt the operation of the die.
To produce sheet polystyrene, the die described with reference to FIG. 1 of the drawing is incorporated into the apparatus shown schematically in FIG. 2. This apparatus comprises an extrusion machine 39 comprising an extrusion screw 40 and an outlet 41 to which the body 1 of the die is fixed. The extrusion machine also has a feed hopper 42 into which, in operation, polystyrene grains are fed from drying vessels 43 through conduits 44, a mixer 45 and another conduit 46. Mixer 45 has also a feed pipe for the foaming agent which is intimately mixed with the polystyrene in the mixer.
The die extrusion lips are surrounded by a protective screen 47 behind which is a roller flattening device 48 of a known type. Behind this are a set of traction rollers 49 and a cutting device 50. Further back, a winding station 51 is arranged. The duct 26 of the die is connected to a supply pipe 52 intended to supply pressurized air and the body 1 of the die is surrounded by a water jacket, not shown, in which the water of cooling can circulate. The mixer 45, the extrusion machine 39, the pull rollers 49, the cutter 50, the winding station 51, the air supply and the water supply are controlled in a conventional manner by means of control devices arranged in a box 53.
To produce foamed polystyrene sheet having a thickness of less than 0.25 mm and a weight of less than 30 g / m2 by means of the apparatus described, granular polystyrene is fed from the drying vessels 43 to the mixer 45 where it is mixed with the foaming agent. The grains mixed with the foaming agent are then fed to the extrusion machine 39 and the speed of the feed screw 40, the heating of the extrusion machine and the circulation of the cooling water in the surrounding jacket. the body of the die are adjusted so that when normal conditions are achieved, the molten polystyrene is under a pressure of between 112.5 kg / cm2 and 126.5 kg / cm2 in the extrusion chamber 29,
and the die body temperature is between 126 and 137oC. The quantity of foaming agent added to the polystyrene in the mixer 45, the extrusion space between the lips 14 and 20 and the pressure of the air supplied by the pipe 52 are adjusted experimentally so as to obtain a thickness of the sheet. finished between 0.2 mm and 0.25 mm, and a weight between 24 and 28 g / m2.
The sheet is formed, from the polystyrene tube emerging from the extrusion space between the lips 14 and 20 and expanded by the foaming agent as usually produced, by inflating said tube to the shape shown in FIG. 2 under the action of the air supplied from the pipe 52 through the bore formed in the mandrel, by deflating the tube already cooled by the atmosphere by means of the flattening device 48, by flattening the tube by passing it between the traction rollers 49, by cutting the edges of the flattened tube by means of the cutting device 50, then winding the two separate sheets formed by the cut tube on two separate rollers in the winding station 51.
The width of the two sheets finally obtained can be varied by varying the thickness of the tube extruded between the lips 14 and 20 and by varying the inflation of the tube accordingly. Thus, by making a thicker extruded tube and swelling it more, the sheet obtained is wider but its thickness can be kept the same. To increase the thickness of the extruded tube by a large amount, it is necessary to change the lips 14 and 20, which can be done easily with the type of die described as an example, by removing the part 11 of the die body and the sleeve 19 and by fitting in place of these elements a new body part and a new sleeve having lips of different shape.