FR2555100A1 - Extrusion screw and machines provided with this screw - Google Patents
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Abstract
Description
"Vis d'extrusion ainsi que les machines
pourvues de cette vis". "Extrusion screws and machines
provided with this screw ".
L'invention concerne une vis d'extrusion ainsi que les machines pourvues de cette vis. The invention relates to an extrusion screw as well as machines provided with this screw.
Les machines d'extrusion se composent schématique- ment d'un corps creux, en général cylindrique, à l'intérieur duquel tourne une vis de même forme. L'une des extrémités du corps est pourvue d'une goulotte d'alimentation pour la matière à travailler, laquelle se présente sous la forme de poudre, de granulé, de bande ou de pâte, tandis que son autre extrémité comporte une buse pour l'extrusion de la matière gélifiée-et homogène-, eettegélification et cette homogénéisation résultant, d'une part, de l'action thermique produite par des-moyens de chauffage prévus le long du corps creux, d'autre part, de l'action mécanique produite, sur la matière, par la rotation de la vis à l'intérieur du corps. Extrusion machines schematically consist of a hollow body, generally cylindrical, inside which turns a screw of the same shape. One end of the body is provided with a feed chute for the material to be worked, which is in the form of powder, granule, strip or paste, while its other end comprises a nozzle for the extrusion of the gelled and homogeneous material, this gelling and this homogenization resulting, on the one hand, from the thermal action produced by heating means provided along the hollow body, on the other hand, from the action mechanics produced, on the material, by the rotation of the screw inside the body.
Les vis d'extrusion se composent d'un noyau, ou âme de vis, sur lequel est prévu coaxialement, au moins un filet de vis, le diamètre du noyau et le diamètre du filet de vis ainsi que son pas étant déterminés en fonction de la nature de la matière à travailler, de son mode de présentation initiale (poudre, granulé, bande ou pâte), et de la viscosité désiréepour l'extrusion. The extrusion screws consist of a core, or screw core, on which is provided coaxially, at least one screw thread, the diameter of the core and the diameter of the screw thread as well as its pitch being determined according to the nature of the material to be worked, its initial mode of presentation (powder, granule, strip or paste), and the viscosity desired for the extrusion.
La rotation de- la vis a donc pour fonctions essentielles d'assurer l'avance de la matière vers la buse d'extrusion et son malaxage pour obtenir un produit homogène et de viscosité déterminée. The rotation of the screw therefore has the essential functions of ensuring the advance of the material towards the extrusion nozzle and its kneading to obtain a homogeneous product and of determined viscosity.
Les vis d'extrusion sont en général divisées en trois zones, dans le sens de'leur longueur, une zone d'alimentation adjacente de la goulotte d'alimentation du corps, une zone d'expulsion adjacente de la buse d'extrusion et une zone intermédiaire. La profondeur du filet à hauteur de la zone d'expulsion est plus faible que celle à hauteur de la zone d'alimentation afin de tenir compte de l'augmentation-de densité apparente de la matière au cours de son changement d'état, par exemple de granulé en matière fondue, et afin de déterminer une compression suffisante de la matière pour obtenir son extrusion au travers de la buse. The extrusion screws are generally divided into three zones, lengthwise, an adjacent supply zone of the body supply chute, an adjacent expulsion zone of the extrusion nozzle and a intermediate zone. The depth of the thread at the level of the expulsion zone is less than that at the level of the feeding zone in order to take account of the increase in apparent density of the material during its change of state, for example example of a granule made of molten material, and in order to determine a sufficient compression of the material to obtain its extrusion through the nozzle.
La zone intermédiaire qui relie la zone d'alimentation et la zone d'expulsion présente une profondeur de filet qui diminue progressivement, dans le sens d'avancement de la matière et constitue ainsi la zone oh s'effectue, de manière prépondérante, le travail mécanique de cette matière. The intermediate zone which connects the feeding zone and the expulsion zone has a depth of thread which decreases progressively, in the direction of advancement of the material and thus constitutes the zone where the work is predominantly carried out. mechanics of this material.
Pour améliorer le travail mécanique de la matière, il a été réalisé divers types de vis. Ainsi, dans certains cas, ces vis se composent de deux parties de vis séparées par une zone dépourvue de filet de vis et pourvue au contraire de-moyens propres à favoriser le malaxage et, par exemple, des lames radiales, des disques juxtaposés-excentrés et décalés-angulairement, des cames triangulaires, etc. Cependant, ces vis sont d'une fabrication difficile et donc onéreuse, particulièrement si cette zone et les deux parties de vis sont usinées en une seule pièce.En outre, dans cette zone, la matière est cisaillée, elle est essentiellement entrainée en rotation et elle n'avance que par suite de la poussée de la matière en amont.-Cela se traduit-alors par une stagnation de la matière en des points particuliers de cette zone, cette stagnation de la matière conduisant à sa dégradation ou décomposition et en tout cas à un défaut d'homogénéisation. To improve the mechanical work of the material, various types of screws have been produced. Thus, in certain cases, these screws consist of two parts of screws separated by an area devoid of screw thread and provided, on the contrary, with means capable of promoting mixing and, for example, radial blades, juxtaposed-eccentric discs and angularly offset, triangular cams, etc. However, these screws are difficult to manufacture and therefore expensive, particularly if this zone and the two parts of the screw are machined in one piece. Furthermore, in this zone, the material is sheared, it is essentially driven in rotation and it advances only as a result of the thrust of the material upstream.-This then results in a stagnation of the material at particular points in this zone, this stagnation of the material leading to its degradation or decomposition and in all case of a lack of homogenization.
Suivant d'autres vis connues, le fond des filets, situé à chaque fois entre deux filets adjacents (une spire), est incliné vers axe de la vis soit dans le sens d'avancement de la matière, soit dans le sens contraire, afin de former sur le noyau une succession de canes étirés en hélice et disposés coaxialement à la vis. Lorsque le fond de filet est- incliné vers l'axe de lavis, dans le sens contraire au sens d'avancement de la matière, la matière avance sans être malaxée de manière suffisante, alors que lorsque le fond du filet est incliné vers l'axe de la vis dans le sens d'avancement de la matière; on favorise le malaxage de la matière dans la zone la moins profonde du fond de filet qui est située à proximité du flanc amont du filet. According to other known screws, the bottom of the threads, located each time between two adjacent threads (a turn), is inclined towards the axis of the screw either in the direction of advancement of the material, or in the opposite direction, in order to form on the core a succession of canes stretched in a helix and arranged coaxially with the screw. When the bottom of the thread is inclined towards the axis of the wash, in the direction opposite to the direction of advancement of the material, the material advances without being sufficiently kneaded, whereas when the bottom of the thread is inclined towards the axis of the screw in the direction of advancement of the material; the mixing of the material is favored in the shallowest area of the bottom of the net which is located near the upstream side of the net.
Vis-à-vis de ces-vis d'extrusion connnue, dont le noyau-de forme cyllndrAque ou contgue-; est dans tous les ras coaxial à la périphérie de la vis, la présente invention a pour but de réaliser une vis perfectionnée, permettant d'obtenir un malaxage optimum sans cisaillement inconsidéré de la matière, qui-assure une avance uniforme de la matière sans créer de zone de stagnation, cette vas étant en outre d'une fabrication simple. With respect to these known extrusion screws, the nucleus of which is cyllndrAque or contiguous; is in all ras coaxial at the periphery of the screw, the present invention aims to achieve an improved screw, allowing to obtain optimum mixing without inconsiderate shearing of the material, which-ensures a uniform advance of the material without creating stagnation zone, this vas also being simple to manufacture.
La vis d'extrusion conforme à l'invention comporte un noyau sur lequel est formé un filet de-vis, vis caraco térisée en ce que l'axe du noyau est décalé de l'axe de la périphérie à section circulaire, de la vis, sur au moins une partie de sa longueur. The extrusion screw according to the invention comprises a core on which a screw thread is formed, cambered screw in that the axis of the core is offset from the axis of the periphery with circular section, of the screw , over at least part of its length.
L'invention est représentée-à titre d'exemple non limitatif- sur les dessins ci-joints dans lesquels
- la figure l est une sue partielle schématique d'une vis conforme à l'invention,
- la figure 2 est une coupe suivant A-A de la figure 1,
- la figure 3 est une vue d'ensemble d'un mode de réalisation de la vAs de 1'#nvent;ton. The invention is shown - by way of non-limiting example - in the accompanying drawings in which
FIG. 1 is a schematic partial diagram of a screw according to the invention,
FIG. 2 is a section along AA in FIG. 1,
- Figure 3 is an overview of an embodiment of the vAs of 1 '# nvent; ton.
La vis représentée sur les figures 1 et 2 se compose d'un noyau cylindrique à section circulaire 1, d'axe X-X, sur lequel est formé, par usinage, un filet de vis 2 dont la périphérie cylindrique est également à section circulaire. Ce noyau 1 et ce filet 2 se terminent à l'extrémité amont de la vis par une embase 3 formant un palier pour la rotation de la vis dans son corps (non représenté), cette embase 3 se prolongeant elle-même par un embout 4 claveté sur-l'arbre de sortie du moteur qui doit entraîner cette vis en rotation. The screw shown in Figures 1 and 2 consists of a cylindrical core with circular section 1, of axis X-X, on which is formed, by machining, a screw thread 2 whose cylindrical periphery is also of circular section. This core 1 and this thread 2 terminate at the upstream end of the screw by a base 3 forming a bearing for the rotation of the screw in its body (not shown), this base 3 itself extending by a nozzle 4 keyed to the motor output shaft which must drive this screw in rotation.
Conformément à#l'invention, l'axe Y-Y de la périphérie de la vis 2 et de l'embase 3 est décalé de l'axe X-X du noyau de façon qu'au cours de la rotation de la vis à l'intérieur de son corps, le noyau d'axe X-X effectue un mouvement orbital autour de l'axe Y-Y de la périphérie de la vis. In accordance with # the invention, the axis YY of the periphery of the screw 2 and of the base 3 is offset from the axis XX of the core so that during the rotation of the screw inside its body, the core of axis XX performs an orbital movement around the axis YY of the periphery of the screw.
Ce décalage pourra varåer en fonction de l'état initial de la matière, de sa nature, du degré de malaxage désiré et, à titre d'exemple, il pourra être de 5 mm pour une vis d'un diamètre périphérique de 80 mm. This offset may vary depending on the initial state of the material, its nature, the desired degree of mixing and, for example, it may be 5 mm for a screw with a peripheral diameter of 80 mm.
Du fait de cette construction, on constate que, à chaque rotation de la vis, en considérant un pas du filet, l'ensemble de la matière situé dans ce pas du filet est laminée#progressivement par la zone 5 de plus faible profondeur de filet et cela pendant que le flanc amont de la vis l du filet continue à faire avancer progressivement la matière en cours de travail dans le sens d'avancement (flèche F). Due to this construction, it can be seen that, at each rotation of the screw, considering a pitch of the thread, all of the material located in this pitch of the thread is laminated # gradually by zone 5 of shallower depth of thread and this while the upstream side of the screw l of the thread continues to progressively advance the material being worked in the direction of advancement (arrow F).
Le malaxage de la matière est donc optimum étant donné qu'il résulte, pour chaque pas de filet, d'une compression continue de la matière dans le sens radial contre la paroi interne du corps fixe, tout en assurant une poussée uniforme, en direction axiale, par le flanc amont du filet. The mixing of the material is therefore optimum since it results, for each thread pitch, from a continuous compression of the material in the radial direction against the internal wall of the fixed body, while ensuring a uniform thrust, in the direction axial, by the upstream side of the net.
Cet excentrement de l'axe X-X du noyau de la vis par rapport à l'axe Y-Y de la périphérie de cette vis pourra être établi sur tout ou partie de la longueur de la vis, suivant le degré de malaxage désiré, c'est-à-dire suivant tous les paramètres qui peuvent modifier ou être modifiés par ce malaxage (homogénéisation, viscosité, nature de la matière synthétique ou naturelle mise en oeuvre, état initial de cette matière, poudre, granulé, bande ou pater qu'il s'agisse d'une vis à un filet ou à plusieurs filets. This eccentricity of the axis XX of the core of the screw relative to the axis YY of the periphery of this screw can be established over all or part of the length of the screw, according to the degree of kneading desired, that is to say that is to say according to all the parameters which can modify or be modified by this kneading (homogenization, viscosity, nature of the synthetic or natural material used, initial state of this material, powder, granule, strip or pater it acts from a screw to a thread or to several threads.
Sur la longueur de cette vis, le décalage des axes X-X et Y-Y pourra être différent suivant qu'il 'agit de la zone amont d'alimentation, de la zone aval d'expulsion ou de la zone intermédiaire de travail. Over the length of this screw, the offset of the axes X-X and Y-Y may be different depending on whether it is the upstream feed zone, the downstream expulsion zone or the intermediate work zone.
Cette vis conforme à l'invention, dont l'axe du noyau est décalé de l'axe de la périphérie, pourra être réalisée sous la forme d'une vis présentant un taux
Se compression, c 'est-à-dire sous la forme d'une vis dont la profondeur moyenne de filet à l'extrémité aval de la vis est plus faible que la profondeur moyenne de filet à hauteur de l'extrémité amont. Egalement, -le fond de filet de cette vis pourra, pour-chaque pas.de filet, être incliné vers l'axe de la vis soit dans le sens d'avancement de la matière, soit dans le sens contraire ce sens d'avancement.This screw according to the invention, the axis of the core of which is offset from the axis of the periphery, may be produced in the form of a screw having a rate
Compresses, that is to say in the form of a screw whose average depth of thread at the downstream end of the screw is less than the average depth of thread at the upstream end. Also, the bottom of the thread of this screw may, for each thread pitch, be inclined towards the axis of the screw either in the direction of advancement of the material, or in the opposite direction this direction of advancement .
Le noyau de cette vis présente alors pour chaque spire de filet un noyau de forme conique, coaxial à l'axe X-X de ce noyau, mais décalé axialement de l'axe Y-Y de la périphérie de la vis.The core of this screw then has, for each turn of the thread, a conical shaped core, coaxial with the axis X-X of this core, but axially offset from the axis Y-Y of the periphery of the screw.
De plus, ce noyau de vis d'axe décalé de celui de la périphérie de la vis pourra Etre d'une-section autre que circulaire, par exemple ovale. In addition, this screw core with an axis offset from that of the periphery of the screw may be of a section other than circular, for example oval.
Sur la figure 3, on a ainsi représenté une vis d'extrusion conforme à l'invention, c'est-à-dire dont l'axe X-X du noyau de la vis est décalé de l'axe Y-Y de la périphérie de cette vis. Cette vis qui est à un seul filet présente un taux de compression et se divise ainsi en trois zones A, B, C, une zone A d'alimentation présentant en général de quatre à six spires de filet et dont la profondeur moyenne de fond de filet Ai est constante d'une spire à l'autre, une zone C d'expulsion de la matière. travaillée, cette zone C comportant en général de quatre à huit spires, la profondeur moyenne Cl du fond de filet de vis étant constante pour les diverses spires de cette zone mais étant notablement inférieure à la pro fondeur Al du fond de filet de la zone A, de façon que le rapport Al/Cl détermine le taux de compression.La zone intermédiaire B qui comprend en général de 6 à 12 spires de filet présente un fond de filet. dont la profondeur moyenne Bl diminue progressivement de l'amont de la vis vers l'aval afin de se raccorder aux fonds de filet des zones A et C. In Figure 3, there is thus shown an extrusion screw according to the invention, that is to say whose axis XX of the core of the screw is offset from the axis YY of the periphery of this screw . This screw which is a single thread has a compression ratio and is thus divided into three zones A, B, C, a feeding zone A generally having four to six turns of thread and whose average bottom depth of net Ai is constant from one turn to another, a zone C for expelling the material. worked, this zone C generally comprising from four to eight turns, the mean depth Cl of the bottom of the screw thread being constant for the various turns of this area but being notably less than the depth Al of the bottom of the thread of zone A , so that the Al / Cl ratio determines the compression ratio. The intermediate zone B which generally comprises 6 to 12 turns of the net has a bottom of the net. the average depth Bl of which decreases progressively from upstream of the screw downstream in order to connect to the thread bottoms of zones A and C.
Egalement, cette vis comporte un noyau 1 dont le fond de filet li est. incliné vers l'axe de la vis dans le sens d'avancement de la matière, afin que, en considérant chaque spire de filet, le fond de filet présente une forme conique dont l'axe est confondu avec l'axe X-X du noyau mais est décalé de l'axe Y-Y de la périphérie de la vis. Also, this screw comprises a core 1, the bottom of the thread li is. inclined towards the axis of the screw in the direction of advancement of the material, so that, considering each turn of the thread, the thread bottom has a conical shape, the axis of which coincides with the axis XX of the core but is offset from the YY axis of the periphery of the screw.
Cette vis, assurant un taux de compression de la matière lors de- extrusion, assure alors un malaxage optimum de la-matière, d'une part du fait de l'inclinaison des fonds de filets ll vers l'axe de la vis, d'autre part du fait que l'axe X-X du noyau est décalé de l'axe Y-Y de la vis, ce malaxage important s'exerçant sur la totalité de la matière disposée à hauteur de-chaque spire, par laminage contre la paroi interne du corps de la-machine. -Ce malaxage s'effectue sans modifier en un endroit quelconque de la vis, l'avance de la matière vers la buse-d'extrusion. This screw, ensuring a compression ratio of the material during extrusion, then ensures optimum mixing of the material, on the one hand due to the inclination of the thread bottoms ll towards the axis of the screw, d on the other hand, the fact that the axis XX of the core is offset from the axis YY of the screw, this significant mixing being exerted on the whole of the material disposed at the level of each turn, by rolling against the internal wall of the body of the machine. -This mixing is carried out without modifying in any place of the screw, the advance of the material towards the extrusion nozzle.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8318514A FR2555100B1 (en) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | EXTRUSION SCREW AND THE MACHINES PROVIDED WITH THIS SCREW |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8318514A FR2555100B1 (en) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | EXTRUSION SCREW AND THE MACHINES PROVIDED WITH THIS SCREW |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2555100A1 true FR2555100A1 (en) | 1985-05-24 |
| FR2555100B1 FR2555100B1 (en) | 1986-05-23 |
Family
ID=9294349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8318514A Expired FR2555100B1 (en) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | EXTRUSION SCREW AND THE MACHINES PROVIDED WITH THIS SCREW |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2555100B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987005619A1 (en) * | 1986-03-12 | 1987-09-24 | Gnii Kvartsevogo Stekla | Screw press |
| EP0395454A1 (en) * | 1989-04-28 | 1990-10-31 | Larry E. Koenig | Auger shredder |
| USRE36023E (en) * | 1989-04-28 | 1999-01-05 | Koenig; Larry E. | Tapered auger shredder |
-
1983
- 1983-11-21 FR FR8318514A patent/FR2555100B1/en not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987005619A1 (en) * | 1986-03-12 | 1987-09-24 | Gnii Kvartsevogo Stekla | Screw press |
| EP0395454A1 (en) * | 1989-04-28 | 1990-10-31 | Larry E. Koenig | Auger shredder |
| USRE36023E (en) * | 1989-04-28 | 1999-01-05 | Koenig; Larry E. | Tapered auger shredder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2555100B1 (en) | 1986-05-23 |
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| ST | Notification of lapse |