FR3093458A1 - Machine de Mélangeage et d’Extrusion à Bi-Vis Autonettoyante et Méthode d’Utilisation - Google Patents

Machine de Mélangeage et d’Extrusion à Bi-Vis Autonettoyante et Méthode d’Utilisation Download PDF

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Abstract

L’invention concerne une machine de mélangeage et d’extrusion et mélangeage (10) pour la fabrication des mélanges caoutchouteux, comprenant un mélangeur à bi-vis conique convergente (12) avec un châssis fixe (14) qui soutient des fourreaux (16). Deux vis (18), étant montées de manière inclinée, sont montées dans le mélangeur (12) de manière de se déplacer en mouvement de translation entre une ouverture (22) disposée en amont et une sortie (25) disposée en aval des fourreaux, de façon à ce que les sommets de filets de chaque vis viennent tangenter les surfaces de la vis opposée pour que les vis restent sensiblement en contact l’une par rapport à l’autre lors de la rotation des vis avec un angle et un entraxe qui permet l’autonettoyage. Des sommets de filets des vis viennent tangenter les surfaces internes des fourreaux, empêchant donc la rétention de matériau de mélange sur ces surfaces. Figure pour l’abrégé : Fig 1

Description

Machine de Mélangeage et d’Extrusion à Bi-Vis Autonettoyante et Méthode d’Utilisation
L’invention concerne les mélangeurs utilisés dans le domaine de la fabrication de mélanges caoutchouteux. Plus particulièrement, l’invention concerne des machines de mélangeage et d’extrusion qui permettent de réaliser d’une variété de mélanges de caoutchouc, y compris les mélanges collants et les mélanges de-cohésifs, sans diminution d’une productivité industrielle.
Contexte
Dans le domaine de la fabrication de mélanges caoutchouteux, il existe déjà des extrudeuses bi-vis, chacune ayant un châssis avec des parties communes assemblées. Les parties assemblées peuvent comprendre, sans limitation, un ensemble vis-fourreau (avec ou sans ses accessoires facultatifs de chauffage et de refroidissement ), un groupe d’entraînement (du réducteur et accouplement), un moteur principal, des dispositifs pour l’alimentation en matière (par exemple, des doseurs ou des trémies) ou pour son traitement (par exemple, un dispositif de dégazage), un dispositif de coupe ou de mise en forme de la matière extrudée, s’il y a lieu, une armoire de pilotage qui réunit les variateurs des moteurs, des organes de démarrage et de sécurité, et des dispositifs de régulation, de commande, d’affichage et de mesure. Il existe des exemples d’extrudeuses bi-vis décrites dans la publication « Extrusion – Procédés d’extrusion bi-vis » par Bruno Vergnes et Marc Chapet, publiée le 10 janvier 2001 parTechniques de l’Ingénieur, traité Plastiques et Composites(« la référence Vergnes/Chapet »).
Le châssis comporte souvent un dispositif d’ouverture du fourreau, manuel ou assisté, permettant ainsi d’avoir facilement accès aux vis pour nettoyage, inspection et/ou maintenance. Le système d’ouverture le plus utilisé est constitué d’une glissière assurant le coulissement du fourreau par rapport aux vis (par exemple, du type offert dans le commerce par Colmec et Pomini TDE). On trouve également des systèmes à ouverture en « portefeuille », où le fourreau est articulé autour d’une charnière latérale (typiquement reconnu comme le Farrel continuous mixer, ou « FCM »). L’ensemble vis-fourreau constitue la partie active et assure le traitement de la matière. Le fourreau en constitue l’enveloppe extérieure. Le fourreau est régulé en température par l’association d’un chauffage, en général électrique, piloté par des sondes de contrôle de température, avec un dispositif de refroidissement, la plupart du temps à circulation d’eau. À l’intérieur du fourreau tournent les deux vis qui avalent la matière et la font progresser.
Les machines d’extrusion et de mélangeage à vis habituellement utilisées sont constituées de rotors (c.-à-d., la ou les vis) et de stators (c.-à-d., les fourreaux). Une telle machine est décrite par la publication WO2005039847 qui représente un exemple d’une machine d’extrusion bi-vis conique convergente avec une porte qui vient obturer la sortie. Ce type de mélangeur permet de combiner une phase de mélangeage des matières premières et une phase d’évacuation du mélange grâce à une porte amovible en sortie (cette porte amovible étant disposée en bout de vis). La porte est fermée et verrouillée pendant le cycle de mélangeage, empêchant le mélange de sortir de la machine. Lorsque le cycle de mélangeage est fini, la porte est déverrouillée et s’ouvre. Les vis en rotation peuvent faire sortir le produit contenu à l’intérieur de la machine.
Ce type de mélangeur réalise le mélangeage et l’évacuation avec des vis type vis d’Archimède qui ne sont pas autonettoyantes. Lorsque les mélanges deviennent extrêmement collants, beaucoup de produit reste collé sur les parois des vis. Dans ce cas, le produit reste aussi collé sur les fourreaux et/ou dans la trémie d’introduction, et donc le mélangeage et l’évacuation ne se font que partiellement. Beaucoup de produit reste collé sur les parois métalliques des vis, des fourreaux ou de la trémie d’introduction. Même si des ajustements de vitesses, températures, pression permettent une amélioration, ils ne permettent ni une bonne répétabilité du mélangeage ni évacuation totale du mélangeur.
Les vis autonettoyantes sont souvent utilisées sur des mélangeurs à bi-vis connus (par exemple, du type représenté par la publication JPH0550425). Ces mélangeurs à bi-vis autonettoyantes sont aussi connus sous le nom de « mélangeur en continu ». Ils permettent de faire des mélanges collants mais, pour des mélanges caoutchouteux, leur taille et leur débit reste limités. Des exemples des vis autonettoyantes sont divulguées par les brevets EP0160124B1, EP0002131B1, US 4,300,839, US 4,131,371, et US 6,022,133 et par la publication WO2016/107527.
L’utilisation de fourreaux mobiles sur des machines d’extrusion et de mélangeage à vis est aussi connue. Par le passé, des fourreaux mobiles ont été imaginés afin de faire varier en temps réel les jeux et volumes internes à l’intérieur de machines d’extrusion et de mélangeage à vis et fourreaux (voir des exemples divulgués par les publications WO2009057753 et JPH0550425). Le produit à extruder ou à mélanger passe dans les espaces laissés par la différence de volume entre la vis et ses fourreaux. Ces espaces, et plus particulièrement le jeu laissé entre le sommet des filets de vis et le sommet des filets des fourreaux (si le fourreau n’a pas de filet, on considère le plus petit diamètre intérieur), sont importants pour le travail du produit, sa vitesse d’avancée et les éventuelles pressions à l’intérieur de la machine. La qualité de mélangeage ou d’extrusion est liée à ces jeux.
Le produit qui est soumis à une pression très importante en bout de vis va chercher à aller vers les zones où la pression est moindre. Lorsque le produit va se déplacer dans la machine, il va subir des cisaillements importants qui vont favoriser le travail et l’homogénéisation du produit. Le fait d’utiliser des fourreaux mobiles permet dès le début du cycle de mélangeage d’avoir un entrefer important et donc une perte de charge faible malgré une viscosité importante. La mise en cycle du produit peut se faire dès le début.
Par ailleurs, les presseurs mobiles (ou « pilons ») permettent d’exercer une pression sur le mélange en cours de fabrication et donc d’améliorer le travail de la gomme. Les pilons sont largement utilisés sur les mélangeurs internes fonctionnant par batch de type Banbury. Le brevet US1,370,398, par exemple, décrit un mélangeur interne avec pilon, et le brevet US7,404,664 explique une évolution de la forme d’un pilon permettant d’améliorer le mélangeage. Les pilons permettent aussi d’éviter toute rétention dans la zone au-dessus des rotors. Par contre, ces presseurs ne permettent pas l’évacuation complète de mélanges extrêmement collants, une évacuation qui est réalisée en général par le dessous du mélangeur.
En plus, de manière connue, la fabrication des profils de caoutchouc fait appel à des appareils d’extrusion qui ont pour fonction de produire des bandes de caoutchouc selon un profil déterminé. Ces dispositifs sont formés d’un corps et d’une vis en rotation dans le corps de sorte que la mise en rotation de la vis a pour effet d’extruder le mélange et de fournir un travail mécanique au mélange. D’une part, la viscosité du mélange est diminuée, et, d’autre part, le mélange est propulsé vers une filière d’extrusion dans le but de conférer un profil déterminé au produit extrudé. La filière d’extrusion est généralement formée d’une lame profilée fixe et d’un rouleau rotatif ou de deux rouleaux rotatifs tournant dans des sens contraires (autrement dit « un système de type nez à rouleaux »). Des exemples des systèmes de type nez à rouleaux sont divulgués par les brevets FR1563077, FR2282993 et FR3001654. Un exemple d’un système de type nez à rouleaux utilisé en sortie d’une machine d’extrusion bi-vis conique convergente est divulgué par les brevets JP4294005 et US8,517,714.
Ainsi, l’invention divulguée associe les bénéfices des mélangeurs à bi-vis conique convergente avec des bénéfices des vis autonettoyantes. L’invention divulguée anticipe aussi des modes de réalisation qui associent ces bénéfices avec les bénéfices d’une variété d’outils, y compris des pilons, des systèmes de type nez à rouleaux et des fourreaux mobiles. En associant ces solutions dans des combinaisons variables, un mélangeage amélioré et une évacuation totale sont obtenus de manière fiable et dans des temps de cycle diminués, même avec des mélanges particulièrement collants et/ou dé-cohésifs.
L’invention concerne une machine de mélangeage et d’extrusion pour la fabrication des mélanges caoutchouteux. La machine comprend un mélangeur à bi-vis conique convergente avec un châssis fixe qui soutient des fourreaux dans lequel deux vis sont montées de manière inclinée entre une ouverture disposée en amont des fourreaux, où une trémie d’introduction de la machine 10 alimente les vis, et une sortie disposée en aval des fourreaux, où le mélangeur fait sortir le mélange à la fin d’un cycle de mélangeage. La machine comprend aussi un ou des moteurs qui réalise la rotation des deux vis dans les fourreaux pendant le cycle de mélangeage, et une ou des portes amovibles fournies à la sortie pour permettre, pendant le cycle de mélangeage, l’évacuation et la mise en forme d’un mélange de caoutchouc. Les deux vis sont montées dans le mélangeur de façon à ce que les sommets de filets de chaque vis viennent tangenter les surfaces de la vis opposée pour que les vis restent sensiblement en contact l’une par rapport à l’autre lors de la rotation des vis avec un angle et un entraxe qui permettent l’autonettoyage. Le contour d’une surface interne des fourreaux est prédéfini pour permettre de déterminer une distance prédéterminée entre chaque filet et la surface intérieure d’un fourreau correspondant, les sommets de filets des vis venant tangenter les surfaces internes des fourreaux et empêchant la rétention de mélange sur ces surfaces.
Dans certains modes de réalisation de la machine, la machine comprend en outre un pilon comprenant une surface intérieure ayant une forme qui est complémentaire à un contour extérieur des deux vis, le pilon se déplace le long de l’intérieur de la trémie d’introduction entre une position élevée, où les deux vis restent accessibles pour introduire le mélange, et une position baissée, où la surface intérieure du pilon forme une partie supérieure du mélangeur.
Dans certains modes de réalisation, la machine comprend en outre un système de type nez à rouleaux comprenant deux rouleaux contrarotatifs disposés juste en aval de la sortie pour former une nappe du mélange sortant du mélangeur.
Dans certains modes de réalisation de la machine, la machine comprend en outre un ou des fourreaux mobiles qui sont disposés dessus-dessous vers la sortie, chaque fourreau mobile avec une surface d’appui avec une superficie d’appui prédéterminée en fonction d’une élasticité du mélange. Les fourreaux mobiles comprennent des éléments amovibles qui se déplacent par un mouvement linéaire par rapport à la sortie pour régler un espace prédéterminé entre les fourreaux et les vis. Le mouvement linéaire est défini entre une position fermée des fourreaux mobiles pour favoriser le malaxage, et une position ouverte des fourreaux mobiles de manière à favoriser le flux du mélange à l’intérieur du mélangeur.
Dans certains modes de réalisation de la machine, les vis sont choisies parmi des profils interpénétrés et conjugués, y compris des profils co-rotatifs interpénétrés avec profils conjugués.
Dans certains modes de réalisation de la machine, le mélangeur comprend un mélangeur du type bi-vis contra-rotative interpénétrée, avec des vis montées dans les fourreaux avec une porte amovible en bout qui vient épouser la forme des vis. Il existe des modes de la machine dans lesquels les vis sont symétriques. Il existe de’autres modes de la machine dans lesquels les vis sont asymétriques.
Dans certains modes de réalisation de la machine, les fourreaux comprennent des canaux de refroidissment pour gérer la température du mélange pendant le cycle de mélangeage.
Dans certains modes de réalisation de la machine, la porte amovible comprend un ou des volets coulissants installés par rapport à la sortie de sorte que les volets coulissants se déplacent linéairement entre une position fermée, dans laquelle les volets coulissants empêchent la sortie du mélange du mélangeur, et une position ouverte, dans laquelle les volets coulissants servent à empêcher le mélange de s’échapper par les côtés des rouleaux contrarotatifs pour contraindre le mélange à passer entre les rouleaux .
L’invention concerne aussi un procédé de mélangeage du type comprenant l’étape de mélangeage et d’extrusion d’un mélange caoutchouteux à partir de la machine divulguée. Le procédé comprend les étapes suivantes :
- une étape de mise en rotation en marche avant des vis avec les portes amovibles (28, 28’) fermées ;
- une étape d’introduction du mélange à la machine, pendant laquelle les vis continuent à tourner et les portes amovibles (28, 28’) restent fermées ;
- une étape de mise en rotation en marche arrière des vis avec les portes amovibles fermées, pendant laquelle les vis tournent en sens inverse par rapport à l’étape de mise en rotation en marche avant des vis ; et
- une étape de vidange de la machine, pendant laquelle les portes amovibles s’ouvrent pour laisser sortir le mélange de la sortie de la machine vers un procédé aval et dans laquelle les vis continuent à tourner jusqu’à le mélangeur est vide.
Dans certains modes de réalisation du procédé, l’étape d’introduction du mélange à la machine comprend l’introduction des matières premières pour former le mélange.
Dans certains modes de réalisation du procédé, l’étape d’introduction du mélange à la machine comprend l’introduction d’un ou des masterbatchs.
Dans certains modes de réalisation du procédé, la porte amovible est ouverte à la fin du cycle de mélangeage, les fourreaux mobiles sont en position fermée en fin du cycle de mélangeage.
D’autres aspects de l’invention vont devenir évidents grâce à la description détaillée suivante.
La nature et les divers avantages de l’invention vont devenir plus évidents à la lecture de la description détaillée qui suit, conjointement avec les dessins annexés, sur lesquels les mêmes numéros de référence désignent partout des parties identiques, et dans lesquels :
La figure 1 représente une vue en perspective d’une machine de mélangeage et d’extrusion et de l’invention.
La figure 2 représente une vue latérale, en coupe partielle, d’un mode de réalisation de la machine de la FIG. 1 avec un mélangeur à bi-vis conique convergente.
La figure 3 représente une vue latérale, en coupe partielle, d’une vis du mélangeur de la FIG. 2 montée dans des fourreaux du mélangeur.
La figure 4 représente une vue au-dessus des vis de la figure 3 montées dans le mélangeur avec une porte amovible fermée, et la figure 5 représente une vue correspondante avec la porte amovible ouverte.
La figure 6 représente une vue frontale d’un pilon d’un mode de réalisation de la machine de l’invention.
La figure 7 représente une vue latérale, en coupe partielle, du pilon de la figure 6 dans une position baissée par rapport au mélangeur.
La figure 8 représente une vue latérale, en coupe partielle, d’un mode de réalisation de la machine de l’invention comprenant le pilon des figures 6 et 7 et au moins un entre un système de type nez à rouleaux et un ou des fourreaux mobiles disposés vers une sortie du mélangeur.
La figure 9 représente une vue latérale, en coupe partielle, d’une vis du mélangeur de la FIG. 8 y compris des fourreaux mobiles.
La figure 10 représente une vue au-dessus d’un mode de réalisation du mélangeur avec des bi-vis contra-rotatives autonettoyantes interpénétrées, les vis étant symmétriques.
La figure 11 représente une vue schématique élargie des jeux laissés entre les filets des vis de la figure 10.
La figure 12 représente une vue au-dessus d’un mode de réalisation du mélangeur avec des bi-vis contra-rotatives autonettoyantes interpénétrées, les vis étant asymétriques.
La figure 13 représente une vue latérale, en coupe partielle, d’un mode de réalisation de la machine utilisant les vis symétriques de la figure 10 ensemble avec des rouleaux et des fourreaux mobiles.
La figure 14 représente une vue partielle de face de la machine de la figure 8 avec des portes amovibles en position ouverte.
Les figures 15 à 17 représentent des étapes d’un exemple d’un cycle d’un procédé de mélangeage de l’invention.
Description détaillée
En se référant maintenant aux figures, sur lesquelles les mêmes numéros identifient des éléments identiques, la figure 1 représente un mode de réalisation d’une machine de mélangeage et d’extrusion à vis (où « machine ») 10 de l’invention. La machine 10 comprend un mélangeur à bi-vis conique convergente (ou « mélangeur ») 12 adapté pour des matières caoutchouteuses. Le mélangeur 12 inclut un châssis fixe 14 qui soutient des fourreaux fixes (ou « fourreaux ») 16 dans lequel les deux vis 18 sont montées. Un ou des moteurs 20 réalisent la rotation des deux vis dans les fourreaux 16 pendant un cycle de mélangeage. Une surface supérieure du châssis fixe 14 inclut des guides (pas représentés) sur lesquels les fourreaux 16 (sans les vis 18) sont capables de se déplacer en mouvement de translation. Le mélangeur 12 est choisi parmi des mélangeurs disponibles du commerce, y compris le type divulgué par le brevet US 7,556,419 et proposé par Colmec S.p.A.
En se référant encore à la figure 1 et en outre aux figures 2 à 5 (qui représentent un mode de réalisation de la machine de la figure 1) , les vis 18 sont montées dans les fourreaux 16 de manière inclinée entre une ouverture 22 disposée en amont des fourreaux (où une trémie d’introduction 24 de la machine 10 alimente les vis 18), et une sortie 25 disposée en aval des fourreaux (où le mélangeur 12 fait sortir le mélange à la fin du cycle de mélangeage). Les fourreaux 16 peuvent inclure des canaux de refroidissment connus pour gérer la température du mélange. Un mode de réalisation des canaux de refroidissement est représenté dans les figures 4 et 5 par les canaux 17, mais il est bien entendu que des configurations équivalentes peuvent être substituées.
La machine 10 peut inclure un convoyeur facultatif connu par l’homme de l’art (par exemple, le tapis 26 représenté dans la figure 2) pour servir à introduire des constituants par la trémie d’introduction 24. Ces constituants peuvent être tous types de constituants nécessaires à la fabrication de produits caoutchouteux.
En se référant encore aux figures 1 à 5, au moins une porte amovible 28 est fournie à la sortie 25 des fourreaux 16 qui ferme la sortie pendant le cycle de mélangeage (voir les figures 3 et 4). La porte amovible 28 est ouverte à la fin de cycle de mélangeage (voir la figure 5) pour permettre l’évacuation et la mise en forme du mélange de caoutchouc. Comme utilisé ici, les termes « la porte amovible » et « les portes amovibles » sont interchangeables.
Dans un mode de réalisation de la machine 10 représenté par les figures 3 à 5, les deux vis 18 sont montées dans le mélangeur 12 de façon à ce que les sommets de filets de chaque vis viennent tangenter les surfaces de la vis opposée. Autrement dit, les vis sont sensiblement en contact l’une par rapport à l’autre avec un angle et un entraxe qui vont permettre l’autonettoyage. On dit que les vis sont « sensiblement en contact » lorsque les vis peuvent se nettoyer par friction, ou lorsque les deux vis se font face avec un écart si petit entre elles qu'un matériau extrudé ne peut pas rester accroché sur les surfaces des vis. On dit que les vis se frottent les unes aux autres, ou sont « autonettoyantes», lorsque les matériaux transportés dans le canal de l'une des vis ne pourront pas rester dans ce canal sur une distance de plus d'un tour de la vis. Par conséquent, le matériau subit beaucoup plus de mouvements dans le sens aval, parallèlement à l'axe de la vis, que dans un sens latéral, perpendiculaire à l'axe.
Les deux vis 18 sont assemblées dans le mélangeur 12 avec les axes des deux vis dans le même plan et avec les sommets des filets inscrits dans un cône prédéfini dont un angle aigu σ est prédéfini. Les axes sont séparés par un angle aigu α qui va laisser un jeu très faible entre les surfaces des vis 18 et entre les sommets de filets de vis et des fourreaux 16 de la machine 10. Le jeu va dépendre de la taille de la machine 10 mais n’excédera pas quelques mm. Lors de la rotation des vis 18, les sommets de filets de chacune des vis, étant sensiblement en contact pendant la durée du cycle de mélangeage, viennent tangenter les surfaces des flancs de la vis opposée. Ainsi, aucun produit ne peut rester coller sur une surface des vis sans être poussé par un filet de vis lors de la rotation de celles-ci.
Dans ce mode de réalisation des vis 18, les vis sont choisies parmi des profils interpénétrés et conjugués, et particulièrement parmi des profils co-rotatifs interpénétrés avec profils conjugués (qui sont connus pour leur caractère autonettoyant). Des profils de vis différents sont connus pour être autonettoyants lorsque les vis sont utilisées dans des mélangeurs bi-vis. Par rapport au sens de rotation, les vis sont dites co-rotatives si elles tournent dans le même sens et contra-rotatives si elles tournent en sens inverse l’une de l’autre. Par rapport à l’interpénétration, les vis sont dites interpénétrées lorsque le filet de l’une pénètre plus ou moins profondément dans le chenal de la vis voisine (la vis étant soit partiellement soit totalement interpénétrée). Autrement, les vis sont dites non-interpénétrées ou tangentes. Il est bien entendu que les conditions d’écoulement sont impliquées par des profils conjugués ou non, des vis parallèles ou coniques, des profils mono-filets ou multi-filets, et des vis modulaire ou non.
Le contour d’une surface intérieure 16a des fourreaux 16 est prédéfini, ce qui permet de déterminer une distance entre chaque filet et la surface intérieure d’un fourreau correspondant, et donc le taux de cisaillement à la surface intérieure des fourreaux. De même les sommets de filets des vis viennent tangenter les surfaces internes des fourreaux, empêchant toute rétention de matériau de mélange sur ces surfaces.
En se référant en outre aux figures 6 et 7, un autre mode de réalisation de la machine 10 comprend les deux vis 18 et un pilon 30 qui se déplace à l’intérieur de la trémie d’introduction 24. Le pilon 30 est similaire aux pilons utilisés sur des procédés de mélangeage tels que des mélangeurs internes de type Banbury.
Comme dans les mélangeurs internes, le pilon 30 sert à appuyer sur le mélange et ainsi permettre de transmettre plus d’énergie et de cisaillement au mélange (voir, par exemple, le brevet US7,404,664 cité au-dessus). Une surface intérieure 30a du pilon 30 à une forme qui est complémentaire à un contour extérieur des deux vis 18. Le guidage du pilon 30 est fait entre une position élevée (représentée par la figure 2), où les deux vis 18 restent accessibles pour introduire le mélange, et une position baissée (voir la figure 7), où la surface intérieure 30a du pilon 30 forme une partie supérieure du mélangeur 12. Le guidage du pilon 30 se fait par des systèmes à glissières tels que connus sur des pilons de Banbury (animé, par exemple, par des vérins qui peuvent être pneumatiques, hydrauliques ou leurs équivalents). Ainsi, en sa position baissée, le pilon 30 ne laisse qu’un jeu très faible entre les sommets de filets des vis 18 et sa surface intérieure 30a. Dans cette position, il n’y a plus de surfaces internes qui ne soient pas « nettoyées » par les mouvements des vis. En outre, il n’y a plus de zones mortes dans la machine 10. Lorsque la porte amovible 28 s’ouvre pour laisser sortir le mélange, aucune rétention de produit n’est possible et l’intégralité du mélange sera évacuée par le mouvement des vis 18.
En se référant encore à la figure 7 (les deux vis étant représentées dans une forme schématique), le pilon 30 sert à appuyer sur le mélange, permettant de transmettre plus d’énergie et de cisaillement au mélange. Le pilon 30 sert également à nettoyer les surfaces de la trémie 24 lors de son mouvement de descente, enlevant les morceaux de caoutchouc qui pourraient y coller. En même temps, le pilon 30 sert également à améliorer l’avalage du mélange lorsque celui-ci arrive sous forme de « masterbatch » en provenance d’une machine en amont (les qualités d’un « masterbatch » sont décrites en dessous). Le pilon 30 force le mélange à passer rapidement entre les vis 18 et donc éviter que celui-ci ne reste en bloc au-dessus des vis.
En se référant en outre à la figure 8 (dans lesquelles les mêmes numéros identifient les mêmes éléments), un mode de réalisation de la machine 10 peut inclure un système de type nez à rouleaux. Un système de type nez à rouleaux comprend deux rouleaux contrarotatifs 32 disposés juste en aval de la sortie 25 pour former une nappe du mélange en sortant du mélangeur 12 (les rouleaux 32 sont aussi représentés dans la figure 1). Le système de type nez à rouleaux peut inclure aussi un moyen de gestion facultatif (pas représenté) pour contrôler la vitesse d’alimentation du mélange aux rouleaux. La rotation des rouleaux 32 est gérée par la quantité de mélange fournie par le mélangeur 12 (détectée, par exemple, par un capteur de proximité, par un capteur de pression ou par un dispositif équivalent).
En se référant aux modes de réalisation de la machine représentés jusqu’ici, les vis 18 sont choisies parmi des profils interpénétrés et conjugués, et particulièrement parmi des profils co-rotatifs interpénétrés avec profils conjugués (qui sont connus pour leur caractère autonettoyant). Il est entendu qu’il existe plusieurs modes de réalisation des vis 18, y compris sans limitation, de type à un, deux ou trois filets, ou de type bi-filets conjugué. Les vis peuvent être choisies parmi des vis avec un filet ou parmi des vis avec deux, trois ou quatre filets. Les profils contra-rotatifs interpénétrés sont également connus pour leur montage et leur utilisation dans le mélangeur 12. L’invention applique ces types de vis et leurs équivalentes au mélangeur 12 de la machine 10 en fonction de la recette de mélange de caoutchouc choisi et ses propriétés souhaitées.
En se référant encore aux figures 1 à 8, et en outre à la figure 9, un autre mode de réalisation de la machine 10 associe les bénéfices des vis 18, du pilon 30 et des rouleaux contrarotatifs 32 avec un ou des fourreaux mobiles comme les fourreaux mobiles 34 représentés dans les figures 8 et 9. Les fourreaux mobiles 34 sont disposés dessus-dessous vers la sortie 25. Il est bien entendu que d’autres modes des fourreaux mobiles connus peuvent être employés (par exemple, des modes gauche-droit et à angle). Les fourreaux mobiles 34 comprennent des éléments amovibles pour régler un espace prédéterminé entre les fourreaux 16 et les vis 18. Chaque fourreau mobile possède une surface d’appui 34a avec une superficie d’appui prédéterminée en fonction d’une élasticité du mélange. Il est entendu que les fourreaux mobiles ayant des surfaces d’appui avec des superficies différentes sont interchangeables pour assurer l'utilisation de la machine sans avoir à la remplacer.
Le mode de réalisation montré comprend deux fourreaux mobiles 34, mais il est bien entendu qu’un seul fourreau mobile (ou un autre élément équivalent) ou plusieurs fourreaux mobiles (ou d’autres éléments équivalents) peuvent-être intégrés (par exemple, en mode dessus-dessous, en mode gauche-droit ou en mode à angle). Les fourreaux mobiles 34 ajustent l’espace entre les fourreaux et les vis de façon à favoriser le flux du mélange à l’intérieur du mélangeur 12, permettant ainsi de régler la durée et le degré de malaxage du mélange.
En se référant encore aux figures 8 et 9, les deux vis 18 font circuler le mélange d’un côté amont (à côté de la trémie d’introduction 24) vers un côté aval où les fourreaux mobiles 16 de la machine 10 sont installés. Les fourreaux mobiles 34 sont installés par rapport à la sortie 25 du mélangeur 12 de sorte que, dans une position ouverte, ils permettent la circulation du mélange vers les rouleaux 32 du système de type nez à rouleaux. Les fourreaux mobiles peuvent bouger d’une façon alternative ou aléatoire pour réduire l’espace entre les vis et la surface d’appui d‘une manière aléatoire, créant ainsi des flux du mélange de l’aval vers l’amont et préférentiellement sur le dessus ou sur le dessous). Par exemple, dans une manière d’utiliser la machine 10, les fourreaux mobiles 34 sont plutôt en position ouverte en début de cycle de mélangeage lorsque le mélange a une viscosité importante (pour favoriser le flux de mélange), et sont plutôt en position fermée en fin de cycle de mélangeage lorsque le mélange a une viscosité plus faible (pour favoriser le malaxage). Le guidage des fourreaux mobiles 34 se fait par des systèmes connus (animé, par exemple, par des vérins qui peuvent être pneumatiques, hydrauliques ou leurs équivalents). Le mouvement linéaire des fourreaux mobiles 34 est géré par la quantité de mélange fournie par le mélangeur 12 (détecté, par exemple, par un capteur de proximité, par un capteur de pression ou par un dispositif équivalent).
En se référant en outre aux figures 10 à 13, ces figures représentent des modes de réalisation du mélangeur 12, étant des modes bi-vis contra-rotative autonettoyante interpénétrée. Pour chaque mode de réalisation, les vis sont montées dans les fourreaux 16’ avec une porte amovible 28’ en bout qui vient épouser la forme des vis. Dans les figures 10 et 11, les deux vis 18’ sont symétriques pour éliminer les zones mortes dans la machine 10 pendant le cycle de mélangeage. La figure 11 montre particulièrement les jeux faibles laissés entre les filets des vis 18’, qui fonctionnent de manière à rester sensiblement en contact. Dans la figure 12, les deux vis 18’’ sont asymétriques pour permettre de libérer des espaces plus importantes qui vont permettre de favoriser le flux de mélange. Pour chaque mode de réalisation, les fourreaux 16’ peuvent inclure des canaux de refroidissement connus (représentés par des canaux 17’) pour gérer la température du mélange.
Il est bien entendu que ces modes de réalisation des vis sont susceptibles d’être incorporés dans des modes de réalisaiton différents de la machine 10. Par exemple, la figure 13 représente un mode de réalisation de la machine 10 dans lequel les vis symmétriques 18’’ sont utilisés ensemble avec les rouleaux 32 et les fourreaux mobiles 34 (les fourreaux mobiles étant dans un état de reserrement partiel avec un fourreau mobile 34frestant dans une position fermée et l’autre fourreau mobile 34oen train de prendre une position ouverte). Il est bien entendu que les vis asymétriques 18’’ peuvent être substituées par les vis symétriques 18’ en fonction de la recette du mélange choisi sans modification de fonctionnement de la machine 10.
Dans ce mode de réalisation de la machine 10, les portes amovibles peuvent être des volets coulissants 40 comme représentés dans la figure 14. Les volets coulissants 40 sont intercalés entre les rouleaux 32 et une face avant des fourreaux mobiles 34 de la machine 10. Les volets coulissants 40 comprennent des éléments amovibles pour régler le flux du mélange sortant du mélangeur 12. Les volets coulissants 40 sont installés par rapport à la sortie 25 du mélangeur 12 de sorte que, dans une position fermée (pas représentée), ils empêchent la sortie du mélange du mélangeur 12 (par exemple, pour favoriser le malaxage lorsque le mélange a une viscosité plus faible). Dans une position ouverte (représentée dans la figure 14), les volets coulissants servent « d’oreilles » aux rouleaux 32 qui empêchent le mélange de s’échapper par les côtés des rouleaux 32. Ainsi, le mélange est contraint à passer entre les deux rouleaux et va être calandré sous forme d’une nappe de faible épaisseur et d’une largeur prédéfinie par l’ouverture des volets coulissants.
En se référant encore aux figures 15 à 17, une description détaillée est donnée à titre d’exemple d’un cycle d’un procédé de mélangeage de l’invention. Il est bien entendu que le procédé peut être facilement adapté pour tous les modes de réalisation de la machine 10.
En lançant un cycle du procédé de mélangeage de l’invention, le procédé de mélangeage comprend une étape de mise en rotation en marche avant des vis 18 (voir la flèche A de la figure 15) avec les portes amovibles 28 fermées. Pendant cette étape, les vis en rotation provoquent un mouvement du produit vers l’aval du mélangeur dès l’introduction du mélange (ou des matières premières) dans la machine 10. Dans tous les modes de réalisation de la machine 10, la vitesse de rotation peut être variable pendant le cycle. Lorsque les vis 18 sont interpénétrées, la vitesse de rotation des deux vis est synchronisée.
Le procédé de mélangeage comprend une étape d’introduction d’un mélange M dans la machine 10 (représenté en train d’être transporté par le tapis 26 par la flèche B de la figure 15). Pendant cette étape, les vis 18 continuent à tourner et les portes amovibles 28 restent fermées. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant un pilon 30, le pilon reste dans sa position élevée pendant cette étape. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant aussi des rouleaux 32, les rouleaux restent en attente pendant cette étape. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant en outre des fourreaux mobiles 34, les fourreaux mobiles restent dans leur position ouverte (c.-à-d., avec l’espace entre les fourreaux et les vis au maximum) pendant cette étape.
Pendant l’étape d’introduction du mélange dans la machine 10, le cycle du procédé de mélangeage peut être lancé en introduisant, dans la machine vide, les différentes matières premières nécessaires à la réalisation du produit, y compris, sans limitation, un matériau élastomère (par exemple, un caoutchouc naturel, un élastomère synthétique et des combinaisons et équivalents de ceux-ci) et un ou plusieurs ingrédients, tels qu’un ou plusieurs agents de mise en œuvre, agents de protection et charges de renforcement. Les matières premières peuvent également comprendre un ou plusieurs autres ingrédients tels que le noir de carbone, la silice, les huiles, les résines et les agents de réticulation ou vulcanisation. Tous les ingrédients sont introduits dans des quantités variables en fonction des performances souhaitées des produits obtenus des procédés de mélangeage (par exemple, des pneumatiques).
Le cycle de mélangeage peut également se faire en démarrant le cycle avec un produit déjà mélangé mais ne contenant pas tous les ingrédients de la recette (appelé « masterbatch »). Par exemple, les résines et les agents de vulcanisation ne sont pas présents dans le masterbatch. Ces ingrédients, qui rendent difficiles le mélangeage (notamment pour des problèmes de collant ou de décohésion), peuvent être ajoutés dans le mélangeur 12 pour terminer le mélangeage. Dans ce cas, soit le masterbatch est récupéré chaud en provenance d’un mélangeur amont (tel qu’un mélangeur interne ou un mélangeur externe), soit le masterbatch est froid car il a été fabriqué et conditionné plusieurs heures voire plusieurs jours au préalable.
Pendant l’étape d’introduction du mélange dans la machine 10, le tapis 26 (ou un autre moyen équivalent) sert à introduire successivement les matières premières et d’autres ingrédients nécessaires en respectant une recette prédéterminée. Dans un mode de réalisation, du matériau élastomère est introduit dans la machine 10, suivi par l’introduction des charges renforçantes tels que noir de carbone ou silice, des huiles, des résines et des agents de vulcanisation.
Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant un pilon 30, le procédé de mélangeage comprend une étape de descente du pilon réalisée après l’étape d’introduction du mélange M dans la machine 10 (voir la flèche C de la figure 15). Les vis 18 continuent à tourner pendant cette étape. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant aussi des rouleaux 32, les rouleaux restent en attente pendant cette étape.
Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant en outre des fourreaux mobiles 34, le procédé de mélangeage comprend une étape de resserrement partiel des fourreaux mobiles 34 (soit les deux éléments amovibles simultanément soit les deux éléments amovibles alternativement) (voir les flèches D de la figure 15). Le resserrement partiel des fourreaux mobiles peut faire référence à leur mouvement alternatif (voir l’exemple représenté par la figure 13) ou à leur mouvement simultané. Pendant cette étape, les vis continuent à tourner, et le pilon reste en bas.
Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant un pilon 30, le procédé de mélangeage comprend une étape de montée du pilon (voir la flèche E de la figure 16). Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant les rouleaux 32, les deux rouleaux restent en attente pendant cette étape. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant en outre des fourreaux mobiles 34, les fourreaux mobiles sont en position partiellement serré pendant cette étape. Pour chaque mode de réalisation de la machine 10, les vis continuent à tourner pendant cette étape.
Le procédé de mélangeage comprend une étape de mise en rotation en marche arrière des vis 10 (voir la flèche F de la figure 16) avec les portes amovibles 28 fermées. Pendant cette étape, les vis tournent en sens inverse par rapport à l’étape de mise en rotation en marche avant des vis. L’ensemble du mélange situé dans la machine 10 a un mouvement d’aval vers l’amont de la machine ce qui va provoquer une distribution supplémentaire des matières premières. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant un pilon 30, le pilon reste en haut pendant cette étape. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant les rouleaux 32, les deux rouleaux restent en attente pendant cette étape. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant en outre des fourreaux mobiles 34, les fourreaux mobiles restent partiellement serrés pendant cette étape.
Le procédé de mélangeage comprend encore une étape de mise en rotation en marche avant des vis (comme représenté par la flèche A de la figure 15) avec les portes amovibles 28 fermées. Pendant cette étape, les vis tournent en sens inverse par rapport à l’étape de mise en rotation en marche arrière des vis. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant un pilon 30, le pilon reste en haut pendant cette étape. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant les rouleaux 32, les deux rouleaux restent en attente pendant cette étape. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant en outre des fourreaux mobiles 34, les fourreaux mobiles restent partiellement serrés pendant cette étape.
Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant un pilon 30, le procédé de mélangeage comprend une étape de descente du pilon (comme représenté par la flèche C de la figure 15) réalisée après l’étape précédente de mise en rotation en marche avant des vis 18. Les vis continuent à tourner pendant cette étape. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant aussi des rouleaux 32, les rouleaux restent en attente pendant cette étape. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant en outre des fourreaux mobiles 34, les fourreaux mobiles restent partiellement serrés pendant cette étape.
Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant en outre des fourreaux mobiles 34, le procédé de mélangeage comprend une étape de resserrement complet des fourreaux, supprimant donc l’espace entre les fourreaux 16 et les vis 18 (voir les flèches G de la figure 17). Cette étape comprend soit le resserrement simultané soit le resserrement alternatif des deux éléments amovibles. Pendant cette étape, le pilon 30 est remis en haut (comme représenté par la flèche E de la figure 16). Pendant cette étape, les vis 18 continuent à tourner et les rouleaux 32 restent en attente.
Le procédé de mélangeage comprend une dernière étape de vidange de la machine 10. Pendant cette étape, les portes amovibles 28 s’ouvrent pour laisser sortir le mélange de la sortie 25 de la machine vers un procédé aval (voir la figure 5 qui représente le mélangeur 12 avec la porte amovible 28 ouverte). Dans les modes de la machine 10 où les portes amovibles comprennent deux ou plus éléments amovibles, cette étape comprend soit l’ouverture simultanée soit l’ouverture alternative des éléments amovibles. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant un pilon 30, le pilon est abaissé pendant cette étape. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant aussi des rouleaux 32, cette étape comprend en outre l’étape de mise en rotation des rouleaux (voir les flèches H de la figure 17) pour permettre d’évacuer le mélange sous forme de nappes. Dans les modes de réalisation de la machine 10 comprenant en outre des fourreaux mobiles 34, les fourreaux mobiles restent complètement serrés, mais ils peuvent être ajustés en fonction d’un volume du mélange sortant du mélangeur. Dans chaque mode de réalisation de la machine 10, les vis 18 continuent à tourner pendant cette étape pour vider complètement la machine 10.
A l’issu du cycle de mélangeage, le produit est fini de mélanger et peut être utilisé sur un procédé aval (qui peut être, par exemple, un procédé de mise en palette, un procédé de mise en forme, et/ou un autre procédé de mélangeage et/ou un procédé d’extrusion). Après la fin de l’étape de vidange de la machine 10, le cycle du procédé de mélangeage peut redémarrer. Il est bien entendu que certaines étapes du cycle, ainsi que le cycle lui-même, peuvent être réalisées d’une façon itérative en fonction de la recette de mélange choisie. Grâce à l’autonettoyage des vis 18, tous types de mélanges, y compris les mélanges collants et les mélanges de-cohésifs, sont ainsi complétement évacués de la machine.
Il est envisagé que la machine 10 peut réaliser un ou des processus concernant la plastification des élastomères naturels.
Un cycle du procédé de mélangeage de l’invention peut être fait par la commande du PLC et peut inclure des pré-programmations des informations de gestion. Par exemple, un réglage de procédé peut être associé avec le mélange qui est fourni au mélangeur 12, y compris les propriétés des vis 18, les propriétés du mélange entrant dans la trémie 24 et les propriétés du mélange sortant du mélangeur.
Pour toutes les réalisations, un système de surveillance pourrait être mis en place. Au moins une partie du système de surveillance peut être fournie dans un dispositif portable tel qu'un dispositif de réseau mobile (par exemple, un téléphone mobile, un ordinateur portable, un ou des dispositifs portables connectés au réseau (y compris des dispositifs « réalité augmentée » et/ou « réalité virtuelle », des vêtements portables connectés au réseau et/ou toutes combinaisons et/ou tous équivalents).
Dans des modes de réalisation de l’invention, la machine 10 (et/ou un système qui incorpore la machine 10) peut recevoir des commandes vocales ou d'autres données audio représentant, pour exemple, une démarche ou un arrêt de rotation des vis 18. La demande peut inclure une demande pour l'état actuel d'un cycle de procédé de mélangeage. Une réponse générée peut être représentée de manière audible, visuelle, tactile (par exemple, en utilisant une interface haptique) et/ou virtuelle ou augmentée.
Dans un mode de réalisation, le procédé peut comprendre une étape d'entraînement de la machine 10 (ou d’entraînement d’un système qui incorpore la machine 10) pour reconnaître des valeurs représentatives du mélange sortant du mélangeur 12 (par exemple, des valeurs de température et viscosité) et pour faire une comparaison avec des valeurs ciblés. Cette étape peut inclure l’étape d’entraînement de la machine à reconnaître des non-équivalences entre les valeurs comparées. Chaque étape de l’entraînement inclut une classification générée par moyens d’auto-apprentissage. Cette classification peut inclure, sans limitation, les paramètres des matières premières et des masterbatchs de la recette de mélange choisie, les configurations des vis autonettoyantes, les durées des cycles de procédé et les valeurs attendues à la fin d’un cycle en progrès (par exemple, la valeur de l’espace entre les fourreaux et les vis pendant les étapes du cycle de mélangeage où les fourreaux mobiles sont partiellement serrés, etc.).
La machine 10 est adaptée pour le traitement d’une variété de mélanges de caoutchouc, y compris les mélanges collants et les mélanges de-cohésifs, sans diminution d’une productivité industrielle.
Le terme « décohésif » fait référence à un mélange qui, dans un usage industriel sur procédé de mise en forme, possède une résistance mécanique à cru inférieure aux efforts d’allongements imposés. Ceci a pour conséquence de déchirer le matériau et générer les difficultés industrielles (par exemple, perte de matière, baisse de l’efficacité de mélangeage, et irrégularité d’approvisionnement des machines suite à rupture de bande). Des facteurs qui influencent le niveau de décohésion incluent, sans limitation, la caractéristique du polymère (par exemple, le chimie (SBR, IR, BR, NR), la fonctionnalisation, la macrostructure et la microstructure), la caractéristique du mélange (par exemple, la fraction volumique de charge et de plastifiant et le taux d’agents de mise en œuvre), et l’existence d’un équilibre entre l’adhésion du mélange aux outils de mise en œuvre et leur énergie de de cohésion interne.
Le terme « collant » définit une propriété d’un mélange de caoutchouc qui varie suivant les formulations des mélanges. En dessous sont décrits les paramètres de formulation influençant le collant des mélanges sur les procédés industriels.
En considérant le niveau de collant des mélanges dans les ateliers de fabrication, les propriétés d’une composition des mélanges influencent ce niveau, notamment :
  • Le ratio du taux de charge renforçante et le taux de plastifiant, ce ratio indiquant un mélange plus collant en fonction de l’abaissement du ratio.
  • Le ratio de résine dans le mélange, ce ratio indiquant un mélange plus collant en fonction de l’augmentation du ratio.
  • La fraction volumique d’élastomère qui indique un mélange plus collant en fonction d’abaissement de la fraction volumique.
On considère aussi la caractéristique de l’élastomère qui peut entrer dans la composante du collant des mélanges. Dans cet exemple, on considère un Mooney ML1+4 100°C d’élastomère sec <50points, ou la présence d’isoprène. Le Mooney, également connu sous les noms de viscosité ou plasticité, caractérise, d'une manière connue, des substances solides. On utilise un consistomètre oscillant tel que décrit dans la norme ASTM D1646 standard (1999). Cette mesure de plasticité est effectuée selon le principe suivant : l'échantillon analysé à l'état brut (à savoir, avant cuisson) est moulé (formé) dans une enceinte cylindrique chauffée à une température donnée (par exemple 35°C ou. 100°C). Après une minute de préchauffage, le rotor tourne au sein de l'éprouvette à 2 tours/minute et le couple utile pour entretenir ce mouvement est mesuré pendant 4 minutes de rotation. La viscosité Mooney (ML 1 + 4) est exprimée en "unité Mooney"(avec 1UM=0,83 Nm) et correspond à la valeur obtenue à la fin des 4 minutes
Un mélange très collant n’est pas forcément un mélange « extrême » sur un des critères, mais c’est l’association de tous les critères qui donne son collant et donc sa difficulté de réalisation. En multipliant ces critères, un « indice de collant » est donc trouvé et représenté par le tableau en dessous :
[Tableau.1]
De façon empirique et suivant différents critères de faisabilité industrielle, un bilan est réalisé sur la faisabilité industrielle de plusieurs mélanges. La limite de faisabilité est établie pour des indices de collant au-dessus de 3.5 et 4.5 points.
Exemples de mélanges:
[Tableau.2]
Les deux mélanges « KM collant » et « KM collant bis », avec des indices respectifs 4.9 et 4.5, ne sont pas considérés comme ayant une faisabilité industrielle satisfaisante. Toutefois, la machine de l’invention permet de réaliser ces mélanges de façon industrielle avec une productivité supérieure par rapport à des machines conventionnelles de type mélangeur interne ou mélangeur externe.
Pour obtenir les mélanges avec les propriétés souhaitées dans les cycles plus courts, l’invention préserve tous les avantages d’un mélangeur à bi-vis conique convergente. En même temps, l’invention associe les solutions des vis autonettoyantes, des pilons et des systèmes de type nez à rouleaux. En outre, l’invention associe ces solutions avec des solutions de fourreaux mobiles. Ainsi, une seule machine est fournie qui est capable de traiter une variété de mélanges, y compris les mélanges collants et de-cohésifs, sans changement d’équipement dans une installation de mélangeage.
Les termes « au moins un(e) » et « un(e) ou plusieurs » sont utilisés de manière interchangeable. Les gammes qui sont présentées comme se situant « entre a et b » englobent les valeurs « a » et « b ».
Bien que des modes de réalisation particuliers de l’appareil révélé aient été illustrés et décrits, on comprendra que divers changements, additions et modifications peuvent être pratiqués sans s’écarter de l’esprit ni de la portée du présent exposé. Par conséquent, aucune limitation ne devrait être imposée sur la portée de l’invention décrite à l’exception de celles exposées dans les revendications annexées.

Claims (15)

  1. Une machine de mélangeage et d’extrusion (10) pour la fabrication des mélanges caoutchouteux, la machine (10) comprenant un mélangeur à bi-vis conique convergente (12) avec un châssis fixe (14) qui soutient des fourreaux (16, 16’) dans lequel deux vis (18) sont montées de manière inclinée entre une ouverture (22) disposée en amont des fourreaux, où une trémie d’introduction (24) de la machine 10 alimente les vis, et une sortie (25) disposée en aval des fourreaux, où le mélangeur (12) fait sortir le mélange à la fin d’un cycle de mélangeage, un ou des moteurs (20) qui réalise la rotation des deux vis dans les fourreaux pendant le cycle de mélangeage, et une ou des portes amovibles (28, 28’) fournies à la sortie (25) pour permettre, pendant le cycle de mélangeage, l’évacuation et la mise en forme d’un mélange de caoutchouc, caractérisée en ce que :
    les deux vis (18) sont montées dans le mélangeur (12) de façon à ce que les sommets de filets de chaque vis viennent tangenter les surfaces de la vis opposée pour que les vis restent sensiblement en contact l’une par rapport à l’autre lors de la rotation des vis avec un angle et un entraxe qui permettent l’autonettoyage ; et
    le contour d’une surface interne (16a, 16a’) des fourreaux (16, 16’) est prédéfini pour permettre de déterminer une distance prédéterminée entre chaque filet et la surface intérieure d’un fourreau correspondant, les sommets de filets des vis venant tangenter les surfaces internes des fourreaux et empêchant la rétention de mélange sur ces surfaces.
  2. La machine (10) de la revendication 1, comprenant en outre un pilon (30) comprenant une surface intérieure (30a) ayant une forme qui est complémentaire à un contour extérieur des deux vis (18), le pilon se déplace le long de l’intérieur de la trémie d’introduction (24) entre une position élevée, où les deux vis restent accessibles pour introduire le mélange, et une position baissée, où la surface intérieure (30a) du pilon forme une partie supérieure du mélangeur (12).
  3. La machine (10) de la revendication 1 ou de la revendication 2, comprenant en outre un système de type nez à rouleaux comprenant deux rouleaux contrarotatifs (32) disposés juste en aval de la sortie (25) pour former une nappe du mélange sortant du mélangeur (12).
  4. La machine (10) de la revendication 2 ou la revendication 3, comprenant en outre un ou des fourreaux mobiles (34) qui sont disposés dessus-dessous vers la sortie (25), chaque fourreau mobile avec une surface d’appui (34a) avec une superficie d’appui prédéterminée en fonction d’une élasticité du mélange, et les fourreaux mobiles (34) comprenant des éléments mobiles qui se déplacent par un mouvement linéaire par rapport à la sortie (25) pour régler un espace prédéterminé entre les fourreaux et les vis, et le mouvement linéaire étant défini entre une position fermée des fourreaux mobiles pour favoriser le malaxage, et une position ouverte des fourreaux mobiles de manière à favoriser le flux du mélange à l’intérieur du mélangeur.
  5. La machine (10) de l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle les vis (18) sont choisies parmi des profils interpénétrés et conjugués, y compris des profils co-rotatifs interpénétrés avec profils conjugués.
  6. La machine (10) de la revendication 5, dans laquelle le mélangeur (12) comprend un mélangeur du type bi-vis contra-rotative interpénétrée, avec des vis (18) montées dans les fourreaux (16) avec une porte amovible (28’) en bout qui vient épouser la forme des vis.
  7. La machine (10) de la revendication 6, dans laquelle les vis (18) sont symétriques.
  8. La machine (10) de la revendication 6, dans laquelle les vis (18) sont asymétriques.
  9. La machine (10) de l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle les fourreaux (16) comprennent des canaux de refroidissment pour gérer la température du mélange pendant le cycle de mélangeage.
  10. La machine (10) de l’une quelconque des revendications 3 à 9, dans laquelle la porte amovible comprend un ou des volets coulissants (40) installés par rapport à la sortie (25) de sorte que les volets coulissants se déplacent linéairement entre une position fermée, dans laquelle les volets coulissants empêchent la sortie du mélange du mélangeur (12), et une position ouverte, dans laquelle les volets coulissants servent à empêcher le mélange de s’échapper par les côtés des rouleaux contrarotatifs (32) pour contraindre le mélange à passer entre les rouleaux .
  11. Un procédé de mélangeage du type comprenant l’étape de mélangeage et d’extrusion d’un mélange caoutchouteux à partir d’une machine (10) de l’une quelconque des revendications 1 à 10, le procédé comprenant les étapes suivantes :
    une étape de mise en rotation en marche avant des vis (18) avec les portes amovibles (28, 28’) fermées ;
    une étape d’introduction du mélange à la machine (10), pendant laquelle les vis (18) continuent à tourner et les portes amovibles (28, 28’) restent fermées ; et
    une étape de vidange de la machine(10), pendant laquelle les portes amovibles s’ouvrent pour laisser sortir le mélange de la sortie (25) de la machine vers un procédé aval et dans laquelle les vis continuent à tourner jusqu’au mélangeur est vide.
  12. Le procédé de la revendication 11, dans lequel l’étape d’introduction du mélange à la machine (10) comprend l’introduction des matières premières pour former le mélange.
  13. Le procédé de la revendication 11, dans lequel l’étape d’introduction du mélange à la machine (10) comprend l’introduction d’un ou des masterbatchs.
  14. Le procédé de l’une quelconque des revendications 11 à 13, comprenant en outre une étape de mise en rotation en marche arrière des vis avec les portes amovibles fermées, pendant laquelle les vis tournent en sens inverse par rapport à l’étape de mise en rotation en marche avant des vis.
  15. Le procédé de l’une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel :
    la porte amovible (28, 28’) est ouverte à la fin du cycle de mélangeage ; et
    les fourreaux mobiles sont en position fermée en fin du cycle de mélangeage.
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CN202080019084.7A CN113557112B (zh) 2019-03-06 2020-02-25 具有自清洁双螺杆的混合挤出机及使用方法
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115052725A (zh) * 2020-02-20 2022-09-13 波米尼橡胶及塑料有限责任公司 用于混合弹性体材料的设备和方法
JP2023515338A (ja) * 2020-02-20 2023-04-13 ポミニ ラバー アンド プラスチック エス アール エル エラストマー材料の混合装置および方法

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1370398A (en) 1918-09-17 1921-03-01 Birmingham Iron Foundry Machine for treating rubber and other heavy plastic materials
GB1125775A (en) * 1964-09-11 1968-08-28 Bayer Ag A machine for working and simultaneously delivering or displacing fluent materials
FR1563077A (fr) 1968-02-21 1969-04-11
FR2282993A1 (fr) 1974-08-28 1976-03-26 Amf Inc Procede et appareil pour extruder un elastomere sous la forme d'un ruban de dimensions precises
US4131371A (en) 1977-08-03 1978-12-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Co-rotating multiple screw processor
EP0002131A1 (fr) 1977-11-19 1979-05-30 Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Extrudeuse perfectionnée auto-nettoyante
EP0160124A2 (fr) 1984-04-02 1985-11-06 Werner & Pfleiderer GmbH Pétrisseuse à double vis sans fin, tournant dans le même sens, avec disques de pétrissage
DE3920422A1 (de) * 1989-06-22 1991-01-03 Basf Ag Mischvorrichtung fuer mehrkomponentenkunststoffe
JPH0550425A (ja) 1991-08-28 1993-03-02 Kobe Steel Ltd 連続混練機の混練度制御装置
US6022133A (en) 1996-09-24 2000-02-08 The Dow Chemical Company Multiple-screw extruder
WO2005039847A1 (fr) 2003-10-28 2005-05-06 Colmec S.P.A. Procede et machine pour melanger et extruder des matieres plastiques a base de caoutchouc et de silicone
EP1543930A2 (fr) * 2003-12-19 2005-06-22 ThyssenKrupp Elastomertechnik GmbH Procédé et dispositif pour le traitement de caoutchouc
US7404664B2 (en) 2006-01-31 2008-07-29 Farrel Corporation Keel type ram for use in internal batch mixers with tangential rotors
WO2009057753A1 (fr) 2007-11-02 2009-05-07 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Mécanisme de régulation de l'aptitude au pétrissage, extrudeuse, machine de pétrissage en continu, procédé de régulation de l'aptitude au pétrissage et procédé de pétrissage
JP4294005B2 (ja) 2005-05-02 2009-07-08 株式会社モリヤマ ローラヘッド押出機の制御方法
US8517714B2 (en) 2008-06-05 2013-08-27 Moriyama Company Ltd. Sheet forming device
FR3001654A1 (fr) 2013-02-01 2014-08-08 Michelin & Cie Appareil et procede pour extruder un melange d'elastomere
CN105365066A (zh) * 2015-11-24 2016-03-02 重庆市巴南区新星橡胶厂 具有自洁功能的炼胶机
WO2016107527A1 (fr) 2014-12-29 2016-07-07 Guangdong Industry Technical College Extrudeuse à deux vis, autonettoyante, corotative, présentant un déflecteur interne
DE102016013785A1 (de) * 2015-12-11 2017-06-14 The Goodyear Tire & Rubber Company Reifendichtmittelmischvorrichtung
WO2019162803A1 (fr) * 2018-02-20 2019-08-29 Colmec S.P.A. Mélangeuse-extrudeuse à deux vis comprenant un corps presseur pour définir un volume contrôlé d'une chambre de malaxage

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3317956A (en) * 1964-12-22 1967-05-09 Hedwin Corp Mixing device for extruding apparatus
US3897937A (en) * 1973-08-30 1975-08-05 A Paul Limbach Extruder screw
AT393272B (de) * 1989-06-07 1991-09-25 Rettenbacher Markus Dipl Ing Verfahren zur herstellung von extrudierten, direkt expandierten biopolymerprodukten und holzfaserplatten, verpackungs- und isoliermaterialien
US5727876A (en) * 1996-05-31 1998-03-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polymer mixing apparatus
KR100640695B1 (ko) * 2000-04-26 2006-10-31 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 배치 믹서 그리고 배치 믹서용 혼합 로터
DE102004037978B4 (de) * 2004-08-05 2008-08-07 Kraussmaffei Technologies Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Verarbeitung eines Materials und Getriebe zur Verwendung in einer solchen Vorrichtung
TWI649180B (zh) * 2013-04-04 2019-02-01 艾朗希歐德意志有限公司 用於自含彈性體媒介移除揮發性組份之方法及為此目的之去揮發物設備
JP6573793B2 (ja) * 2014-07-23 2019-09-11 日信工業株式会社 熱可塑性樹脂組成物の製造方法
CN206066912U (zh) * 2016-07-26 2017-04-05 华南理工大学 具有动态连续密炼功能的锥形双螺杆挤出机
CN106346734B (zh) * 2016-08-30 2019-07-19 中国化学工业桂林工程有限公司 一种挤出机及其挤出工艺和系统

Patent Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1370398A (en) 1918-09-17 1921-03-01 Birmingham Iron Foundry Machine for treating rubber and other heavy plastic materials
GB1125775A (en) * 1964-09-11 1968-08-28 Bayer Ag A machine for working and simultaneously delivering or displacing fluent materials
FR1563077A (fr) 1968-02-21 1969-04-11
FR2282993A1 (fr) 1974-08-28 1976-03-26 Amf Inc Procede et appareil pour extruder un elastomere sous la forme d'un ruban de dimensions precises
US4131371A (en) 1977-08-03 1978-12-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Co-rotating multiple screw processor
EP0002131A1 (fr) 1977-11-19 1979-05-30 Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Extrudeuse perfectionnée auto-nettoyante
US4300839A (en) 1977-11-19 1981-11-17 Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Self-cleaning type extruder
EP0160124A2 (fr) 1984-04-02 1985-11-06 Werner & Pfleiderer GmbH Pétrisseuse à double vis sans fin, tournant dans le même sens, avec disques de pétrissage
DE3920422A1 (de) * 1989-06-22 1991-01-03 Basf Ag Mischvorrichtung fuer mehrkomponentenkunststoffe
JPH0550425A (ja) 1991-08-28 1993-03-02 Kobe Steel Ltd 連続混練機の混練度制御装置
US6022133A (en) 1996-09-24 2000-02-08 The Dow Chemical Company Multiple-screw extruder
WO2005039847A1 (fr) 2003-10-28 2005-05-06 Colmec S.P.A. Procede et machine pour melanger et extruder des matieres plastiques a base de caoutchouc et de silicone
US7556419B2 (en) 2003-10-28 2009-07-07 Colmec S.P.A. Machine for mixing and extruding rubber-based and silicone-based plastic materials and method therefor
EP1543930A2 (fr) * 2003-12-19 2005-06-22 ThyssenKrupp Elastomertechnik GmbH Procédé et dispositif pour le traitement de caoutchouc
JP4294005B2 (ja) 2005-05-02 2009-07-08 株式会社モリヤマ ローラヘッド押出機の制御方法
US7404664B2 (en) 2006-01-31 2008-07-29 Farrel Corporation Keel type ram for use in internal batch mixers with tangential rotors
WO2009057753A1 (fr) 2007-11-02 2009-05-07 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Mécanisme de régulation de l'aptitude au pétrissage, extrudeuse, machine de pétrissage en continu, procédé de régulation de l'aptitude au pétrissage et procédé de pétrissage
US8517714B2 (en) 2008-06-05 2013-08-27 Moriyama Company Ltd. Sheet forming device
FR3001654A1 (fr) 2013-02-01 2014-08-08 Michelin & Cie Appareil et procede pour extruder un melange d'elastomere
WO2016107527A1 (fr) 2014-12-29 2016-07-07 Guangdong Industry Technical College Extrudeuse à deux vis, autonettoyante, corotative, présentant un déflecteur interne
CN105365066A (zh) * 2015-11-24 2016-03-02 重庆市巴南区新星橡胶厂 具有自洁功能的炼胶机
DE102016013785A1 (de) * 2015-12-11 2017-06-14 The Goodyear Tire & Rubber Company Reifendichtmittelmischvorrichtung
WO2019162803A1 (fr) * 2018-02-20 2019-08-29 Colmec S.P.A. Mélangeuse-extrudeuse à deux vis comprenant un corps presseur pour définir un volume contrôlé d'une chambre de malaxage

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BRUNO VERGNESMARC CHAPET: "Extrusion - Procédés d'extrusion bi-vis", TECHNIQUES DE L'INGÉNIEUR, TRAITÉ PLASTIQUES ET COMPOSITES, 10 January 2001 (2001-01-10)

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