WO2007020345A2 - Extrudeuse a entrefer reglable et vis d'extrusion decouvrable - Google Patents

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WO2007020345A2
WO2007020345A2 PCT/FR2006/001916 FR2006001916W WO2007020345A2 WO 2007020345 A2 WO2007020345 A2 WO 2007020345A2 FR 2006001916 W FR2006001916 W FR 2006001916W WO 2007020345 A2 WO2007020345 A2 WO 2007020345A2
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Emad Abdel Maaboud
Jean-Claude Doutrelon
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Mdm
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    • B29C48/252—Drive or actuation means; Transmission means; Screw supporting means

Definitions

  • the present invention relates to an improved new extruder, which can be used especially in the food industry.
  • the expanded products are obtained by kneading, baking and extrusion in an extruder, of particulate material (s) based in particular on flour or semolina resulting from the grinding of cereals.
  • the international patent application WO01 / 72150 describes an installation comprising in series a preconditioner, an extruder, and a feed screw interposed between the preconditioner and the extruder.
  • the extruder usually comprises at least one extrusion screw rotatably mounted inside a heating sleeve (for example sheath equipped with heating collars).
  • Dry particulate matter eg flour from the grinding of cereals or animals
  • dry mix of particulate material eg mixture of one or more flours and additive (s) in particulate form, eg vitamins, vitamin mineral supplements
  • one or more liquid or semi-liquid products for example liquid nutritional supplement, fat, oil, dyestuff, materials of plant or animal origin. Water and, if appropriate, water vapor are also introduced into the conditioner.
  • the mixture in the preconditioner is intensely kneaded and partially cooked.
  • a homogeneous mixture is obtained which is then introduced into the extruder either directly or by means of a feeding device.
  • a feeding device Preferably, but not necessarily, it implements a twin-screw extruder comprising two co-rotating and co-penetrating parallel rotating screws.
  • the material under the action of heat, pressure and shear, the material, as it progresses in the extruder, expands and cooks.
  • an extruded final product is obtained at the outlet of the extruder in the form of a continuous and shaped strand whose cross-section is given by the exit section of the extruder die. This expanded bead is then cut into products of predefined length anywhere appropriate cutting line.
  • Japanese Patent Application JP03262471 proposes a technical solution for adjusting the distance (commonly referred to as "air gap") separating the head of the extrusion screw and the extrusion die. This solution is based on the implementation of short cylinders (referenced (9) in Figures 1 and 2 of JP03262471) and mounted in the rear portion of the sheath of the extruder.
  • European Patent Application EP 0 385 853 discloses an extrusion screw equipped with actuating means (slide 8 and cylinder 11), which are used only to disengage the screw from its sheath or to cover the extrusion screw with the scabbard. These actuating means do not allow fine adjustment of the position of the sleeve relative to the extrusion screw, and in particular a millimeter adjustment of the gap of the extruder. More particularly, it is explained in this publication (passage of column 2, line 58) that the extruder comprises "means of longitudinal and successive displacement of the sheath 6 and the slide S", which means that these means allow to move successively the sheath then the slide (or vice versa). This is confirmed by the explanation of the operation of these displacement means in the passages of column 3, lines 20 to 58 and column 4, lines 1 to 3.
  • the main object of the present invention is to propose a new extruder, in particular that can be used in the food industry, which allows both a quality adjustment of the extruded products and an easy and quick access to the extrusion screw (s), in particular during maintenance operations or modification or replacement of said extrusion screw (s).
  • the subject of the invention is thus an extruder which, in known manner, comprises at least one extrusion screw, a sleeve and an extrusion die.
  • the sheath and the extrusion die form an assembly that is movable relative to the extrusion screw and is guided in translation along an axis (D) substantially parallel to the longitudinal axis (A) of the extrusion screw .
  • the extruder comprises actuating means which make it possible to move the sheath / die assembly in translation between a first configuration, known as a work configuration, in which the extrusion screw is housed in the housing.
  • the actuating means further allow in the first working configuration an adjustment at least millimeter of the position of the die relative to the extruder screw over a short distance (d) predefined.
  • the actuating means comprise a first bidirectional linear actuator for translating the sheath / die assembly in translation between the first working configuration and the second open configuration, and a second bidirectional linear actuator for at least millimetric adjustment of the position of the die.
  • the extruder comprises actuating means which comprise at least a first bidirectional linear actuator for translating the sheath / die assembly in translation between a first configuration, called a work configuration, in which the screw extrusion is housed inside the sleeve, and a second configuration, called open, in which the extrusion screw is disengaged from the sleeve, and at least a second bidirectional linear actuator for fine adjustment of the position of the die relative to the extruder screw over a short distance (d) predefined.
  • the second linear actuator Bidirectional allows at least a millimetric adjustment of the position of the die with respect to the extrusion screw.
  • the extruder of the invention has the following additional and optional features, taken separately or, if appropriate, in combination:
  • the first actuator is a two-position cylinder
  • the first actuator is a hydraulic, pneumatic or electrical cylinder
  • the second actuator is a millimeter cylinder.
  • the second actuator is a hydraulic or electric cylinder
  • the first and second actuators are constituted by two linear cylinders mounted in opposition;
  • the actuating means comprise a plate which is movable relative to the extrusion screw and guided in translation, and on which is mounted the sheath / die assembly;
  • the extruder comprises a cutting device which is mounted at the die outlet, and which is movable in translation with the sleeve / die assembly.
  • FIG. 1 is a side view of an extruder of the invention, the sheath / die assembly being in the so-called working configuration
  • FIG. 2 is a side view of the extruder of the invention, the sheath / die assembly being in the so-called open configuration,
  • FIG. 3 is a view from above of the extruder of FIG. 1
  • FIG. 4 is a view from above of the extruder of FIG. 2
  • FIG. 5 is a detailed view of the space separating the head of the screws and the extrusion die, in the working configuration of the extruder, said space being adjusted with a minimum air gap;
  • FIG. a detailed view of the space separating the head of the screws and the extrusion die, in the working configuration of the extruder, said space being adjusted with a maximum gap,
  • FIG. 7 is a diagram of the actuating means for moving the sleeve assembly / extrusion die. detailed description
  • FIGS represented in the figures an extruder 1 that can be used in the food industry for the continuous manufacture of food products based in particular and for example flour from the grinding of cereals or animals.
  • Said extruder 1 may for example (but not exclusively) be used in an installation of the type described in publication WO 01/72150, and comprising, upstream of the extruder, means for feeding and preparing the material to be extruded. (In particular preconditioner and possibly feed screw).
  • the extruder 1 comprises in a usual manner per se:
  • a heating sleeve 3 comprising mainly a substantially cylindrical tubular element 30 intended to receive the extrusion screws 2, and equipped with on its outer periphery of heating collars 31 or any other equivalent heating means,
  • an extrusion die 4 which is fixed to the front end of the tubular element 30 of the sleeve 3, and which, in the particular example illustrated, comprises a convergent 41 which, during extrusion, guides the material so that two screws 2, - Motorized means 5 (geared motor and kinematic chain of associated motion transmission) for rotating at a controlled speed, the two extrusion screws 2 along their longitudinal axis (A).
  • the novelty of the extruder 1 of the accompanying figures lies in the implementation of the actuating means 6 of the sheath 3 / die assembly 4, a particular example of structure and operation will now be detailed.
  • extrusion screws 2 and the sheath 3 are fixed on a plate 60, by means of supports 61.
  • This plate 60 and by the same assembly sheath 3 / die 4 embedded, is movable in translation relative to the extrusion screws 2, along an axis D parallel to the longitudinal axes (A) of the extrusion screws 2, and between two extreme positions:
  • the movable plate 60 is guided in translation along the axis D with respect to the fixed frame B of the extruder 1, in particular by means of rollers 62 mounted free to rotate.
  • the actuating means 6 comprise two cylinders 64 and 65 in opposition.
  • the jack 64 is a bidirectional linear hydraulic cylinder with two positions (jack type all or nothing) and long stroke.
  • the jack 65 is a bidirectional linear hydraulic cylinder of millimeter type and short stroke.
  • the body 64a of the jack 64 is fixed to the carrier frame B, below the level of the movable plate 60.
  • the jack 65 is embedded on the movable plate 60, the body 65a of this jack 65 being fixed on the lower face of the movable plate 60
  • the two rods 64b and 65b of the two jacks 64 and 65 are attached end to end by means of a coupling sleeve 66.
  • the jack 65 makes it possible to control a bidirectional and millimetric displacement of the sheath 3 / die assembly 4, when said sheath 3 / die assembly 4 is in the working configuration [see below air gap adjustment (d)].
  • the jack 64 makes it possible to control a bidirectional displacement over a long stroke of the sheath 3 / die assembly 4 between the working configuration of FIGS. 1 and 3 and the open configuration of FIGS. 2 and 4.
  • control means 67 of the two jacks 64 and 65 mainly comprise a hydraulic circuit comprising:
  • a gear pump 671 controlled by an electric motor 672 and making it possible to supply oil in parallel with a solenoid valve 673 for controlling the jack 64 and a servo-distributor 674 for controlling the jack 65,
  • the control means 67 comprise an electric control circuit which is associated with the jack 65, and which mainly comprises:
  • detection means 678 of the instantaneous position of the rod 65b which detection means deliver a detection signal 678a which encodes the instantaneous position of the rod 65b of the jack 65, a comparator 679 which receives as input the detection signal
  • the distance (d) measures the distance between the rear face 41a of the die 4 and the free end before 2a of the extrusion screws 2, when the sheath 3 / die assembly 4 is in the working configuration.
  • This gap (d) is commonly called gap.
  • the gap (d) is set to a maximum value (d max ); in FIG. 5, the gap (d) is set to a minimum value (d m j n ).
  • the maximum and minimum values (d max) and (d m j n) to the gap (d) of the extruder 1 are predefined parameters.
  • d max is 13 mm and m j n is 1 mm, which corresponds to a Dd adjustment range of 12mm to the gap (d).
  • the adjustment of the gap value (d) between the two maximum (d max ) and minimum (d m j n ) predefined values depends on the extruded product, and conditions the quality of this product, in particular its density. It will therefore be advantageously adjusted case by case depending on the extruded product.
  • the extruder 1 can be used to extrude the product. During extrusion, it is possible to control the quality of the extruded product, and to adjust, with millimeter precision, the air gap (d) by means of the cylinder 65. Opening / closing the extruder
  • the extrusion screws 2 are discovered and easily accessible by an operator.
  • the use of the jack 64 advantageously facilitates the withdrawal operations of the sheath assembly 3 / die 4 (open configuration) and implementation of this assembly on the extrusion screws 2 (working configuration). Also, the use of the jack 64 advantageously makes it possible to discover the extrusion screws 2 without having any contact with the sheath 3. It is therefore possible to discover the extrusion screws 2 by removing the sheath assembly 3 / die 4 without waiting for the sheath 3 to cool, which decreases advantageously the response times.
  • the extruder 1 comprises, at the outlet of the die 4, a cutting device 7, which allows in operation to cut the continuous coil of expanded product from the extrusion die 4, in the form of expanded products of smaller dimensions.
  • the cutting system 7 is known per se and can be of any known type. In particular it may consist of a cutting system using a rotary cutting wire or by means of one or more cutting blades, or a water jet cutting system.
  • the novelty of the implementation of this cutting device 7 lies in the fact that it is embedded and fixed on the movable plate 60, so that during the opening operation of the extruder, the device of cutout 7 is spaced apart from the extrusion screws 2, at the same time as the sleeve 3 / fielder assembly 4.
  • the invention is not limited to the implementation of the two hydraulic cylinders 64 and 65 above, which can be replaced by any actuator or equivalent set of actuators performing the same function.
  • the jack 64 may also be a pneumatic or electric cylinder.
  • the millimeter cylinder 65 can also be an electric cylinder.
  • each cylinder 64 65 can be replaced by an equivalent linear actuator and for example by a rack / gear assembly controlled by a motor or geared motor.
  • the cylinder 65 is replaced by another type of linear actuator, it is important that this actuator allows a displacement of the sheath 3 / die assembly 4 with a millimetric precision when the assembly is in the working configuration.
  • the invention is not limited to a twin-screw extruder, but can be implemented on any extruder comprising at least one extrusion screw 2.

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Abstract

L'extrudeuse (1 ) comporte au moins une vis d'extrusion (2), un fourreau (3), et une filière d'extrusion (4), le fourreau (3) et la filière d'extrusion (4) formant un ensemble qui est mobile par rapport à la vis d'extrusion (2) et qui est guidé en translation selon un axe (D) sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la vis d'extrusion. Elle comporte en outre des moyens d'actionnement (6) qui permettent de déplacer en translation l'ensemble fourreau (3)/filière (4) entre une première configuration, dite de travail, dans laquelle la vis d'extrusion (2) est logée à l'intérieur du fourreau (3), et une deuxième configuration, dite ouverte, dans laquelle la vis d'extrusion (2) est dégagée du fourreau (3). Ces moyens d'actionnement (6) permettent en outre dans la première configuration de travail un réglage millimétrique de l'entrefer, c'est-à-dire de la position de la filière (4) par rapport à la vis d'extrusion (2), sur une faible distance prédéfinie.

Description

EXTRUDEUSE A ENTREFER REGLABLE ET VIS D'EXTRUSION
DECOUVRABLE
Domaine technique
La présente invention concerne une nouvelle extrudeuse perfectionnée, qui est utilisable notamment dans le domaine agroalimentaire.
Art Antérieur
Dans l'industrie agroalimentaire, il est usuel de fabriquer par extrusion des produits expansés destinés notamment à l'alimentation humaine (par exemple biscuits, chips, barres de céréales,...) ou animale (par exemple aliments pour animaux de compagnies tels que chiens, chats,..., produits alimentaires aquacoles, aliments pour le bétail, notamment bovins, ovidés, porcins, équidés).
Généralement, les produits expansés sont obtenus par malaxage, cuisson et extrusion dans une extrudeuse, de matière(s) particulaire(s) à base notamment de farines ou semoules issues du broyage de céréales
(soja, blé, maïs, riz,...) ou d'animaux (par exemple farine de poissons, de crevettes,...).
A titre d'exemple, la demande de brevet internationale WO01/72150 décrit une installation comportant en série un préconditionneur, une extrudeuse, et une vis de gavage interposée entre le préconditionneur et l'extrudeuse. L'extrudeuse comporte de manière usuelle au moins une vis d'extrusion montée rotative à l'intérieur d'un fourreau chauffant (par exemple fourreau équipé de colliers chauffants). La matière particulaire sèche (par exemple farine issue du broyage de céréales ou d'animaux) ou un mélange à sec de matières particulaires (par exemple mélange d'une ou plusieurs farines et d'additif(s) sous forme particulaire, par exemple de vitamines, compléments minéraux vitaminés) est introduite dans le préconditionneur. Le cas échéant on introduit également dans le préconditionneur un ou plusieurs produits liquides ou semi liquides (par exemple complément nutritionnel liquide, matière grasse, huile, colorant, matières d'origine végétale ou animale). On introduit également dans le conditionneur de l'eau et le cas échéant de la vapeur d'eau.
Le mélange dans le préconditionneur est malaxé de manière intense et est partiellement cuit. En sortie du conditionneur on obtient un mélange homogène qui est ensuite introduit dans l'extrudeuse soit directement soit au moyen d'un dispositif de gavage. De préférence, mais non nécessairement, on met en œuvre une extrudeuse bi-vis comportant deux vis rotatives parallèles co-rotatives et co-pénétrantes. Sous l'action de la chaleur, de la pression et du cisaillement, la matière, au fur et à mesure de sa progression dans l'extrudeuse, s'expanse et cuit. Lorsque le fonctionnement de l'extrudeuse est stabilisé (après la phase initiale de démarrage), on obtient en sortie de l'extrudeuse un produit final expansé sous la forme d'un boudin continu et mis en forme dont la section transversale est donnée par la section de sortie de la filière de l'extrudeuse. Ce boudin expansé est ensuite découpé en produits de longueur prédéfinie partout moyen de découpe en ligne approprié.
Lors de l'utilisation d'une extrudeuse, il est primordial de pouvoir régler et contrôler la qualité des produits extrudés, et notamment leur densité. Pour permettre ce réglage, il convient de régler finement la dimension de l'espace qui sépare la tête de la vis d'extrusion et la filière d'extrusion. Dans la demande de brevet japonais JP03262471, on propose par exemple une solution technique permettant de régler la distance (communément désignée « entrefer») qui sépare la tête de la vis d'extrusion et la filière d'extrusion. Cette solution repose sur la mise en oeuvre de vérins courts (référencés (9) sur les figures 1 et 2 de la publication JP03262471) et montés en partie arrière du fourreau de l'extrudeuse.
Pour procéder à des opérations de maintenance (notamment nettoyage ou vérification), de modification, de réparation ou de remplacement de la ou des vis d'extrusion, il est nécessaire également de pouvoir accéder à la ou aux vis d'extrusion logée(s) à l'intérieur du fourreau. A cet effet, avec une extrudeuse telle que celle décrite par exemple dans la publication précitée JP03262471 , on est contraint de démonter et retirer manuellement le fourreau en sorte de dégager complètement la ou les vis d'extrusion. D'une part, ceci nécessite une intervention manuelle lourde. D'autre part, on est obligé de manière préjudiciable d'attendre le refroidissement de la vis et du fourreau avant toute intervention.
La demande de brevet européen EP 0 385 853 divulgue une vis d'extrusion équipée de moyens d'actionnement (glissière 8 et vérin 11), qui sont utilisés uniquement pour dégager la vis de son fourreau ou pour couvrir la vis d'extrusion avec le fourreau. Ces moyens d'actionnement ne permettent pas un réglage fin de la position du fourreau par rapport à la vis d'extrusion, et notamment un réglage millimétrique de l'entrefer de l'extrudeuse. Plus particulièrement, il est expliqué dans cette publication (passage de la colonne 2, ligne 58) que ['extrudeuse comporte des « moyens de déplacement longitudinal et successif... du fourreau 6 et de la glissière S », ce qui signifie que ces moyens permettent de déplacer successivement le fourreau puis la glissière (ou vice et versa). Ceci est d'ailleurs confirmé par l'explication du fonctionnement de ces moyens de déplacement, dans les passages de la colonne 3, lignes 20 à 58 et colonne 4, lignes 1 à 3.
Objectif de l'invention
La présente invention a pour principal objectif de proposer une nouvelle extrudeuse, en particulier utilisable dans l'industrie agroalimentaire, qui permet à la fois un réglage de qualité des produits extrudés et un accès facilité et rapide à la ou aux vis d'extrusion, notamment lors des opérations de maintenance ou de modification ou de remplacement de ladite ou desdites vis d'extrusion.
Résumé de l'invention L'invention a ainsi pour objet une extrudeuse qui de manière connue comporte au moins une vis d'extrusion, un fourreau, et une filière d'extrusion. Le fourreau et la filière d'extrusion forment un ensemble qui est mobile par rapport à la vis d'extrusion et qui est guidé en translation selon un axe (D) sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (A) de la vis d'extrusion. Selon un premier aspect de l'invention, l'extrudeuse comporte des moyens d'actionnement qui permettent de déplacer en translation l'ensemble fourreau/filière entre une première configuration, dite de travail, dans laquelle la vis d'extrusion est logée à l'intérieur du fourreau, et une deuxième configuration, dite ouverte, dans laquelle la vis d'extrusion est dégagée du fourreau, et les moyens d'actionnement permettent en outre dans la première configuration de travail un réglage au moins millimétrique de la position de la filière par rapport à la vis d'extrusion sur une faible distance (d) prédéfinie.
Plus particulièrement, selon ce première aspect, dans une variante particulière de réalisation, les moyens d'actionnement comportent un premier actionneur linéaire bidirectionnel pour déplacer en translation l'ensemble fourreau /filière entre la première configuration de travail et la deuxième configuration ouverte, et un deuxième actionneur linéaire bidirectionnel pour le réglage au moins millimétrique de la position de la filière.
Selon un deuxième aspect de l'invention, l'extrudeuse comporte des moyens d'actionnement qui comportent au moins un premier actionneur linéaire bidirectionnel pour déplacer en translation l'ensemble fourreau/filière entre une première configuration, dite de travail, dans laquelle la vis d'extrusion est logée à l'intérieur du fourreau, et une deuxième configuration, dite ouverte, dans laquelle la vis d'extrusion est dégagée du fourreau, et au moins un deuxième actionneur linéaire bidirectionnel permettant le réglage fin de la position de la filière par rapport à la vis d'extrusion sur une faible distance (d) prédéfinie. Plus particulièrement, selon ce deuxième aspect, dans une variante particulière de réalisation, le deuxième actionneur linéaire bidirectionnel permet un réglage au moins millimétrique de la position de la filière par rapport à la vis d'extrusion.
Plus particulièrement, l'extrudeuse de l'invention comporte les caractéristiques additionnelles et facultatives ci-après, prises isolément ou le cas échéant en combinaison :
- le premier actionneur est un vérin à deux positions ;
- le premier actionneur est un vérin hydraulique, pneumatique ou électrique ; le deuxième actionneur est un vérin millimétrique. - le deuxième actionneur est un vérin hydraulique ou électrique ;
- les premier et deuxième actionneurs sont constitués par deux vérins linéaires montés en opposition ;
- dans une variante de réalisation, les moyens d'actionnement comportent un plateau qui est mobile par rapport à la vis d'extrusion et guidé en translation, et sur lequel est monté l'ensemble fourreau/filière ;
- de préférence, l'extrudeuse comporte un dispositif de découpe qui est monté en sortie de filière, et qui est mobile en translation avec l'ensemble fourreau/filière. Description des figures
D'autres caractéristiques et/ou avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-après d'une variante préférée de réalisation d'une extrudeuse de l'invention.
Cette description détaillée est donnée à titre d'exemple non limitatif et non exhaustif de l'invention, et en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue de coté d'une extrudeuse de l'invention, l'ensemble fourreau/filière étant dans la configuration dite de travail,
- la figure 2 est une vue de coté de l'extrudeuse de l'invention, l'ensemble fourreau/filière étant dans la configuration dite ouverte,
- la figure 3 est une vue de dessus de l'extrudeuse de la figure 1 , - la figure 4 est une vue de dessus de l'extrudeuse de la figure 2,
- La figure 5 est une vue de détail de l'espace séparant la tête des vis et la filière d'extrusion, dans la configuration de travail de l'extrudeuse, ledit espace étant réglé avec un entrefer minimum, - La figure 6 est une vue de détail de l'espace séparant la tête des vis et la filière d'extrusion, dans la configuration de travail de l'extrudeuse, ledit espace étant réglé avec un entrefer maximum,
- La figure 7 est un schéma des moyens d'actionnement permettant le déplacement de l'ensemble fourreau/filière d'extrusion. Description détaillée
On représenté sur les figures une extrudeuse 1 qui peut être utilisée dans l'industrie agroalimentaire pour la fabrication en continu de produits alimentaires à base notamment et par exemple de farines issues du broyage de céréales ou d'animaux. Ladite extrudeuse 1 peut par exemple (mais pas exclusivement) être utilisée dans une installation du type de celle décrite dans la publication WO 01/72150, et comportant en amont de l'extrudeuse des moyens d'alimentation et de préparation de la matière à extruder (notamment préconditionneur et éventuellement vis de gavage). En référence aux figures 1 et 3, l'extrudeuse 1 comporte de manière usuelle en soi :
- deux vis d'extrusion 2 co-rotatives et co-pénétrantes, dont les axes longitudinaux (A) sont sensiblement parallèles, un fourreau chauffant 3 comportant principalement un élément tubulaire 30 sensiblement cylindrique destiné à recevoir les vis d'extrusion 2, et équipé sur sa périphérie externe de colliers chauffants 31 ou de tout autre moyen de chauffage équivalent,
- une filière d'extrusion 4 qui est fixée à l'extrémité avant de l'élément tubulaire 30 du fourreau 3, et qui dans l'exemple particulier illustré comporte un convergent 41 permettant lors de l'extrusion un guidage de la matière en sorte des deux vis 2, - des moyens motorisés 5 (moto-réducteur et chaîne cinématique de transmission de mouvement associée) pour la mise en rotation, à une vitesse contrôlée, des deux vis d'extrusion 2 selon leur axe longitudinal (A). La nouveauté de l'extrudeuse 1 des figures annexées réside dans la mise en œuvre des moyens d'actionnement 6 de l'ensemble fourreau 3/ filière 4, dont un exemple particulier de structure et de fonctionnement va à présent être détaillé.
Les vis d'extrusion 2 et le fourreau 3 sont fixés sur un plateau 60, par l'intermédiaire de supports 61. Ce plateau 60, et par la-même l'ensemble fourreau 3/ filière 4 embarqué, est mobile en translation par rapport aux vis d'extrusion 2, selon un axe D parallèle aux axes longitudinaux (A) des vis d'extrusion 2, et entre deux positions extrêmes :
- une première position extrême correspondant à la configuration de travail des figures 1et 3,
- une deuxième position extrême correspondant à la configuration ouverte des figures 2 et 4.
Le plateau mobile 60 est guidé en translation selon l'axe D par rapport au bâti fixe B de l'extrudeuse 1 , au moyen notamment de galets de roulement 62 montés libres en rotation.
Pour permettre le déplacement en translation du plateau mobile 60 et de l'ensemble fourreau 3/filière 4 embarqué, les moyens d'actionnement 6 comportent deux vérins 64 et 65 en opposition. Le vérin 64 est un vérin hydraulique linéaire bidirectionnel à deux positions (vérin de type de tout ou rien) et à course longue. Le vérin 65 est un vérin hydraulique linéaire bidirectionnel de type millimétrique et à faible course. Le corps 64a du vérin 64 est fixé au bâti porteur B, au dessous du niveau du plateau mobile 60. Le vérin 65 est embarqué sur le plateau mobile 60, le corps 65a de ce vérin 65 étant fixé sur la face inférieure du plateau mobile 60. Les deux tiges 64b et 65b des deux vérins 64 et 65 sont fixées bout à bout au moyen d'un manchon de couplage 66. Le vérin 65 permet de commander un déplacement bidirectionnel et millimétrique de l'ensemble fourreau 3 /filière 4, lorsque ledit ensemble fourreau 3 /filière 4 est dans la configuration de travail [voir ci-après réglage de l'entrefer (d)]. Le vérin 64 permet de commander un déplacement bidirectionnel sur une course longue de l'ensemble fourreau 3 /filière 4 entre la configuration de travail des figures 1 et 3 et la configuration ouverte des figures 2 et 4.
Plus particulièrement, en référence à la figure 7, les moyens de commande 67 des deux vérins 64 et 65 comportent principalement un circuit hydraulique comprenant :
- un réservoir d'huile 670 pour l'alimentation en huile des deux vérins 64 et 65,
- une pompe à engrenage 671 commandée par un moteur électrique 672 et permettant d'alimenter en huile parallèlement un électrodistributeur 673 pour la commande du vérin 64 et un servodistributeur 674 pour la commande du vérin 65,
- entre la pompe 671 et les deux vérins 64 et 65, un manomètre 675a isolé par une vanne 675b, un clapet anti-retour 675c, un filtre pression 675d, un manocontact 675e à affichage digital, - un accumulateur oléopneumatique 676 qui est associé à un bloc de sécurité à commande manuelle 677, et qui permet de pallier aux éventuels fuites dans le circuit hydraulique du vérin 65 en maintenant une pression d'huile constante dans la chambre du vérin 65 lorsque celui-ci est réglé en position. Egalement pour contrôler en position la tige 65b du vérin 65, les moyens de commande 67 comportent un circuit électrique de commande qui est associé au vérin 65, et qui comporte principalement :
- des moyens de détection 678 de la position instantanée de la tige 65b, lesquels moyens de détection délivrent un signal de détection 678a qui code la position instantanée de la tige 65b du vérin 65, - un comparateur 679 qui reçoit en entrée le signal de détection
678a précitée et un signal de consigne Sc délivré par un automatisme de commande (non représenté) et codant la position de réglage souhaité pour la tige 65a du vérin 65, ledit comparateur 679 délivrant en sortie un signal d'erreur 679a fonction de l'écart entre le signal de détection 678a et le signal de consigne Sc ; ce signal d'erreur 679a permet le réglage par le distributeur 674 du positionnement souhaité pour la tige 65b du vérin 65. Réglage de l'entrefer (d)
En référence à la figure 6, la distance (d) mesure l'écartement entre la face arrière 41a de la filière 4 et l'extrémité libre avant 2a des vis d'extrusion 2, lorsque l'ensemble fourreau 3/filière 4 est dans la configuration de travail. Cet écartement (d) est communément appelé entrefer. Sur la figure 6, l'entrefer (d) est réglé à une valeur maximale (dmax) ; sur la figure 5, l'entrefer (d) est réglé à une valeur minimale (dmjn). Les valeurs maximale et minimale (dmax) et (dmjn) de l'entrefer (d) de Pextrudeuse 1 sont des paramètres prédéfinis. Par exemple, et de manière non limitative de l'invention, dmax vaut 13 mm et dmjn vaut 1mm, ce qui correspond à une plage de réglage Δd de 12mm pour l'entrefer (d).
Le réglage de la valeur de l'entrefer (d) entre les deux valeurs maximale (dmax) et minimale (dmjn) prédéfinies est fonction du produit extrudé, et conditionne la qualité de ce produit, en particulier sa densité. Elle sera donc avantageusement réglée au cas par cas en fonction du produit extrudé.
Lorsque l'ensemble fourreau 3/filière 4 est dans la configuration de travail (figure 1), le réglage de la valeur de l'entrefer (d) entre les deux limites prédéfinies (dmaχ) et minimale (dmin) est réalisé avec une précision millimétrique au moyen du vérin 65, la position finale de la tige 65b du vérin 65 étant paramétrée au moyen du signal de consigne Sc précité.
Lorsque la tige 65b du vérin 65 est déplacée en direction de la tige 64b de l'autre vérin 64 (figure 1/ flèche E1), elle prend appui sur la tige fixe
64b du vérin 64 et le vérin 65 repousse de manière millimétrique l'ensemble plateau 60/fourreau 3l/filière 4 dans la direction opposée (figure 1/ flèche
E2), ce qui aboutit à augmenter la valeur de l'entrefer (d). A l'inverse, lorsque la tige 65b du vérin 65 est déplacée dans la direction opposée (figure 1/ flèche E2), le vérin 65 exerce une traction sur l'ensemble plateau
60/fourreau 3/filière 4 et déplace de manière millimétrique cet ensemble dans la direction opposée (figure 1/ flèche E1), ce qui aboutit à diminuer la valeur de l'entrefer (d). Une fois l'entrefer (d) réglé avec une précision millimétrique au moyen du vérin 65, Pextrudeuse 1 peut être utilisée pour extruder le produit. En cours d'extrusion, on peut contrôler la qualité du produit extrudé, et adapter au besoin, avec une précision millimétrique, le réglage de l'entrefer (d) au moyen du vérin 65. Ouverture / Fermeture de l'extrudeuse
Lorsque l'opérateur souhaite accéder aux vis d'extrusion 2, par exemple pour réaliser sur ces vis des opérations de nettoyage, de vérification, de modification ou de remplacement, il actionne le plateau mobile 60 au moyen du vérin 64 (déplacement de la tige 64b du vérin dans la direction de la flèche O de la figure 1), en sorte d'amener l'ensemble embarqué fourreau 3/ filière 4 dans la configuration ouverte des figures 2 et 4.
Dans la configuration ouverte des figures 2 et 4, les vis d'extrusion 2 sont découvertes et accessibles facilement par un opérateur. L'utilisation du vérin 64 permet avantageusement de faciliter les opérations de retrait de l'ensemble fourreau 3/filière 4 (configuration ouverte) et de mise en place de cet ensemble sur les vis d'extrusion 2 (configuration de travail). Egalement, l'utilisation du vérin 64 permet avantageusement de découvrir les vis d'extrusion 2 sans avoir de contact avec le fourreau 3. Il est de ce fait possible de découvrir les vis d'extrusion 2 en retirant l'ensemble fourreau 3/filière 4 sans attendre que le fourreau 3 ait refroidi, ce qui diminue avantageusement les délais d'intervention.
Lorsque l'opérateur souhaite remettre en fonctionnement l'extrudeuse
1, il repositionne au moyen du vérin 64 l'ensemble fourreau 3/fιlière 4 par rapport aux vis d'extrusion, en déplaçant la tige 65b du vérin dans la direction de la flèche F de la figure 2 jusqu'à amener l'ensemble fourreau
3/fιlière 4 dans la configuration de travail de la figure 1.
De préférence, dans l'exemple illustré sur les figures annexées, l'extrudeuse 1 comporte, en sortie de filière 4, un dispositif 7 de découpe, qui permet en fonctionnement de découper le boudin continu de produit expansé issu de la filière d'extrusion 4, sous forme de produits expansés de plus petites dimensions. Le système de découpe 7 est connu en soi et peut être de tout type connu. Notamment il peut être constitué d'un système de découpe utilisant un fil coupant rotatif ou au moyen d'une ou plusieurs lames coupantes, ou encore d'un système de découpe par jets d'eau. La nouveauté de la mise en oeuvre de ce dispositif de découpe 7 réside dans le fait qu'il est embarqué et fixé sur le plateau mobile 60, de telle sorte que lors de l'opération d'ouverture de l'extrudeuse, le dispositif de découpe 7 est écarté des vis d'extrusion 2, en même temps que l'ensemble fourreau 3/fιlière 4. L'invention n'est pas limitée à la mise en oeuvre des deux vérins hydrauliques 64 et 65 précités, lesquels peuvent être remplacés par tout actionneur ou ensemble d'actionneurs équivalent remplissant la même fonction. A titre d'exemples non exhaustifs, le vérin 64 peut également être un vérin pneumatique ou électrique. Le vérin millimétrique 65 peut également être un vérin électrique. Egalement chaque vérin 64 65 peut être remplacé par un actionneur linéaire équivalent et par exemple par un ensemble crémaillère/pignon commandé par un moteur ou motoréducteur. Lorsque le vérin 65 est remplacé par un autre type d'actionneur linéaire, il est important que cet actionneur permette un déplacement de l'ensemble fourreau 3/filière 4 avec une précision millimétrique lorsque cet ensemble est dans la configuration de travail. Egalement, l'invention n'est pas limitée à une extrudeuse bi-vis, mais peut être mise en oeuvre sur toute extrudeuse comportant au moins une vis d'extrusion 2.

Claims

REVENDICATIONS
1. Extrudeuse (1) comportant au moins une vis d'extrusion (2), un fourreau (3), et une filière d'extrusion (4), caractérisée en ce que le fourreau (3) et la filière d'extrusion (4) forment un ensemble qui est mobile par rapport à la vis d'extrusion (2) et qui est guidé en translation selon un axe (D) sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (A) de la vis d'extrusion, en ce qu'elle comporte des moyens d'actionnement (6) qui permettent de déplacer en translation l'ensemble fourreau (3)/filière (4) entre une première configuration, dite de travail, dans laquelle la vis d'extrusion (2) est logée à l'intérieur du fourreau (3), et une deuxième configuration, dite ouverte, dans laquelle la vis d'extrusion (2) est dégagée du fourreau (3), et en ce que les moyens d'actionnement (6) permettent en outre dans la première configuration de travail un réglage au moins millimétrique de la position de la filière (4) par rapport à la vis d'extrusion (2) sur une faible distance (d) prédéfinie.
2. Extrudeuse selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens d'actionnement (6) comportent un premier actionneur linéaire bidirectionnel (64) pour déplacer en translation l'ensemble fourreau (3)/filière (4) entre la première configuration de travail et la deuxième configuration ouverte, et un deuxième actionneur linéaire bidirectionnel (65) pour le réglage au moins millimétrique de la position de la filière (4).
3. Extrudeuse selon la revendication 2 caractérisée en ce que le premier actionneur (64) est un vérin à deux positions.
4. Extrudeuse selon la revendication 2 ou 3 caractérisée en ce que le premier actionneur (64) est un vérin hydraulique, pneumatique ou électrique.
5. Extrudeuse selon la revendication 2 caractérisée en ce que le deuxième actionneur (65) est un vérin millimétrique.
6. Extrudeuse selon la revendication 5 caractérisée en ce que le deuxième actionneur (65) est un vérin hydraulique ou électrique.
7. Extrudeuse selon l'une des revendications 2 à 6 caractérisée en ce que les premier et deuxième actionneurs sont constitués par deux vérins linéaires (64 ; 65) montés en opposition.
8. Extrudeuse selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que les moyens d'actionnement (6) comportent un plateau (60) qui est mobile par rapport à la vis d'extrusion (2) et guidé en translation, et sur lequel est monté l'ensemble fourreau (3)/filière (4).
9. Extrudeuse selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de découpe (7) qui est monté en sortie de filière (4), et qui est mobile en translation avec l'ensemble fourreau (3)/filière (4).
10. Extrudeuse selon les revendications 8 et 9 caractérisée en ce que le dispositif de découpe (7) est fixé sur le plateau mobile (60).
11. Extrudeuse (1) comportant au moins une vis d'extrusion (2), un fourreau (3), et une filière d'extrusion (4), caractérisée en ce que le fourreau (3) et la filière d'extrusion (4) forment un ensemble qui est mobile par rapport à la vis d'extrusion (2) et qui est guidé en translation selon un axe (D) sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (A) de la vis d'extrusion, en ce qu'elle comporte des moyens d'actionnement (6) qui comportent au moins un premier actionneur linéaire bidirectionnel (64) pour déplacer en translation l'ensemble fourreau (3)/filière (4) entre une première configuration, dite de travail, dans laquelle la vis d'extrusion (2) est logée à l'intérieur du fourreau (3), et une deuxième configuration, dite ouverte, dans laquelle la vis d'extrusion (2) est dégagée du fourreau (3), et au moins un deuxième actionneur linéaire bidirectionnel (65) permettant le réglage de la position de la filière
(4) par rapport à la vis d'extrusion (2) sur une faible distance (d) prédéfinie.
12. Extrudeuse selon la revendication 11 , caractérisée en ce que le deuxième actionneur linéaire bidirectionnel (65) permet un réglage au moins millimétrique de la position de la filière (4) par rapport à la vis d'extrusion (2).
13. Extrudeuse selon la revendication 11 ou 12 caractérisée en ce que le premier actionneur (64) est un vérin à deux positions.
14. Extrudeuse selon l'une des revendications 11 à 13 caractérisée en ce que le premier actionneur (64) est un vérin hydraulique, pneumatique ou électrique.
15. Extrudeuse selon la revendication 12 caractérisée en ce que le deuxième actionneur (65) est un vérin millimétrique.
16. Extrudeuse selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que le deuxième actionneur (65) est un vérin hydraulique ou électrique.
17. Extrudeuse selon l'une des revendications 11 à 16 caractérisée en ce que les premier et deuxième actionneurs sont constitués par deux vérins linéaires (64 ; 65) montés en opposition.
18. Extrudeuse selon l'une des revendications 11 à 17 caractérisée en ce que les moyens d'actionnement (6) comportent un plateau (60) qui est mobile par rapport à la vis d'extrusion (2) et guidé en translation, et sur lequel est monté l'ensemble fourreau (3)/filière
(4).
19. Extrudeuse selon l'une des revendications 11 à 18 caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de découpe (7) qui est monté en sortie de filière (4), et qui est mobile en translation avec l'ensemble fourreau (3)/filière (4).
20. Extrudeuse selon les revendications 18 et 19 caractérisée en ce que le dispositif de découpe (7) est fixé sur le plateau mobile (60).
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