WO2016071629A1 - Manchon destinee a l'extrusion ou au melangeage d'elastomere ou de produits plastiques et procédé de fabrication d'un manchon - Google Patents

Manchon destinee a l'extrusion ou au melangeage d'elastomere ou de produits plastiques et procédé de fabrication d'un manchon Download PDF

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WO2016071629A1
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screw
sleeves
rings
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Arnaud Letocart
Original Assignee
Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
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Publication date
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    • B29B7/48—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
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    • B29C48/505—Screws
    • B29C48/58—Screws provided with seal ring elements, i.e. elements of generally circular and tapered shape for preventing the back flow of the melt

Definitions

  • the invention relates to devices for extrusion or mixing elastomers or plastic products, especially for the manufacture of wheel tires.
  • a device for extruding elastomers or plastic products which comprises an extrusion screw received in a cavity of a sheath.
  • the screw comprises a plurality of modules or sleeves mounted on a screw support, along a main axis of the screw.
  • Each sleeve has different reliefs on its outer radial surface providing various functions, for example to locally modify the flow properties of the rubber in the cavity, such as its pressure or speed, or to mix or cut the gum.
  • This modular construction of the screw makes it easy to replace a defective sleeve, or to adapt the sleeves to the type of mixture.
  • This type of screw comprising one or more sleeves is interesting, but in some cases poses a sealing problem.
  • the hot gum under pressure in the cavity has a tendency to infiltrate between the bearing faces of the sleeves and then to penetrate into the bore formed between the support and the sleeves, even with a large tightening of the screw.
  • the rubber has solidified in the bore and between the faces of support sleeves. It is then difficult to remove the screw, and it is necessary to take off the solidified rubber support and sleeves, which is a tedious operation.
  • this solidified gum represents a loss of material, since it is not usable.
  • An object of the invention is to improve the tightness of the screw.
  • a sleeve for extrusion or mixing elastomers or plastic products which comprises:
  • At least one ring formed in the body and having an axial end face flush with an axial end face of the body
  • the body being made of a first material having a coefficient of thermal expansion less than a coefficient of thermal expansion of a second material in which the ring is made,
  • the sleeve being arranged so that the ring expands more than the body in an axial direction of the sleeve as the sleeve heats up.
  • the ring expands more than the body of the sleeve.
  • the expansion of the ring generates a significant contact pressure of the ring on a bearing surface on which the sleeve rests when it is mounted on the screw, whether it is a part of the screw or another sleeve.
  • This contact pressure makes it possible to create a sufficient seal at the axial ends of the sleeve, and prevents the hot gum under pressure from infiltrating into the bore located between the sleeve and the support of the screw on which it is mounted.
  • the sleeve is arranged so that the ring expands more than the body in an axial direction of the sleeve when the sleeve heats up.
  • the ring extends in the axial direction of the sleeve over a distance less than the length of the sleeve.
  • the machining of the body of the sleeve to allow the installation of the ring is thus relatively easy.
  • a saving of material is achieved by manufacturing such a ring.
  • the ring extends completely away from an internal surface of the body.
  • an outer radial surface of the ring is flush with the outer radial surface of the body.
  • the hot gum under pressure mixed by the screw can not enter a gap between two sleeves and above the ring.
  • the ring is thus located near the hot gum under pressure, which allows it to quickly rise in temperature to create the seal.
  • the sleeve is devoid of means for fixing the ring to the body distinct from the ring and the body.
  • the ring is free to move in the body by expansion under the effect of heat during mixing.
  • the absence of such a fixing means makes it possible not to reduce the contact pressure generated by the ring and therefore not to alter the seal.
  • the body and the ring are made of metal.
  • the body comprises steel and / or the ring comprises aluminum.
  • the sleeve comprises at least two rings.
  • a screw for extrusion or mixing elastomers or plastic products which comprises at least one sleeve according to the invention.
  • the screw comprises at least two sleeves.
  • the screw is arranged so that two rings of two sleeves juxtaposed with the screw are in contact with each other.
  • Also provided according to the invention is an installation for the extrusion or mixing of elastomers or plastic products, which comprises a screw according to the invention.
  • Also provided according to the invention is a method of manufacturing a sleeve for extruding or mixing elastomer or plastics, which comprises the steps of:
  • This method makes it possible to obtain the sleeve according to the invention.
  • FIG. 1 is a view in axial section of an extrusion screw of one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a perspective view in partial section of a sleeve of the screw of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the screw of FIG. 1, and
  • FIG. 4 is a partial view in axial section of the screw of Figure 1.
  • FIG. 1 illustrates a screw 2 according to the invention.
  • This screw 2 is intended for the extrusion or mixing of elastomers or plastic products, in this case the rubber for the purpose of manufacturing wheel tires. These wheels are intended for example for passenger vehicles, light vehicles, commercial vehicles, heavy vehicles or even civil engineering vehicles.
  • the gum consists for example of a mixture of natural rubber, synthetic rubber, reinforcing fillers, adjuvants and oil.
  • One of the functions of the screw may be to perform at least part of the mixture of constituents inside the extrusion device.
  • the screw 2 has a generally elongated shape with symmetry of revolution around a longitudinal or axial main axis 4 of the screw.
  • the screw comprises a support 6, here formed by a steel mandrel, on which is mounted a plurality of modules or sleeves 8 according to the invention.
  • This screw 2 is intended to be mounted in an installation (not shown) intended for the extrusion or mixing of elastomers or plastic products.
  • the latter has at one of the longitudinal ends of the screw 2 a shoulder 10 intended to make the sleeves 8 longitudinally abut and the screw 2 comprises at its other longitudinal end a clamping nut 12 in steel capable of exerting a tightening of the screw 2 in the longitudinal direction.
  • the sleeves are immovable relative to each other under the effect of friction. It is said that the sleeves 8 are in their operating positions.
  • locking means in rotation of the sleeves 8, such as a keying may also be provided with splines or teeth cooperating with similar reliefs of the support 6.
  • Each sleeve 8 has at least one relief 14 extending on an outer radial surface 16 of the sleeve. These reliefs 14 provide certain functions of the screw 2, such as the mixing of the rubber, the cutting of the rubber or the local modification of the flow properties of the rubber, such as its pressure or its speed.
  • the reliefs 14 of a sleeve 8 form helical turns centered on a main axis of the sleeve, this main axis coinciding with the longitudinal axis 4 of the screw 2 when the sleeve is mounted on the support 6. Nevertheless, provide that the reliefs 14 are of a different form than that described here. It is observed that the relief 14 is in one piece with the sleeve 8.
  • One of the sleeves 8 is illustrated in greater detail in FIGS. 2 and 3. It comprises a body 18 and at least one ring 20 formed in the body 18 and having an axial end face flush with an axial end face of the 18.
  • the sleeve 8 here comprises two rings 20, located at each of its longitudinal ends, but it can be provided that the sleeve is provided with a different number of rings.
  • the rings 20 are located near the outer radial surface 16 of the sleeve 8.
  • Each ring 20 has a cylindrical shape with circular section.
  • Each ring extends in a longitudinal direction of the sleeve 8 over a distance less than the length of the sleeve 8, for example on less than half the length of the sleeve 8, and preferably on less than one fifth of the length of the sleeve 8.
  • the rings 20 extend completely away from an inner surface of the body 18.
  • an outer radial surface of each ring 20 is flush with the outer radial surface 16 of the body 18 as can be seen in FIG.
  • at least one of the rings 20 extends completely at a distance from both the internal radial surface of the body 18 and the external radial surface 16 of the body 18.
  • Each ring 20 is mounted with a slight tightening in the body 18. This means that the diameter of each ring 20 is slightly smaller than the diameter of the inner surface portion of the body 18 on which the ring 20 is installed.
  • the sleeve 8 is devoid of means for fixing the rings 20 to the body 18. Each ring 20 thus has degrees of freedom in displacement relative to the sleeve 8 to which it belongs.
  • the body 18 and the rings 20 of the sleeve 8 are made of metal.
  • the body 18 is made of a first material having a coefficient of thermal expansion less than a coefficient of thermal expansion of a second material in which the rings 20 are formed. More specifically, the body 18 comprises steel and the rings 20 include aluminum. In a variant, the body 18 is made of steel and the rings 20 made of zinc or a zinc alloy.
  • Each ring 20 expands more than the body 18 in an axial direction of the sleeve 8 when the sleeve 8 heats up.
  • Each of the sleeves 8 is manufactured by the method comprising the steps of:
  • the grinding can take place by machining or polishing (or by another operation) of the face of the sleeves 8. It improves the state of the bearing surfaces between the sleeves 8 once they are mounted on the screw 2 and to ensure that the end face of the body 18 and that of the associated ring 20 are coplanar and perpendicular to the axis 4.
  • FIG. 4 illustrates one of the sleeves 8 occupying its operating position on the support. Two juxtaposed sleeves of the screw 2 are tightened against each other under the action of the clamping nut 12. They are therefore in mutual contact.
  • the temperature of the latter increases significantly.
  • the sleeves 8 then expand in all directions, and in particular in the longitudinal direction 4. This expansion is enabled by, on the one hand, the absence of fastening means of the rings 20 to the bodies 18 of the sleeves 8 distinct from the rings 20 and the body 18, and, on the other hand, the tight fitting of the rings 20 in the sleeves 8.
  • the expansion in the radial direction causes the rings 20 are less tight radially to the body 18, which facilitates the expansion of the rings 20 in the longitudinal direction.
  • the rings 20 Since the aluminum of the rings 20 has a coefficient of thermal expansion greater than that of the steel of the bodies 18, the rings 20 expand in the longitudinal direction 4 to a greater extent than the bodies 18 and come into contact with each other. with each other. The expansion of the rings 20 thus generates a longitudinal contact pressure at each interface between two sleeves which tends to close these interfaces, which are not perfectly flat due to the never-zero roughness of the rings and sleeves. This contact pressure is sufficient to make the screw 2 waterproof to the hot gum under pressure. The seal is thus ensured at each interface between two modules.
  • the sealing is also ensured at the two extreme interfaces, namely between the shoulder 10 and the sleeve 8 in contact with the shoulder 10, and between the clamping nut 12 and the sleeve 8 in contact with the tightening nut 12.
  • a ring 20 of an aluminum alloy having a length of 10 mm and formed in the body 18 of a steel sleeve 8 exerts a contact pressure of 888 bar (888. 10 5 Pa) on the neighboring module when the assembly is heated to 100 ° C, the usual working temperature of the rubber mixtures.
  • Such contact pressure is sufficient to maintain the sleeves 8 tight and in contact, and this even for high values (for example greater than 100 bar (100.10 5 Pa)) of the gum pressure inside the device. extrusion.
  • the seal is all the more effective if the screw 2 is arranged so that two rings 20 of two sleeves 8 juxtaposed with the screw are in contact with one another, as can be seen in FIG. addition of the contact pressures generated by the two rings 20.
  • the seal created when each sleeve 8 is provided with a single ring 20 is sufficient to prevent the penetration of the hot gum into the screw 2.
  • the number of rings 20 and the length of the rings 20 are calculated so that, during the mixing of the hot rubber, the sum of the expansions of all the rings 20 of the screw 2 generates a sufficient force to ensure the clamping sleeves but lower than the breaking strength of threads of the nut of
  • the number of rings 20 and the length of the rings 20 must allow easy loosening of the clamping nut 12 when it is desired to remove the sleeves 8 of the screw 2, for example to replace them.
  • the screw may comprise sleeves of different shapes from those illustrated in the figures and described above.
  • the support and tightening nut of the screw and the bodies and bushings of the sleeves may be made of materials other than those described above, provided that the body is made of a material having a lower coefficient of thermal expansion. a coefficient of thermal expansion of a material in which the ring is made.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

Le manchon (8) est destiné à l'extrusion ou au mélangeage d'élastomères ou de produits plastiques et comprend; un corps (18), au moins un relief (14) s'étendant sur une surface radiale externe (16) du manchon (8), et au moins une bague (20) ménagée dans le corps (18) et présentant une face d'extrémité axiale en affleurement avec une face d'extrémité axiale du corps (18). Le corps (18) est réalisé dans un matériau présentant un coefficient de dilatation thermique inférieur à un coefficient de dilatation thermique d'un matériau dans lequel est réalisée la bague (20). Le manchon (8) est agencé de sorte que la bague (20) se dilate plus que le corps (18) dans une direction axiale du manchon (8) lorsque le manchon (8) s'échauffe.

Description

MANCHON DESTINEE A L'EXTRUSION OU AU MELANGEAGE D'ELASTOMERE OU DE PRODUITS PLASTIQUES ET PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN MANCHON
L'invention concerne les dispositifs d'extrusion ou de mélangeage d'élastomères ou de produits plastiques, notamment pour la fabrication de pneumatiques de roue.
On connaît un dispositif d'extrusion d'élastomères ou de produits plastiques qui comprend une vis d'extrusion reçue dans une cavité d'un fourreau. La vis comprend plusieurs modules ou manchons montés sur un support de la vis, le long d'un axe principal de la vis. Chaque manchon présente différents reliefs sur sa surface radiale externe assurant diverses fonctions, par exemple pour modifier localement les propriétés d'écoulement de la gomme dans la cavité, telles que sa pression ou sa vitesse, ou pour mélanger ou découper la gomme. Cette construction modulaire de la vis permet de remplacer facilement un manchon défectueux, ou encore d'adapter les manchons au type de mélange.
Ce type de vis comprenant un ou plusieurs manchons est intéressant, mais pose dans certains cas un problème d'étanchéité. En effet, la gomme chaude sous pression dans la cavité a tendance à s'infiltrer entre les faces d'appui des manchons puis à pénétrer dans l'alésage formé entre le support et les manchons, même avec un serrage important de la vis. Dans ce cas, lorsqu'on souhaite démonter la vis et changer les manchons, par exemple pour les remplacer par des manchons neufs ou présentant d'autres formes de reliefs, la gomme s'est solidifiée dans l'alésage et entre les faces d'appui des manchons. Il est alors difficile de démonter la vis, et il est nécessaire de décoller la gomme solidifiée du support et des manchons, ce qui représente une opération fastidieuse. De plus, cette gomme solidifiée représente une perte de matière, puisqu'elle n'est pas utilisable.
Un but de l'invention est d'améliorer l'étanchéité de la vis.
A cet effet, on prévoit selon l'invention un manchon destiné à l'extrusion ou au mélangeage d'élastomères ou de produits plastiques, qui comprend :
- un corps,
- au moins un relief s'étendant sur une surface radiale externe du manchon, et
- au moins une bague ménagée dans le corps et présentant une face d'extrémité axiale en affleurement avec une face d'extrémité axiale du corps,
le corps étant réalisé dans un premier matériau présentant un coefficient de dilatation thermique inférieur à un coefficient de dilatation thermique d'un second matériau dans lequel est réalisée la bague,
le manchon étant agencé de sorte que la bague se dilate plus que le corps dans une direction axiale du manchon lorsque le manchon s'échauffe. Ainsi, lorsque le manchon s'échauffe au contact de la gomme chaude sous pression, la bague se dilate plus que le corps du manchon. La dilatation de la bague engendre une pression de contact importante de la bague sur une surface d'appui sur laquelle le manchon s'appuie lorsqu'elle est montée sur la vis, qu'il s'agisse d'une partie de la vis ou d'un autre manchon. Cette pression de contact permet de créer une étanchéité suffisante aux extrémités axiales du manchon, et empêche la gomme chaude sous pression de s'infiltrer dans l'alésage situé entre le manchon et le support de la vis sur laquelle il est monté.
Avantageusement, le manchon est agencé de sorte que la bague se dilate plus que le corps dans une direction axiale du manchon lorsque le manchon s'échauffe.
Avantageusement, la bague s'étend dans la direction axiale du manchon sur une distance inférieure à la longueur du manchon.
L'usinage du corps du manchon afin de permettre l'installation de la bague est ainsi relativement aisé. On réalise par ailleurs une économie de matière en fabriquant une telle bague.
Avantageusement, la bague s'étend intégralement à distance d'une surface interne du corps.
De préférence, une surface radiale externe de la bague est en affleurement avec la surface radiale externe du corps.
Ainsi, la gomme chaude sous pression mélangée par la vis ne peut pas pénétrer dans un interstice situé entre deux manchons et au-dessus de la bague. De plus, la bague est ainsi située à proximité de la gomme chaude sous pression, ce qui lui permet de rapidement monter en température pour créer l'étanchéité.
Avantageusement, le manchon est dépourvu de moyen de fixation de la bague au corps distinct de la bague et du corps.
Ainsi, la bague est libre de se déplacer dans le corps par dilatation sous l'effet de la chaleur lors du mélangeage. L'absence d'un tel moyen de fixation permet de ne pas réduire la pression de contact générée par la bague et donc de ne pas altérer l'étanchéité.
Avantageusement, le corps et la bague sont réalisés en métal.
De préférence, le corps comprend de l'acier et/ou la bague comprend de l'aluminium.
Ces matériaux sont résistants en étant relativement peu onéreux, et l'acier présente un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui de l'aluminium.
Avantageusement, le manchon comprend au moins deux bagues.
On assure ainsi l'étanchéité aux deux extrémités axiales du manchon, cette étanchéité étant encore meilleure si deux manchons de ce type sont contigus. On prévoit également selon l'invention une vis destinée à l'extrusion ou au mélangeage d'élastomères ou de produits plastiques, qui comprend au moins un manchon selon l'invention.
Avantageusement, la vis comprend au moins deux manchons.
On peut ainsi prévoir un grand nombre de configuration de la vis, et ainsi obtenir une large gamme de gommes.
Avantageusement, la vis est agencée de sorte que deux bagues de deux manchons juxtaposés de la vis soient en contact l'une avec l'autre.
Ainsi, les pressions de contact des deux bagues appartenant à deux manchons juxtaposés s'additionnent pour améliorer l'étanchéité entre ces deux manchons.
On prévoit aussi selon l'invention une installation destinée à l'extrusion ou au mélangeage d'élastomères ou de produits plastiques, qui comprend une vis selon l'invention.
On prévoit également selon l'invention un procédé de fabrication d'un manchon destiné à l'extrusion ou au mélangeage d'élastomère ou de produits plastiques, qui comprend les étapes consistant à :
- installer une bague dans une extrémité axiale d'un corps du manchon, et
- rectifier le manchon de sorte que la bague présente une face d'extrémité axiale en affleurement avec une face d'extrémité axiale du corps.
Ce procédé permet d'obtenir le manchon selon l'invention.
On va maintenant décrire un mode de réalisation de l'invention à l'appui des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une vis d'extrusion d'un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue en perspective et en section partielle d'un manchon de la vis de la figure 1 ,
- la figure 3 est une vue en coupe transversale de la vis de la figure 1 , et
- la figure 4 est une vue partielle en coupe axiale de la vis de la figure 1 .
On a illustré en figure 1 une vis 2 selon l'invention. Cette vis 2 est destinée à l'extrusion ou au mélangeage d'élastomères ou de produits plastiques, dans le cas présent de la gomme dans le but de fabriquer des pneumatiques de roue. Ces roues sont destinées par exemple à des véhicules de tourisme, des véhicules légers, des véhicules utilitaires, des véhicules de type poids lourd ou encore des engins de génie civil. La gomme est constituée par exemple d'un mélange de caoutchouc naturel, de caoutchouc synthétique, de charges renforçantes, d'adjuvants et d'huile. Une des fonctions de la vis peut être d'effectuer une partie au moins du mélange des constituants à l'intérieur du dispositif d'extrusion. La vis 2 a une forme générale allongée à symétrie de révolution autour d'un axe principal longitudinal ou axial 4 de la vis. La vis comprend un support 6, ici formé par un mandrin en acier, sur lequel est montée une pluralité de modules ou manchons 8 selon l'invention. Cette vis 2 est destinée à être montée dans une installation (non représentée) destinée à l'extrusion ou au mélangeage d'élastomères ou de produits plastiques.
Pour assurer le bon positionnement des manchons 8 par rapport au support 6, ce dernier présente à une des extrémités longitudinales de la vis 2 un épaulement 10 destiné à mettre en butée longitudinale les manchons 8, et la vis 2 comprend à son autre extrémité longitudinale un écrou de serrage 12 en acier apte à exercer un serrage de la vis 2 dans la direction longitudinale. Lorsque l'écrou 12 est serré, les manchons sont immobiles les uns par rapport aux autres sous l'effet de la friction. On dit alors que les manchons 8 sont dans leurs positions de fonctionnement. On pourra toutefois prévoir des moyens de blocage en rotation des manchons 8, tels qu'un clavetage. On pourra aussi doter les manchons 8 de cannelures ou de dentures coopérant avec des reliefs semblables du support 6.
Chaque manchon 8 présente au moins un relief 14 s'étendant sur une surface radiale externe 16 du manchon. Ces reliefs 14 assurent certaines fonctions de la vis 2, telles que le mélangeage de la gomme, la découpe de la gomme ou la modification locale des propriétés d'écoulement de la gomme, comme sa pression ou sa vitesse.
Ici, les reliefs 14 d'un manchon 8 forment des spires hélicoïdales centrées sur un axe principal du manchon, cet axe principal étant confondu avec l'axe longitudinal 4 de la vis 2 lorsque le manchon est monté sur le support 6. On pourra néanmoins prévoir que les reliefs 14 soient d'une tout autre forme que celle ici décrite. On observe que le relief 14 est d'un seul tenant avec le manchon 8.
Un des manchons 8 est illustré plus en détails sur les figures 2 et 3. Il comprend un corps 18 et au moins une bague 20 ménagée dans le corps 18 et présentant une face d'extrémité axiale en affleurement avec une face d'extrémité axiale du corps 18. Le manchon 8 comprend ici deux bagues 20, situées à chacune de ses extrémités longitudinales, mais on pourra prévoir que le manchon soit doté d'un nombre de bagues différent. Les bagues 20 sont situées à proximité de la surface radiale externe 16 du manchon 8. Chaque bague 20 présente une forme cylindrique à section circulaire.
Chaque bague s'étend dans une direction longitudinale du manchon 8 sur une distance inférieure à la longueur du manchon 8, par exemple sur moins de la moitié de la longueur du manchon 8, et préférentiellement sur moins d'un cinquième de la longueur du manchon 8. Les bagues 20 s'étendent intégralement à distance d'une surface interne du corps 18. Préférentiellement, une surface radiale externe de chaque bague 20 est en affleurement avec la surface radiale externe 16 du corps 18 comme cela est visible sur la figure 2. On peut toutefois prévoir qu'au moins une des bagues 20 s'étende intégralement à distance à la fois de la surface radiale interne du corps 18 et de la surface radiale externe 16 du corps 18.
Chaque bague 20 est montée avec un léger serrage dans le corps 18. Cela signifie que le diamètre de chaque bague 20 est légèrement inférieur au diamètre de la portion de surface interne du corps 18 sur laquelle la bague 20 est installée.
Le manchon 8 est dépourvu de moyen de fixation des bagues 20 au corps 18. Chaque bague 20 présente ainsi des degrés de liberté en déplacement par rapport au manchon 8 auquel elle appartient.
Le corps 18 et les bagues 20 du manchon 8 sont réalisés en métal. Ici, le corps 18 est réalisé dans un premier matériau présentant un coefficient de dilatation thermique inférieur à un coefficient de dilatation thermique d'un second matériau dans lequel sont réalisées les bagues 20. Plus précisément, le corps 18 comprend de l'acier et les bagues 20 comprennent de l'aluminium. Dans une variante, le corps 18 est en acier et les bagues 20 en zinc ou en un alliage de zinc.
Chaque bague 20 se dilate plus que le corps 18 dans une direction axiale du manchon 8 lorsque le manchon 8 s'échauffe.
Chacun des manchons 8 est fabriqué par le procédé comprenant les étapes consistant à :
- installer les bagues 20 dans des logements des extrémités axiales du corps 18 du manchon 8, et
- rectifier le manchon 8 de sorte que les bagues 20 présentent chacune une face d'extrémité axiale en affleurement avec une face d'extrémité axiale du corps 18.
La rectification peut avoir lieu par usinage ou par polissage (ou par une autre opération) de la face des manchons 8. Elle permet d'améliorer l'état des surfaces d'appui entre les manchons 8 une fois ces derniers montés sur la vis 2 et de faire en sorte que la face d'extrémité du corps 18 et celle de la bague 20 associée soient coplanaires et perpendiculaires à l'axe 4.
On va maintenant voir comment les propriétés des manchons 8 permettent d'améliorer l'étanchéité de la vis 2.
On a illustré en figure 4 un des manchons 8 occupant sa position de fonctionnement sur le support. Deux manchons juxtaposés de la vis 2 sont serrés l'un contre l'autre sous l'action de l'écrou de serrage 12. Ils sont donc en contact mutuel.
Lorsque la gomme chaude pénètre dans l'installation et entre en contact avec la vis 2, et avec les manchons 8, la température de ces derniers augmente significativement. Les manchons 8 se dilatent alors dans toutes les directions, et en particulier dans la direction longitudinale 4. Cette dilatation est permise par, d'une part, l'absence de moyen de fixation des bagues 20 aux corps 18 des manchons 8 distincts des bagues 20 et des corps 18, et, d'autre part, le montage serrant des bagues 20 dans les manchons 8. En effet, la dilatation dans la direction radiale fait que les bagues 20 sont moins serrées radialement au corps 18, ce qui facilite la dilatation des bagues 20 dans la direction longitudinale.
Etant donné que l'aluminium des bagues 20 présente un coefficient de dilatation thermique supérieur à celui de l'acier des corps 18, les bagues 20 se dilatent dans la direction longitudinale 4 dans une plus grande mesure que les corps 18 et viennent en contact l'une avec l'autre. La dilatation des bagues 20 engendre donc une pression de contact longitudinal à chaque interface entre deux manchons qui tend à fermer ces interfaces, qui ne sont pas parfaitement planes du fait de la rugosité jamais nulle des bagues et des manchons. Cette pression de contact est suffisante pour rendre la vis 2 étanche à la gomme chaude sous pression. L'étanchéité est ainsi assurée à chaque interface entre deux modules. De la même manière, l'étanchéité est également assurée aux deux interfaces extrêmes, à savoir entre l'épaulement 10 et le manchon 8 en contact avec l'épaulement 10, et entre l'écrou de serrage 12 et le manchon 8 en contact avec l'écrou de serrage 12.
A titre d'exemple, une bague 20 en un alliage d'aluminium ayant une longueur de 10 mm et ménagée dans le corps 18 en acier d'un manchon 8 exerce une pression de contact de 888 bars (888. 105 Pa) sur le module voisin lorsqu'on chauffe l'ensemble à 100°C, la température usuelle de travail des mélanges de gomme. Une telle pression de contact est suffisante pour maintenir les manchons 8 serrés et en contact, et ceci même pour des valeurs élevées (par exemple supérieures à 100 bars (100.105 Pa)) de la pression de gomme à l'intérieur du dispositif d'extrusion.
L'étanchéité est d'autant plus efficace si la vis 2 est agencée de sorte que deux bagues 20 de deux manchons 8 juxtaposés de la vis soient en contact l'une contre l'autre, comme cela est visible sur la figure 4, par addition des pressions de contact engendrées par les deux bagues 20. Toutefois, l'étanchéité créée lorsque chaque manchon 8 est muni d'une seule bague 20 est suffisante pour empêcher la pénétration de la gomme chaude dans la vis 2.
De manière générale, le nombre de bagues 20 et la longueur des bagues 20 sont calculés de sorte que, lors du mélangeage de la gomme chaude, la somme des dilatations de toutes les bagues 20 de la vis 2 génère un effort suffisant pour assurer le serrage des manchons mais inférieur à la résistance de rupture de filets de l'écrou de serrage 12. De plus, le nombre de bagues 20 et la longueur des bagues 20 doivent permettre un desserrage aisé de l'écrou de serrage 12 lorsque l'on souhaite retirer les manchons 8 de la vis 2, par exemple pour les remplacer.
Une fois que la vis 2 est à l'arrêt, c'est-à-dire lorsqu'on fait cesser l'écoulement de la gomme chaude, les manchons 8, et en particulier leurs corps 18 et leurs bagues 20, refroidissent et reprennent leur forme initiale. Si on souhaite démonter la vis 2, on retire l'écrou de serrage 12 puis les manchons 8 un par un. Grâce à l'étanchéité de la vis 2, la gomme ne s'est pas infiltrée dans un alésage situé entre les manchons 8 et le support 6. Les manchons 8 peuvent donc être retirés sans difficulté.
Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.
La vis peut comporter des manchons de formes différentes de ceux illustrés dans les figures et décrits précédemment.
Le support et l'écrou de serrage de la vis, ainsi que les corps et les bagues des manchons peuvent être réalisés dans des matériaux autres que ceux décrits précédemment, à condition que le corps soit réalisé dans un matériau présentant un coefficient de dilatation thermique inférieur à un coefficient de dilatation thermique d'un matériau dans lequel est réalisée la bague.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Manchon (8) destiné à l'extrusion ou au mélangeage d'élastomères ou de produits plastiques, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un corps (18),
- au moins un relief (14) s'étendant sur une surface radiale externe (16) du manchon (8), et
- au moins une bague (20) ménagée dans le corps (18) et présentant une face d'extrémité axiale en affleurement avec une face d'extrémité axiale du corps (18),
le corps (18) étant réalisé dans un matériau présentant un coefficient de dilatation thermique inférieur à un coefficient de dilatation thermique d'un matériau dans lequel est réalisée la bague (20),
le manchon (8) étant agencé de sorte que la bague (20) se dilate plus que le corps (18) dans une direction axiale du manchon (8) lorsque le manchon (8) s'échauffe.
2. Manchon (8) selon la revendication précédente agencé de sorte que la bague (20) se dilate plus que le corps (18) dans une direction axiale du manchon (8) lorsque le manchon (8) s'échauffe.
3. Manchon (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bague (20) s'étend dans la direction axiale du manchon (8) sur une distance inférieure à la longueur du manchon (8).
4. Manchon (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bague (20) s'étend intégralement à distance d'une surface interne du corps (18).
5. Manchon (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une surface radiale externe de la bague (20) est en affleurement avec la surface radiale externe (16) du corps (18).
6. Manchon (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps (18) et la bague (20) sont intégralement réalisés en métal.
7. Manchon (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps (18) comprend de l'acier.
8. Manchon (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bague (20) comprend de l'aluminium.
9. Manchon (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, qui comprend au moins deux bagues (20) aux extrémités axiales respectives du corps (18).
10. Vis (2) destinée à l'extrusion ou au mélangeage d'élastomères ou de produits plastiques, qui comprend au moins un manchon (8) selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes.
11 . Vis (2) selon la revendication précédente, qui comprend au moins deux manchons (8).
12. Vis (2) selon la revendication précédente, agencée de sorte que deux bagues (20) de deux manchons (8) juxtaposés de la vis (2) soient en contact l'une avec l'autre.
13. Installation destinée à l'extrusion ou au mélangeage d'élastomères ou de produits plastiques, qui comprend une vis (2) selon l'une quelconque des revendications 10 à 12.
14. Procédé de fabrication d'un manchon (8) destiné à l'extrusion ou au mélangeage d'élastomère ou de produits plastiques, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :
- installer une bague (20) dans une extrémité axiale d'un corps (18) du manchon (8), et
- rectifier le manchon (8) de sorte que la bague (20) présente une face d'extrémité axiale en affleurement avec une face d'extrémité axiale du corps (18).
15. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel on rectifie le manchon (8) de sorte qu'une surface radiale externe de la bague (20) soit en affleurement avec une surface radiale externe du corps (18).
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