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L'invention a pour objet un dispositif pour la plastification, la coloration et 1 incorporation de plastifiants, et la fabrication de gra- nulés, de feuilles etc, avec un cylindre.,
On connaît des calandres à deux ou plusieurs cylindres commandés, qui forment entre eux un interstice dans lequel on introduit la matière à travailler. Si les vitesses de rotation sont égales entre elles, ou s'il existe une faible différence de vitesse de rotation entre les cylindres commandés, il se produit un mouvement de matière qui conduit à une plasti- fioation de la matière synthétique introduite, surtout quand on chauffe les cylindres.
Des cylindres de ce genre sont employés dans l'industrie des matières synthétiques pour la plastifioation avant une autre étape de transformation, par exemple dans des extrudeuses, ou bien pour l'incorpo- ration de colorants et de plastifiants. Il est connu aussi d'amener une matière synthétique sur les calandres soit au moyen d'appareils de coulée, soit au moyen d'extrudeuses à vis, afin de fabriquer des feuilles. Pour les feuilles larges, on utilise plusieurs vis. L'inconvénient des calan- dres indiquées, est qu'il se produit entre les cylindres des forces impor- tantes, qui obligent à prévoir des paliers de cylindres lourds et coûteux.
Les calandres sont en général fournies sous forme ouverte, parce que les calandres fermées deviennent très coûteuses, et il n'est pas facile de ren- dre l'enveloppe étanche étant donné l'épaisseur du bâti,
On supprime ces inconvénients si, conformément à l'invention, on dispose un cylindre de façon qu'il puisse tourner à l'intérieur d'une en- veloppe cylindrique, la paroi intérieure de l'enveloppe cylindrique étant munie d'agencement fixes qui forment avec le cylindre des interstices en coin dans desquels la matière à traiter est écrasée et pétrie.
Si l'on dispo- se par exemple deux ou trois agencements fornateurs d'interstices, répar- tis uniformément sur le pourtour intérieur ae la chambre cylindrique, les forces principales sont transmises à l'enveloppe cylindrique et non plus aux paliers du cylindre, de sorte que l'on obtient pour ceux-ci une construc- tion notablement plus simple et moins coûteuse, Le prélèvement de matière peut se faire au point de pression maximum de la masse plastique consistan- te, dans l'interstice immobile.
On a représenté schématiquement sur le dessin des exemples de réa- lisation de l'invention; la figure 1 montre une coupe transversale du dispo- sitif avec agencements sans passages, les figures 2 et 3 montrent des cou- pes transversales du dispositif, sur lesquelles les agencements sont munis de passages destinés à la matière accumulée devant eux; les figures 4 et 5 montrent la coupe transversale et le plan d'une calandre dans laquelle les agencements sont disposés dans un dispositif porteur monté de manière à pouvoir pivoter sur l'arbre du cylindre.
Dans une enveloppe cylindrique 1, en fonte, en acier coulé ou de construction soudée, on a disposé les agencements 2, entre lesquels passe le cylindre 3. Le cylindre 3est entraîné grâce à une commande qui permet au cylindre de se régler. lui-même sur les interstices qui sont remplis de matière. La matière est amenée, grâce à un dispositif doseur, par la tubu- lure 4, par exemple sous forme pulvérulente. La matière forme dans les in- terstioes en coin 6 des bourrelets de matière qui sont animés d'un mouve- ment intense. Le prélèvement de la matière se fait par l'ouverture 5, par exemple sous forme de bande découpée dans la pellicule recouvrant le cylin- dre. Mais on peut aussi prélever la matière chaque fois qu'elle a dépassé un interstice 6, après chacun des agencements 2.
Etant donné que la pres- sion dans les interstices 6 augmente à mesure que la masse du bourrelet de matière augmente, il se produit un réglage et un centrage stables du cy- lindre dans l'appareil. Les gaz éventuellement formés peuvent être aspirés
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par des ouvertures prévues dans l'enveloppe cylindrique, ou bien on peut faire le vide, ou bien amener un gaz protecteur.
Les agencements 2 sont sous forme de corps creux, ou bien ils contiennent des perforations destinées à un agent de chauffage, ou bien des accessoires de chauffage électrique. Le prélèvement de matière peut se faire vers la fin de l'interstice, comme on l'a représenté sur les fi- gures 2 et 3, lorsqu'il y a dans? agencement 2 des fentes, des trous ou des interstices 7 de grandeur et de forme quelconque. On peut installer un dispositif de granulation dans l'un de ces agencements. A cet effet, on a prévu dans l'agencement 2 un évidement dans lequel on peut encastrer une plaque perforée 8, par les trous 7 de laquelle la matière laminée dans l'interstice 6 peut sortir. Devant les ouvertures 7 se trouve par exemple le couteau 9, qui coupe le granulé.
Le granulé arrive à l'extérieur en passant par un toboggan, 10, qui se trouve à une certaine distance de la paroi chauffée de l'agencement 2, et qui reste donc plus froid. Sur la figure 3, on a représenté la même disposition, mais l'agencement 2 est d'une structure dans laquelle on a disposé, à son point le plus étroit, une fente longitudinale 11, de laquelle on peut tirer une feuille. Pour régler la largeur de fente, l'agencement 2 est aménagé, à son extrémité, de manière à former une paroi flexible 12, qui est réglable grâce à la vis 13.
L'avantage du mouvement de la matière dans l'interstice 6 est que les parties solides et les bulles de gaz n'arrivent que très difficilement dans la partie la plus étroite de l'interstice 6, et tournert dans le bourrelet en mouvement jusqu'au moment où les bulles sont disparues, et où les parties solides sont plastifiées. On peut utiliser cette propriété pour retirer, d'un côté de la machine, la matière difficilement soluble ou non malaxée.
On a représenté sur les figures 4 et 5 une autre forme de réali- sation d'une calandre avec agencements formant des interstices en coin, forme dans laquelle les agencements 2 sont disposés dans un dispositif por- teur en forme de cadre, 15, qui peut pivoter sur l'axe du cylindre 3 Les agencements 2 peuvent être chauffés au moyen des corps chauffants 17, et sont équipés de tuyaux de refroidissement 18. Le couple de rotation exercé sur le cadre 15 est reçu et mesuré par l'anéroïde 19. Cette mesure peut servir à régler les conditions de traitement et/ou le débit de matière, donc le dosage d'alimentation.
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The invention relates to a device for the plasticization, coloring and incorporation of plasticizers, and the manufacture of granules, sheets etc., with a cylinder.
Calenders are known with two or more controlled rolls, which form between them a gap in which the material to be worked is introduced. If the rotational speeds are equal to each other, or if there is a small difference in rotational speed between the controlled cylinders, a movement of material occurs which leads to plasticization of the synthetic material introduced, especially when one heats the cylinders.
Rolls of this kind are used in the plastics industry for plasticization before another processing step, for example in extruders, or for the incorporation of colorants and plasticizers. It is also known to bring a synthetic material onto the calenders either by means of casting devices or by means of screw extruders, in order to manufacture sheets. For wide sheets, several screws are used. The disadvantage of the indicated calenders is that there are large forces between the rolls which make it necessary to provide heavy and expensive roll bearings.
Calenders are generally supplied in open form, because closed calenders become very expensive, and it is not easy to make the casing airtight given the thickness of the frame.
These drawbacks are eliminated if, according to the invention, a cylinder is arranged so that it can rotate inside a cylindrical casing, the inner wall of the cylindrical casing being provided with fixed arrangements which form wedge interstices with the cylinder in which the material to be treated is crushed and kneaded.
If, for example, two or three interstice-forming arrangements are available, distributed uniformly around the inner periphery of the cylindrical chamber, the main forces are transmitted to the cylindrical casing and no longer to the bearings of the cylinder. so that a appreciably simpler and less expensive construction is obtained for them. The material can be withdrawn at the point of maximum pressure of the consistent plastic mass, in the immobile gap.
Embodiments of the invention have been shown schematically in the drawing; Figure 1 shows a cross section of the device with arrangements without passageways; Figures 2 and 3 show cross sections of the device in which the arrangements are provided with passages for the material accumulated in front of them; Figures 4 and 5 show the cross section and the plan of a calender in which the arrangements are arranged in a carrier device mounted so as to be able to pivot on the cylinder shaft.
In a cylindrical casing 1, made of cast iron, cast steel or of welded construction, the arrangements 2 have been placed, between which the cylinder 3 passes. The cylinder 3 is driven by means of a control which allows the cylinder to be adjusted. itself on the interstices which are filled with matter. The material is supplied, by means of a metering device, through the pipe 4, for example in powder form. The material forms in the wedge interstioes 6 beads of material which are animated by an intense movement. The material is taken out through the opening 5, for example in the form of a strip cut from the film covering the cylinder. But it is also possible to take the material each time it has passed a gap 6, after each of the arrangements 2.
Since the pressure in the interstices 6 increases as the mass of the bead of material increases, stable adjustment and centering of the cylinder in the apparatus occurs. Any gases formed can be sucked in
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through openings provided in the cylindrical casing, either a vacuum can be created, or a protective gas can be supplied.
The arrangements 2 are in the form of a hollow body, or else they contain perforations intended for a heating agent, or else electrical heating accessories. The material can be removed towards the end of the gap, as shown in Figures 2 and 3, when there is in? arrangement 2 of slits, holes or interstices 7 of any size and shape. A granulation device can be installed in one of these arrangements. For this purpose, there is provided in the arrangement 2 a recess in which a perforated plate 8 can be embedded, through the holes 7 from which the material rolled in the gap 6 can exit. In front of the openings 7 is for example the knife 9, which cuts the granule.
The granule arrives outside via a slide, 10, which is at a certain distance from the heated wall of the arrangement 2, and which therefore remains cooler. In FIG. 3, the same arrangement has been shown, but arrangement 2 is of a structure in which there has been disposed, at its narrowest point, a longitudinal slot 11, from which a sheet can be drawn. To adjust the slot width, the arrangement 2 is arranged, at its end, so as to form a flexible wall 12, which is adjustable by means of the screw 13.
The advantage of the movement of the material in the interstice 6 is that the solid parts and the gas bubbles arrive only with great difficulty in the narrowest part of the interstice 6, and turn in the moving bead until when the bubbles are gone, and the solid parts are plasticized. This property can be used to remove poorly soluble or unmixed material from one side of the machine.
Another embodiment of a calender with wedge-shaped arrangements is shown in Figures 4 and 5, in which the arrangements 2 are arranged in a frame-shaped supporting device, 15, which can rotate on the axis of the cylinder 3 The arrangements 2 can be heated by means of the heating bodies 17, and are equipped with cooling pipes 18. The torque exerted on the frame 15 is received and measured by the aneroid 19. This measurement can be used to adjust the processing conditions and / or the material flow, and therefore the feed dosage.