La présente invention concerne le domaine des extrudeuses notamment pour la réalisation de profilés au travers de filières.

Généralement, une extrudeuse, pour l ' extrusion d'une matière plastique ou caoutchouteuse, comprend un fourreau longitudinal dans lequel est disposée une vis longitudinale rotative d' entraînement pour déplacer la matière à extruder de l ' amont vers l ' aval en direction d'une filière d' extrusion dont le canal détermine la section du profilé à obtenir.

En particulier, dans le domaine de l ' extrusion d'un mélange caoutchouteux sous la forme d'un profilé utilisable ultérieurement pour la fabrication de pneumatiques, la vis d ' extrusion est pourvue, à son extrémité aval située du côté de la filière, d'une tête, généralement appelée une torpille, qui présente à sa périphérie des filets qui font avancer la matière et qui induisent un mélangeage ou brassage, appelé travail, du mélange caoutchouteux.

Actuellement, à chaque mélange caoutchouteux à extruder correspond une torpille spécifique dont la configuration est adaptée à ce mélange pour l'obtention d'un travail souhaité du mélange. Lorsque l'on souhaite extruder des mélanges caoutchouteux différents au moyen de la même extrudeuse, il est nécessaire de déposer la torpille en place dans l ' extrudeuse et de monter à sa p lace la torpille adaptée au nouveau mélange à extruder. En conséquence, il faut avoir réalisé et disposé d' autant de torpilles différentes que de mélanges différents que l'on souhaite extruder et il faut prévoir des temps d' absence de production, nécessaires pour le démontage et de remontage des torpilles.

Les brevets US 4 723 847 et US 5 071 255 décrivent des extrudeuses dans lesquelles la vis est pourvue d'une lame en saillie lo calement par rapport au fond des filets, de sorte que toute la partie en saillie la lame est complètement noyée dans la matière à extruder. Une telle lame produit, en fait, très peu d' effet de mélangeage de la matière à extruder.

La présente invention a pour but d' éviter les inconvénients ci- dessus .

Selon un mode de réalisation, il est proposé une torpille pour extrudeuse, qui comprend un corps longitudinal pourvu à sa périphérie d'une pluralité de portions de filets en saillie vers l ' extérieur et espacés dans le sens circonférentiel, une pluralité de lames d' écluses montées mobiles sur ledit corps longitudinal et partiellement engagées dans des fentes ( 1 8) dudit corps longitudinal, ledit corps longitudinal et lesdites lames d ' écluses étant pourvus des surfaces complémentaires de guidage radial en contact les unes sur les autres, , et des moyens de réglage pour déplacer radialement lesdites lames d' écluses par rapport audit corps longitudinal.

Selon l' invention, d'une part les lames d' écluses traversent respectivement les espaces entre les portions de filets et d' autre part les portions de filets et les lames d' écluses sont pourvues de surfaces complémentaires de guidage radial en contact les unes sur les autres de façon étanche.

Ainsi, les lames d' écluses créent des obstacles en saillie par rapport au corps longitudinal et traversant les espaces entre les portions de filets, de sorte que la matière à extruder est obligée de franchir les lames d' écluses en passant uniquement au-dessus des bords des lames d' écluses, éloignés du corps longitudinal.

Lesdites portions de filets peuvent comprendre des portions en saillie entre lesquelles les lames d' écluses s ' étendent.

Lesdits moyens de réglage peuvent comprendre un arbre longitudinal monté en rotation dans un canal longitudinal dudit corps longitudinal, cet arbre longitudinal et lesdites lames d' écluses présentant des surfaces comp lémentaires qui coopèrent pour déplacer radialement lesdites lames d' écluses lorsque ledit arbre longitudinal est déplacé. Ledit arbre longitudinal peut comprendre au moins un plateau radial dont une face radiale est pourvue d' au moins une rainure en spirale, lesdites lames d' écluses comprenant un doigt engagé dans cette rainure.

Ledit corps longitudinal peut être muni d'un embout d' obturation dudit canal longitudinal.

Ledit embout peut présenter un canal longitudinal d' accès à une extrémité dudit arbre longitudinal, ledit embout étant muni d 'un bouchon d' obturation de ce canal longitudinal d' accès.

Lesdites lames d' écluses peuvent être montées sur ledit corps longitudinal de façon étanche.

Des moyens d' étanchéité peuvent être prévus entre lesdites lames d' écluses et ledit corps longitudinal.

Lesdites lames d' écluses peuvent comprendre des parties déformables appliquées de façon étanche contre des surfaces dudit corps longitudinal.

Les lames d' écluses peuvent s ' étendre longitudinalement et lesdites portions de filets s ' étendent en hélices .

Il est également proposé une extrudeuse qui comprend un fourreau présentant un canal longitudinal et qui comprend un ensemble longitudinal rotatif comprenant une vis et ladite torpille, montée à une extrémité aval de ladite vis, lesdites portions de filets de la torpille présentant des bords extérieurs adj acents à la paroi du canal longitudinal dudit fourreau et des espaces réduits d' écoulement étant aménagés entre des bords extérieurs des lames d' écluses et la paroi du canal longitudinal dudit fourreau.

Une torpille et une extrudeuse équipée d'une telle torpille vont maintenant être décrites à titre d' exemples non limitatifs, illustrées par le dessin annexé dans lequel :

- la figure 1 représente une coupe longitudinale partielle d'une extrudeuse, équipée d 'une torpille ;

la figure 2 représente une vue extérieure en perspective de la torpille de la figure 1 ; la figure 3 représente une vue partielle en coupe radiale et en perspective de la torpille de la figure 2 ;

la figure 4 représente une coupe longitudinale en perspective de la torpille de la figure 2 ;

la figure 5 représente une coupe radiale selon V-V de l ' extrudeuse de la figure 1 ;

la figure 6 représente une vue partielle en coupe radiale et en perspective d'une variante de réalisation de la torpille de la figure 2 ;

la figure 7 représente une coupe longitudinale en perspective de la torpille de la figure 6 ; et

la figure 8 représente une vue partielle en coupe radiale et en perspective d'une variante de réalisation de la torpille de la figure 2.

Sur la figure 1 est illustrée, partiellement, une extrudeuse 1 qui comprend un fourreau longitudinal 2 présentant un canal 3 qui présente un axe longitudinal, par exemp le cylindrique, et qui s ' étend de l' amont vers l ' aval. Dans ce canal longitudinal 3 est installé un ensemble longitudinal rotatif 4 pour l ' entraînement de l' amont vers l ' aval d'une matière à extruder.

L ' extrudeuse 1 comprend un motoréducteur (non représenté) d' entraînement de l ' ensemble longitudinal rotatif 4, placé en amont, une filière d' extrusion (non représentée) placée en aval de la torpille 6 et des moyens (non représentés) d'introduction de la matière à extruder dans le canal longitudinal 3.

L ' ensemble longitudinal rotatif 4 comprend une vis longitudinale amont 5 et une torpille longitudinale aval 6 dont l ' extrémité amont est montée sur l ' extrémité aval de la vis 5 par l' intermédiaire de moyens de fixation (non représentés) . La vis 5 s ' étend sur une partie amont 3 a du canal longitudinal 3 et la torpille 6 s ' étend sur une partie aval 3b du canal longitudinal 3.

La vis 5 comprend un corps longitudinal 7, par exemp le cylindrique, distant de la paroi du canal longitudinal 3 et pourvu d'un filet extérieur 8 en hélice. La périphérie du filet extérieur 8 de la vis longitudinale 5 est adjacente à la paroi du canal longitudinal 3 , en contact glissant ou avec un faible j eu radial entre la périphérie du filet extérieur 8 et la paroi du canal longitudinal 3.

Comme illustré sur les figures 2 à 4, une torpille 6 comprend un corps longitudinal 9, distant de la paroi du canal longitudinal 3 , dont la surface périphérique 1 0 est dans le prolongement de la surface périphérique du corps 7 de la vis 5 et qui présente un passage intérieur longitudinal 1 1 , par exemple cylindrique.

Le corps longitudinal 9 de la torpille 6 est pourvu de portions de filets 12 en saillie vers l ' extérieur et espacés dans le sens périphérique, aménageant entre elles des espaces d' écoulement de la matière à extruder. Par exemp le, telles que représentées, les portions de filets 12 s ' étendent en hélice pour entraîner et guider la matière à extruder, sur une partie aval du corps longitudinal 9, et sont à égales distances les unes des autres et au nombre de quatre.

L ' angle d' hélice des portions de filets 12 est inférieur à l ' angle d'hélice du filet 8 de la vis 5.

Le corps longitudinal 9 de la torpille 6 est pourvu en outre de portions lo cales extérieures amont 13 et de portions locales extérieures aval 14, en saillie vers l ' extérieur.

Les portions locales amont et aval 13 et 14 prolongent dans le sens périphérique et en sens inverse respectivement les extrémités amont et aval des portions de filets 12, sans atteindre les portions de filets adj acentes.

La portion lo cale amont 13 attachée à chaque portion de filet

12 est, longitudinalement, espacée et en regard de la portion locale aval 14 attachée à la portion de filet 12 adj acente.

Ainsi, il subsiste des espaces longitudinaux amont 15 entre respectivement la partie amont de chaque portion de filet 12 et la portion locale amont 13 attachée à la portion de filet 12 adj acente et il subsiste des espaces longitudinaux aval 16 entre respectivement la partie aval de chaque portion de filet 12 et la portion locale aval 14 attachée à la portion de filet 12 adj acente, les espaces longitudinaux amont et aval 15 et 16 communiquant avec les espaces correspondants séparant les portions de filets 12.

La périphérie des portions de filets 12 et des portions lo cales amont et aval 1 3 et 14 est adj acente à la paroi de la partie aval 3 a du canal longitudinal 3 , en contact glissant ou avec un faible j eu radial entre elles.

Le corps longitudinal 9 de la torpille 6 est pourvu, sur sa partie amont, d'une portion de filet intermédiaire 17 en saillie, qui prolonge vers l ' amont l'une des portions lo cales amont 13 et qui, par exemple, rejoint l' extrémité aval du filet 8 de la vis 5.

La portion de filet intermédiaire 17 présente le même angle d'hélice que le filet 8. La périphérie de la portion de filet intermédiaire 17 est adj acente à la paroi de la partie aval 3 a du canal longitudinal 3 , en contact glissant ou avec un faible j eu radial entre elles.

Le corps longitudinal 9 de la torpille 6 présente des fentes longitudinales 1 8 , optionnellement totalement traversantes, qui débouchent, radialement, extérieurement du côté de la surface périphérique 1 0 et intérieurement du côté du passage intérieur longitudinal 1 1 et qui s ' étendent respectivement dans les zones situées entre les portions de filets 12 et entre les portions lo cales amont 13 et les portions locales aval 14.

La torpille 6 comprend des lames d' écluses longitudinales 1 9 qui respectivement traversent les espaces entre les portions de filets 12.

Les lames d' écluses longitudinales 1 9 sont partiellement engagées dans les fentes longitudinales 1 8 de l ' extérieur vers l' intérieur.

Les lames d' écluses longitudinales 19 présentent respectivement une partie intérieure qui est engagée dans les fentes longitudinales 1 8 du corps longitudinal 9 et une partie extérieure qui s ' étend vers l ' extérieur, en saillie par rapport à la surface périphérique 10 du corps longitudinal 9, et qui traversent les espaces entre les portions de filets 12. Selon l' exemple décrit, les parties extérieures des lames d' écluses longitudinales 19 s ' étendent entre les portions lo cales amont et aval 13 et 14.

Les lames d' écluses longitudinales 19 sont mobiles radialement par rapport au corps longitudinal 9, le corps longitudinal 9 et les lames d' écluses longitudinales 19 étant pourvus de surfaces complémentaires de guidage radial en contact les unes sur les autres. Les lames d' écluses 19 traversent respectivement les espaces entre les portions de filets 12. Les portions de filets 12 et les lames d' écluses 19 sont pourvues de surfaces complémentaires de guidage radial en contact les unes sur les autres . Les surfaces complémentaires de guidage radial sont aptes à glisser les unes sur les autres de façon étanche.

Selon une disposition particulière, d'une part, les lames d' écluses longitudinales 19 présentent des faces longitudinales opposées parallèles 20 et 21 qui sont aptes à glisser contre des faces longitudinales opposées parallèles 22 et 23 délimitant longitudinalement les fentes longitudinales 1 8 et, d' autre part, les lames d' écluses longitudinales 19 présentent des faces radiales opposées d' extrémité 24 et 25 qui sont aptes à glisser contre des faces radiales en regard 26 et 27 des portions locales amont et aval 1 3 et 14 correspondantes .

La torpille 6 comprend des moyens 28 de réglage de la position radiale des lames d' écluses longitudinales 19 par rapport au corps longitudinal 9.

Les moyens de réglage 28 comprennent un arbre longitudinal rotatif de réglage 29 qui s ' étend axialement dans le passage longitudinal 1 1 du corps longitudinal 9 et qui comprend un plateau radial amont 30 et un plateau radial aval 3 1 , espacés longitudinalement et entre lesquels s ' étendent les parties intérieures des lames d' écluses longitudinales 19, les bords longitudinaux intérieurs 32 des lames d' écluses longitudinales 19 étant situés en regard et à distance de l ' arbre longitudinal rotatif 29.

Les faces radiales, en regard, des plateaux radiaux 30 et 3 1 sont pourvues de rainures 33 et 34 qui s ' étendent sous la forme de spirales (figure 5) situées et formées en vis-à-vis l 'une de l ' autre. A leurs extrémités longitudinales, les lames d' écluses longitudinales 1 9 sont pourvues de doigts longitudinaux 35 et 36 qui sont respectivement engagés dans les rainures en spirales 33 et 34.

Les doigts longitudinaux 35 et 36 sont respectivement décalés radialement, de sorte que les bords longitudinaux extérieurs 37 des lames d' écluses longitudinales 1 9 soient situés en regard et à la même distance de la paroi de la partie 3b du canal longitudinal 3 du fourreau longitudinal 2.

La position angulaire de l ' arbre longitudinal rotatif 29 par rapport au corps longitudinal 9 détermine la position radiale des lames d' écluses longitudinales 1 9.

La torpille 6 comprend un embout aval 38 en forme d' ogive, pour l 'obturation du canal longitudinal 1 1 , dont la face radiale est contre la face aval radiale du corps longitudinal 9. L ' embout aval 38 est fixé sur le corps longitudinal 9 par exemple par des vis (non représentées) et présente un canal longitudinal traversant 39.

L ' arbre longitudinal 29 est monté de la manière suivante.

Une partie amont 29a de l ' arbre longitudinal 29, située en amont du plateau amont 30, est montée à rotation dans une partie 40 du corps longitudinal 9, en saillie vers l' intérieur par rapport au canal longitudinal 1 1 .

Une partie amont 29b de l ' arbre longitudinal 29, située en aval du plateau aval 3 1 , est montée à rotation dans une partie 4 1 de l ' embout aval 38 , en saillie vers l 'intérieur par rapport au canal longitudinal 39.

L ' arbre est maintenu longitudinalement par le fait qu'une face radiale amont du plateau amont 30 est adj acente à une face aval radiale de la partie 40 du corps longitudinal 9 et qu'une face radiale aval du plateau aval 3 1 est adj acente à une face amont radiale de la partie 4 1 de l ' embout aval 38.

L ' extrémité aval de la partie aval 29a de l ' arbre longitudinal 29 est pourvue d'une tête 42, par exemple de section carrée ou hexagonale, apte à recevoir axialement un outil d' entraînement en rotation (non représenté), par exemple une simple clé. L'embout aval 38 est muni d'un bouchon 43 d'obturation du canal longitudinal 39, situé en aval de la tête 42 de l'arbre longitudinal 29.

La torpille 6 peut être assemblée de la manière suivante.

On dispose séparément du corps longitudinal 9, des lames d'écluses 19, de l'arbre longitudinal 29, de l'embout aval 38 et du bouchon 43.

On engage de l'aval vers l'amont l'arbre longitudinal 29 dans le canal longitudinal 11 du corps longitudinal 9, jusqu'à ce que l'extrémité 29a soit engagée dans la partie 40 et le plateau amont soit en butée contre la partie 40 du corps longitudinal 9.

On monte l'embout aval 38 en engageant la partie aval 29b de l'arbre longitudinal 29 au travers de la partie 41 de l'embout aval 38.

On engage radialement de l'extérieur vers l'intérieur les lames d'écluses longitudinales 19 dans les fentes longitudinales 18 correspondantes.

A l'aide d'un outil mis en prise avec la tête 42, on fait tourner l'arbre longitudinal 29 pour engager les doigts 35 et 36 des lames d'écluses longitudinales 19, successivement dans les entrées extérieures des rainures en spirales 33 et 34 puis engendrer le déplacement des lames d'écluses longitudinales 19 de l'extérieur vers l'intérieur, au moins jusqu'à ce que les lames d'écluses longitudinales 19 soient rentrées entre les portions locales amont et aval 13 et 14 des portions de filets 12 du corps longitudinal 9.

On monte le bouchon 43 sur l'embout aval 38.

Puis, on accouple la torpille 6 et la vis 5 et on installe l'ensemble rotatif 4 dans le canal longitudinal 3 du fourreau 2 de l'extrudeuse 1.

Les bords extérieurs 12a des portions de filets 12 et, optionnellement, les bords extérieurs des portions locales amont et aval 13 et 14 sont adjacents à la paroi du canal longitudinal 3 du fourreau 2. On monte d'autres parties de l'extrudeuse 1, notamment une filière en aval de la torpille 6, pour que l'extrudeuse 1 soit fonctionnelle.

L'extrudeuse 1 peut fonctionner de la manière suivante.

Les lames d'écluses longitudinales 19 sont réglées radialement de sorte que la distance entre les bords longitudinaux extérieurs 37 de ces lames d'écluses 19 et la paroi de la partie aval 3b du canal longitudinal 3 du fourreau 2 établisse des espaces réduits d'écoulement 44 (Figures 1 et 5), inférieurs aux espaces aménagés entre les portions de filets 12 et entre le corps 9 et la paroi de la partie aval 3b du canal longitudinal 3 du fourreau 2.

Lors de l'utilisation de l'extrudeuse 1 équipée de l'ensemble rotatif 4, la matière à extruder est guidée et s'écoule entre les portions de filets 12, depuis l'espace d'écoulement amont 15 et jusqu'à l'espace d'écoulement aval 16.

Lors de cet écoulement, la matière à extruder rencontre les lames d'écluses longitudinales 19 et est contrainte de franchir les lames d'écluses longitudinales 19 et de s'écouler uniquement au travers des espaces réduits d'écoulement 44. Cet écoulement engendre un travail de la matière à extruder. La position radiale de réglage des lames d'écluses longitudinales 19 est déterminée par le travail que l'on souhaite appliquer à la matière à extruder.

Lors d'un assemblage de la torpille 6 comme décrit précédemment, on peut avoir préréglé la position radiale des lames d'écluses longitudinales 19 de sorte que les espaces réduits d'écoulement 44 soit adaptés pour le travail que l'on souhaite appliquer à la première matière à extruder.

Si l'on souhaite appliquer un travail différent à la matière à extruder en cours ou si l'on souhaite utiliser l'extrudeuse 1 pour extruder une matière différente, sur laquelle on souhaite appliquer un travail différent, on peut alors procéder à un réglage différent des lames d'écluses longitudinales 19 de la manière suivante. On démonte une partie réduite de l'extrudeuse 1 située en aval pour avoir accès frontalement à l'ensemble rotatif 4, ce dernier restant en place.

On démonte le bouchon 43 pour avoir accès à l'extrémité aval 42 de l'arbre longitudinal 29, dans le canal longitudinal 39 de l'embout 38.

On accouple un outil à la tête aval 42 de l'arbre longitudinal rotatif 29.

On fait tourner l'arbre longitudinal rotatif 29 dans un sens ou dans l'autre.

Ce faisant, les nervures en spirales 33a et 34a séparant les rainures en spirales 33 et 34 des plateaux 30 et 31 de l'arbre longitudinal rotatif 29 agissent sur les doigts 35 et 36 des lames d'écluses longitudinales 19 et engendrent le déplacement radial de l'intérieur vers l'extérieur ou de l'extérieur vers l'intérieur des lames d'écluses longitudinales 19, engendrant ainsi un rapprochement ou un éloignement des bords extérieurs 37 des lames d'écluses longitudinales 19 par rapport à la paroi de la partie 3b du canal longitudinal 3 du fourreau 2, ce qui engendre une réduction ou une augmentation des sections des espaces réduits d'écoulement 44.

La nouvelle position radiale de réglage des lames d'écluses longitudinales 19 par rapport à la paroi de la partie 3b du canal longitudinal 3 du fourreau 2 est atteinte lorsque l'arbre longitudinal rotatif 29 a atteint une nouvelle position angulaire par rapport au corps longitudinal 9.

Le nouveau réglage étant fait, on remet en place le bouchon 43 sur l'embout 38 et on remet en place les parties de l'extrudeuse 1 préalablement démontées.

Grâce à leurs dispositions, les efforts de réglage radiale des lames d'écluses 9 sont réduits.

L'extrudeuse 1 peut alors être utilisée avec ce nouveau réglage des lames d'écluses longitudinales 19.

Afin d'éviter que la matière à extruder ne pénètre à l'intérieur de la torpille 6, il convient de prévoir des moyens pour assurer une étanchéité entre les lames d' écluses longitudinales 19 et le corps longitudinal 9.

Selon un exemple représenté sur les figures 2 à 4, des moyens d' étanchéité comprennent des joints longitudinaux d' étanchéité 45 et 46 qui sont portés par le corps longitudinal 9 et qui viennent en appui contre les faces 20 et 21 des lames d' écluses longitudinales 19, sur toute la longueur de ces dernières.

Les joints d' étanchéité 45 et 46 peuvent présenter des parties déformables, telles que des lèvres, soumises à la pression de la matière à extruder dans le sens de leur appui contre les faces opposées 20 et 2 1 des lames d' écluses longitudinales 19.

Les joints d ' étanchéité 45 et 46 peuvent être métalliques .

Selon un autre exemp le représenté sur la figure 6, des moyens d' étanchéité comprennent des plaques longitudinales de garnitures 47 et 48 , par exemple en matériau composite, insérées dans des évidements 49 et 50 du corps longitudinal 9, et en appui contre les faces opposées 20 et 21 des lames d' écluses longitudinales 19.

Un coin longitudinal 5 1 peut être inséré entre la plaque de garniture 47 et une paroi de l ' évidement 49, ce coin longitudinal 5 1 étant tenu par des vis de réglage 52 permettant de régler les pressions d' appui des plaques longitudinales de garnitures 47 et 48 contre les faces opposées 20 et 21 des lames d' écluses longitudinales 1 9.

Selon un autre exemple représenté les figures 6 et 7, des moyens d' étanchéité comprennent des plaques radiales de garnitures 53 et 54, par exemple en matériau composite, insérées entre les extrémités radiales amont et aval des lames d' écluses longitudinales 19 et les portions locales amont et aval 1 3 et 14.

Selon un autre exemp le représenté sur la figure 8 , les lames d' écluses longitudinales 1 9 comprennent deux parties acco lées 1 9a et 19b aménageant entre elles une chambre longitudinale 55 délimitée latéralement par des parois longitudinales déformables 56 et 57. Les parois longitudinales déformables 56 et 57 sont appliquées contre les faces opposées des fentes 1 8 sous l ' effet de la pression dans les chambres 55 , cette application assurant l ' étanchéité . La torpille 6 a été décrite en considérant que les lames d'écluses 19 s'étendent longitudinalement et que les portions de filets 12 s'étendent en hélices. Néanmoins, des dispositions différentes pourraient être adoptées.

Les extrémités 24 et 25 des lames d'écluses 19 pourraient être adjacentes à des portions locales 13 et 14 situées à distance des extrémités amont et aval des portions de filets 12.

Les lames d'écluses 19 pourraient s'étendre dans des plans inclinés par rapport à l'axe longitudinal du corps longitudinal 9, les fentes 18 étant réalisées en conséquence.

Les lames d'écluses 19 pourraient s'étendre dans des plans radiaux. Dans ce cas notamment, les lames d'écluses 19 pourraient être décalées longitudinalement. Les bords extérieurs 37 des lames d'écluses 19 pourraient par exemple être en arcs de cercle, de même diamètres que les parties correspondantes du canal 3 du fourreau 2, de façon à aménager des espaces d'écoulement 44 d'épaisseurs constantes. L'arbre longitudinal de réglage 29 pourrait comporter des paires de plateaux radiaux rainurés 30 et 31, accouplés respectivement aux lames d'écluses 19.

Les portions de filets 12 pourraient s'étendre longitudinalement.