WO2010052186A1 - Dual profile extrusion die - Google Patents
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Definitions
- the field of the invention relates to the extrusion of profiles formed mainly of a rubber mixture.
- these profiles are obtained by means of extruders comprising an upstream portion in which the rubber mixture is plasticized and pressurized, and a downstream portion in which the mixture passes through an extrusion die intended for to give the product a transverse profile whose geometrical characteristics are determined with precision.
- the extrusion die is generally constituted of a first fixed or movable wall, and generally flat or cylindrical and a second fixed wall, placed vis-à-vis the first wall and whose profile is adapted to obtain the transverse profile of the extruded product. The space between the first and the second wall forms the gap of the die.
- a first solution presented here as the closest prior art, consists of using a conventional extrusion die and decreasing the extrusion speed while maintaining a relatively high pressure upstream of the die. Although satisfactory from the point of view of the geometry of the profile obtained, this solution remains a worse for its unfavorable economic performance.
- the purpose of the patent is to propose an adaptation of the profile of the die making it possible to significantly improve the extrusion rate, while maintaining a quality profile surface in accordance with the expected geometrical requirements.
- the extrusion die according to the invention is formed of a first wall and a second fixed wall placed opposite the first wall and intended to give the rubber profile a given transverse profile,
- This die is characterized in that the second wall comprises an upstream portion forming an air gap of height H with the first wall and a downstream portion forming a step of height h relative to the upstream portion of said second wall.
- said pressurized mixture flows from the upstream portion of the die formed by the first wall and the upstream portion of the second wall towards the downstream portion of the die.
- the height step ha has the effect of creating a strong decrease in shear stresses at the surface of the mixture in contact with the downstream portion of the second wall, which has the effect of releasing the internal stresses in the mixture and reducing strongly the threshold of appearance of cracks and other rips specific to so-called decohesive mixtures.
- This device for producing the die makes it possible to significantly increase the flow rate and the extrusion speed, thereby making it possible to improve the efficiency of the machine, without altering the geometrical characteristics of the profile produced.
- Figure 1 shows a schematic sectional view (AA) of a die according to the known prior art
- Figure 2 shows a front view of the die according to the known prior art
- Figure 3 shows a schematic sectional view (AA) of a die according to the invention
- FIG. 4 represents a front view of the die according to the invention.
- the extrusion die according to the known prior art shown in Figure 1 comprises a first wall 1.
- This wall can be fixed in the case of a so-called flat nose extrusion means.
- This wall may also be of cylindrical shape and rotatable in the direction of the arrow R about an axis (not shown).
- the second wall 2 of the die is a fixed wall disposed vis-à-vis the wall 1.
- the second wall 2 defines the transverse profile of the profile to be extruded according to a geometry as shown for illustrative purposes in Figure 2. This second wall is fixed.
- the space between the first wall 1 and the second wall 2 forms the gap of the die.
- the distance between the first wall and the second wall of the die, which varies transversely as a function of the geometry of the profile, is denoted H.
- the extrusion die is disposed in the downstream portion of the extrusion device (not shown).
- This extrusion device can be formed by way of example of a screw disposed in a sheath opening into an arch whose wall 3 is connected to the second wall of the die.
- the rear portion of the tool supporting the second wall of the die forms an angle W 0 with the second wall 2.
- the mixture under pressure arrives upstream of the die and flows in the direction of the arrow F in the die to acquire the desired transverse profile.
- the separation point Pd defines as being the point downstream of which the pressure exerted on the mixture is zero, is placed in a zone ideally located upstream the exit of the die and disposed approximately between three quarters and two thirds of the total length of the die.
- the pressure level in the vault is adjusted so that the separation point Pd is situated in this zone, otherwise being managed so as not to exceed the maximum temperature tolerated by the non-rubber mixture. vulcanized.
- the die according to the invention is shown in Figures 3 and 4.
- This die has substantially the same characteristics as the die described in the preceding paragraphs. However, it differs in that the second wall comprises an upstream portion 21 forming an air gap of height H with the first wall, and a downstream portion 22 forming a step of height h relative to the upstream portion 21 of said second wall .
- the gap between the first wall and the downstream portion of the second wall is then substantially equal to H + h.
- Figure 3 allows to highlight the fact that the recess between the upstream and downstream of the second wall has substantially the same value, equal to h, over the entire transverse length of the die.
- the stall height depends on the nature of the decohesive material and the geometry of the profile to obtain. This height can be valid between 0.08 and 0.2 times the average value of the air gap H. It will be observed that the value H varies transversely so as to determine the geometric profile of the rubber profile. This is why, as a general rule, we will choose a value H close to the value of the air gap in the center of the die.
- the height of the air gap which corresponds substantially to the thickness of the profile, has a value between 0.5 mm and 25 mm for the profiles commonly used for the manufacture of tires intended to equip vehicles of tourism.
- the separation point Pd is located on the downstream part of the second wall.
- this point of separation is located at a distance d of the detachment.
- the distance d is usefully between 5 and 25 times the value of the height h.
- the length of the downstream portion of the second wall 21 is adjusted so that the separation point Pd is located upstream of the downstream end of said downstream portion of the second wall 21.
- the table below shows the extrusion results obtained with a mixture said experimental decohesive.
- the die used is placed downstream of a screw extruder and comprises a first cylindrical wall rotatable relative to the second wall.
- the value of the offset h (column h in mm) was varied from a zero value, assimilated to a bushing according to the known prior art, up to a value of 1. , 5 mm.
- the effects of an extrusion speed variation (line V m / min) and thus of the output flow (line Kg / min) on the temperature of the mixture (line Temp 0 C) at the outlet of the die, and it was noted qualitatively (line A) the appearance of the upper surface of the profile obtained.
- the aspect ratio is related to the number and depth of cracks observed.
- the values of A vary from 1 (very deteriorated appearance) to 5 (excellent appearance).
- the threshold of acceptability is set in Note 4.
- the experiment No. 2 was made with an extrusion die whose second wall had a recess of a height of 0.5 mm.
- the improvement observed is sensitive for the high speed values for which a limiting rise in temperature is nevertheless observed.
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Abstract
Description
FILIERE DΕXTRUSION A DOUBLE PROFIL DOUBLE PROFILE EXTRUSION LINE
[001] Le domaine de l'invention concerne l'extrusion de profilés formés majoritairement d'un mélange de caoutchouc.[001] The field of the invention relates to the extrusion of profiles formed mainly of a rubber mixture.
[002] De manière connue, ces profilés sont obtenus par l'intermédiaire d'extrudeuses comprenant une partie amont dans laquelle le mélange caoutchouteux est plastifié et mis sous pression, et une partie aval dans laquelle le mélange traverse une filière d'extrusion destinée à conférer au produit un profil transversal dont les caractéristiques géométriques sont déterminées avec précision. La filière d'extrusion est constituée en règle générale d'une première paroi fixe ou mobile, et généralement plane ou cylindrique et d'une deuxième paroi fixe, placée en vis-à-vis de la première paroi et dont le profil est adapté pour obtenir le profil transversal du produit extrudé. L'espace entre la première et la deuxième paroi forme l'entrefer de la filière.In known manner, these profiles are obtained by means of extruders comprising an upstream portion in which the rubber mixture is plasticized and pressurized, and a downstream portion in which the mixture passes through an extrusion die intended for to give the product a transverse profile whose geometrical characteristics are determined with precision. The extrusion die is generally constituted of a first fixed or movable wall, and generally flat or cylindrical and a second fixed wall, placed vis-à-vis the first wall and whose profile is adapted to obtain the transverse profile of the extruded product. The space between the first and the second wall forms the gap of the die.
[003] En modifiant de manière connue les paramètres tels que la pression en amont de la filière, la vitesse de sortie du mélange, et la température du mélange, l'homme du métier va chercher à optimiser le rendement de la machine d'extrusion dans le but d'obtenir un produit présentant les meilleures caractéristiques géométriques.[003] By modifying in known manner the parameters such as the pressure upstream of the die, the exit speed of the mixture, and the temperature of the mixture, the skilled person will seek to optimize the performance of the extrusion machine in order to obtain a product with the best geometric characteristics.
[004] Toutefois, certaines qualités de mélange, plus communément connus sous le nom de mélanges décohésifs, se prêtent mal à cette optimisation. En effet, les forces de cisaillement qui s'exercent sur la surface du mélange en contact avec la paroi fixe de la filière d'extrusion ont pour effet de provoquer des déchirures à la surface du profilé, et viennent à rebours des efforts entrepris pour obtenir une géométrie précise.[004] However, certain mixing qualities, more commonly known as decohesive mixtures, do not lend themselves to this optimization. Indeed, the shear forces acting on the surface of the mixture in contact with the fixed wall of the extrusion die have the effect of causing tears on the surface of the profile, and come back against the efforts to obtain precise geometry.
[005] Pour lutter contre ces inconvénients, des solutions ont été proposées pour adapter les paramètres de fonctionnement de la machine d'extrusion ou le profil de la filière d'extrusion dans le but de réduire ce phénomène de décohésion.To combat these drawbacks, solutions have been proposed to adapt the operating parameters of the extrusion machine or the profile of the extrusion die in order to reduce this decohesion phenomenon.
[006] Une première solution, présentée ici comme l'art antérieur le plus proche, consiste à utiliser une filière d'extrusion classique et à diminuer la vitesse d'extrusion tout en maintenant une pression relativement élevée en amont de la filière. Bien que satisfaisante du point de vue de la géométrie du profilé obtenu, cette solution demeure un pis aller en regard de ses performances économiques défavorables.[006] A first solution, presented here as the closest prior art, consists of using a conventional extrusion die and decreasing the extrusion speed while maintaining a relatively high pressure upstream of the die. Although satisfactory from the point of view of the geometry of the profile obtained, this solution remains a worse for its unfavorable economic performance.
[007] Le brevet a pour objet de proposer une adaptation du profil de la filière permettant d'améliorer de façon notable le débit d'extrusion, tout en conservant une qualité de surface du profilé conforme aux exigences géométriques attendues.[007] The purpose of the patent is to propose an adaptation of the profile of the die making it possible to significantly improve the extrusion rate, while maintaining a quality profile surface in accordance with the expected geometrical requirements.
[008] La filière d'extrusion selon l'invention est formée d'une première paroi et d'une deuxième paroi fixe placée en vis-à-vis de la première paroi et destinée à conférer au profilé de caoutchouc un profil transversal donné, Cette filière se caractérise en ce que la deuxième paroi comprend une partie amont formant un entrefer de hauteur H avec la première paroi et une partie aval formant un décrochement de hauteur h par rapport à la partie amont de ladite deuxième paroi.[008] The extrusion die according to the invention is formed of a first wall and a second fixed wall placed opposite the first wall and intended to give the rubber profile a given transverse profile, This die is characterized in that the second wall comprises an upstream portion forming an air gap of height H with the first wall and a downstream portion forming a step of height h relative to the upstream portion of said second wall.
[009] L'entrefer entre la première paroi et la partie aval de la deuxième paroi est alors égal à H+h.[009] The gap between the first wall and the downstream portion of the second wall is then equal to H + h.
[0010] On s'arrange alors pour régler les paramètres de fonctionnement du dispositif d'extrusion de telle sorte que le point de décollement Pd définit comme le point au-delà duquel la pression s'exerçant sur le mélange est nulle, soit disposé sur la partie aval de la deuxième paroi, à une distance d en aval du décrochement de la deuxième paroi et formé par le bord amont de la partie aval de ladite deuxième paroi.One then arranges to adjust the operating parameters of the extrusion device so that the point of separation Pd defines as the point beyond which the pressure exerted on the mixture is zero, is arranged on the downstream portion of the second wall, at a distance d downstream of the recess of the second wall and formed by the upstream edge of the downstream portion of said second wall.
[0011] Lors de l'extrusion du mélange au travers de la filière ainsi définie, ledit mélange sous pression circule de la partie amont de la filière formée par la première paroi et la partie amont de la deuxième paroi vers la partie aval de la filière. Le décrochement de hauteur h a pour effet de créer une forte baisse des contraintes de cisaillement au niveau de la surface du mélange en contact avec la partie aval de la deuxième paroi, ce qui a pour conséquence de libérer les contraintes internes dans le mélange et de réduire fortement le seuil d'apparition des craquelures et autres déchirures spécifiques aux mélanges dits décohésifs.During the extrusion of the mixture through the die thus defined, said pressurized mixture flows from the upstream portion of the die formed by the first wall and the upstream portion of the second wall towards the downstream portion of the die. . The height step ha has the effect of creating a strong decrease in shear stresses at the surface of the mixture in contact with the downstream portion of the second wall, which has the effect of releasing the internal stresses in the mixture and reducing strongly the threshold of appearance of cracks and other rips specific to so-called decohesive mixtures.
[0012] Cet artifice de réalisation de la filière permet d'augmenter de manière significative le débit et la vitesse d'extrusion permettant d'améliorer de la sorte le rendement de la machine, sans altérer les caractéristiques géométriques du profilé réalisé.This device for producing the die makes it possible to significantly increase the flow rate and the extrusion speed, thereby making it possible to improve the efficiency of the machine, without altering the geometrical characteristics of the profile produced.
[0013] La description qui suit s'appuie sur un mode préférentiel de réalisation de l'invention, et sur les figures 1 à 4 dans lesquelles : la figure 1 représente une vue schématique en coupe (A-A) d'une filière selon l'art antérieur connu, - la figure 2 représente une vue de face de la filière selon l'art antérieur connu, la figure 3 représente une vue schématique en coupe (A-A) d'une filière selon l'invention, la figure 4 représente une vue de face de la filière selon l'invention.The following description is based on a preferred embodiment of the invention, and in Figures 1 to 4 in which: Figure 1 shows a schematic sectional view (AA) of a die according to the known prior art, - Figure 2 shows a front view of the die according to the known prior art, Figure 3 shows a schematic sectional view (AA) of a die according to the invention, FIG. 4 represents a front view of the die according to the invention.
[0014] La filière d'extrusion selon l'art antérieur connu représentée à la figure 1 comprend une première paroi 1. Cette paroi peut être fixe dans le cas d'un moyen d'extrusion dit à nez plat. Cette paroi peut être également de forme cylindrique et mobile en rotation dans le sens de la flèche R autour d'un axe (non représenté). La seconde paroi 2 de la filière est une paroi fixe disposée en vis-à-vis de la paroi 1.The extrusion die according to the known prior art shown in Figure 1 comprises a first wall 1. This wall can be fixed in the case of a so-called flat nose extrusion means. This wall may also be of cylindrical shape and rotatable in the direction of the arrow R about an axis (not shown). The second wall 2 of the die is a fixed wall disposed vis-à-vis the wall 1.
[0015] La deuxième paroi 2 définit le profil transversal du profilé à extruder selon une géométrie telle que représentée à titre illustratif à la figure 2. Cette deuxième paroi est fixe. L'espace entre la première paroi 1 et la deuxième paroi 2, forme l'entrefer de la filière. La distance entre la première paroi et la deuxième paroi de la filière, variable transversalement en fonction de la géométrie du profil, est notée H.The second wall 2 defines the transverse profile of the profile to be extruded according to a geometry as shown for illustrative purposes in Figure 2. This second wall is fixed. The space between the first wall 1 and the second wall 2 forms the gap of the die. The distance between the first wall and the second wall of the die, which varies transversely as a function of the geometry of the profile, is denoted H.
[0016] La filière d'extrusion est disposée dans la partie aval du dispositif d'extrusion (non représenté). Ce dispositif d'extrusion peut être formé à titre d'exemple d'une vis disposée dans un fourreau débouchant dans une voûte dont la paroi 3 est raccordée à la deuxième paroi de la filière. A cet effet, la partie arrière de l'outillage supportant la deuxième paroi de la filière, forme un angle W0 avec la deuxième paroi 2.The extrusion die is disposed in the downstream portion of the extrusion device (not shown). This extrusion device can be formed by way of example of a screw disposed in a sheath opening into an arch whose wall 3 is connected to the second wall of the die. For this purpose, the rear portion of the tool supporting the second wall of the die forms an angle W 0 with the second wall 2.
[0017] Le mélange sous pression arrive en amont de la filière et s'écoule dans le sens de la flèche F dans la filière pour acquérir le profil transversal désiré.The mixture under pressure arrives upstream of the die and flows in the direction of the arrow F in the die to acquire the desired transverse profile.
[0018] L'homme de l'art va agir sur les paramètres du dispositif d'extrusion pour régler les paramètres de pression et de vitesse d'extrusion de manière à obtenir le débit optimum.Those skilled in the art will act on the parameters of the extrusion device to adjust the parameters of pressure and extrusion speed so as to obtain the optimum flow.
[0019] De manière connue, il s'arrange pour que le point de décollement Pd définit comme étant le point en aval duquel la pression exercée sur le mélange est nulle, soit placé dans une zone idéalement située en amont le la sortie de la filière et disposée approximativement entre les trois quart et les deux tiers de la longueur totale de la filière. Pour une vitesse d'extrusion donnée, on ajuste le niveau de pression dans la voûte pour que le point de décollement Pd soit situé dans cette zone, en s'arrangeant par ailleurs pour ne pas dépasser la température maximale tolérée par le mélange de caoutchouc non vulcanisé.In known manner, it arranges for the separation point Pd defines as being the point downstream of which the pressure exerted on the mixture is zero, is placed in a zone ideally located upstream the exit of the die and disposed approximately between three quarters and two thirds of the total length of the die. For a given extrusion speed, the pressure level in the vault is adjusted so that the separation point Pd is situated in this zone, otherwise being managed so as not to exceed the maximum temperature tolerated by the non-rubber mixture. vulcanized.
[0020] Lorsque le point de décollement Pd est situé dans cette zone, on observe alors une meilleure stabilité des conditions d'extrusion. En effet, une augmentation de la pression dans la voûte aura pour effet de déplacer vers l'aval le point de décollement Pd. A l'inverse, toute diminution de la pression aura pour effet de déplacer ce point vers l'amont. Dans le cas d'une extrudeuse dite à rouleau, dont la première paroi est de forme sensiblement cylindrique, on s'arrange pour que le point Pd soit disposé au droit de la génératrice du cylindre située au plus proche de la deuxième paroi, de manière à minimiser les effets d'un déplacement de ce point en avant ou en arrière de cette position idéale. En effet, la variation de diamètre du rouleau peut avoir une incidence sur l'épaisseur du profilé.When the point of separation Pd is located in this area, there is then a better stability of the extrusion conditions. Indeed, an increase in the pressure in the vault will have the effect of moving downstream the point of separation Pd. AT Conversely, any decrease in pressure will have the effect of moving this point upstream. In the case of a so-called roller extruder, whose first wall is of substantially cylindrical shape, it is arranged that the point Pd is arranged in line with the generatrix of the cylinder located closest to the second wall, so that to minimize the effects of moving this point forward or backward from this ideal position. Indeed, the variation of the diameter of the roll can have an effect on the thickness of the profile.
[0021] Cette contrainte est également un facteur limitant dans la mise au point de la filière d'extrusion en ce qu'il ne permet pas d'augmenter la pression de manière illimitée ce qui aurait pour effet de placer le point de décollement Pd à l'extrémité aval de la filière. Il en résulterait alors de fortes variations de géométrie transversale en raison des effets bien connus de foisonnement des matériaux caoutchoutiques.This constraint is also a limiting factor in the development of the extrusion die in that it does not increase the pressure in an unlimited manner which would have the effect of placing the point of separation Pd to the downstream end of the die. This would then result in strong transverse geometry variations because of the well-known effects of foaming rubber materials.
[0022] La filière selon l'invention est représentée sur les figures 3 et 4. Cette filière à sensiblement les mêmes caractéristiques que la filière décrite dans les paragraphes qui précèdent. Elle s'en distingue toutefois en ce que la deuxième paroi comporte une partie amont 21 formant un entrefer de hauteur H avec la première paroi, et une partie aval 22 formant un décrochement de hauteur h par rapport à la partie amont 21 de ladite deuxième paroi. L'entrefer entre la première paroi et la partie aval de la deuxième paroi est alors sensiblement égal à H+h.The die according to the invention is shown in Figures 3 and 4. This die has substantially the same characteristics as the die described in the preceding paragraphs. However, it differs in that the second wall comprises an upstream portion 21 forming an air gap of height H with the first wall, and a downstream portion 22 forming a step of height h relative to the upstream portion 21 of said second wall . The gap between the first wall and the downstream portion of the second wall is then substantially equal to H + h.
[0023] La figure 3 permet de mettre en évidence le fait que ce décrochement entre l'amont et l'aval de la deuxième paroi a sensiblement la même valeur, égale à h, sur toute la longueur transversale de la filière.Figure 3 allows to highlight the fact that the recess between the upstream and downstream of the second wall has substantially the same value, equal to h, over the entire transverse length of the die.
[0024] La hauteur du décrochage, fixée expérimentalement, dépend de la nature du matériau décohésif et de la géométrie du profil à obtenir. Cette hauteur peut valablement être située entre 0,08 et 0,2 fois la valeur moyenne de l'entrefer H. On observera que la valeur H varie transversalement de manière à déterminer le profil géométrique du profilé en caoutchouc. C'est la raison pour laquelle, en règle générale, on choisira une valeur H proche de la valeur l'entrefer au centre de la filière.The stall height, experimentally fixed, depends on the nature of the decohesive material and the geometry of the profile to obtain. This height can be valid between 0.08 and 0.2 times the average value of the air gap H. It will be observed that the value H varies transversely so as to determine the geometric profile of the rubber profile. This is why, as a general rule, we will choose a value H close to the value of the air gap in the center of the die.
[0025] En pratique, la hauteur de l'entrefer, qui correspond sensiblement à l'épaisseur du profilé, a une valeur comprise entre 0,5 mm et 25 mm pour les profilés couramment utilisés pour la fabrication des pneumatiques destinés à équiper les véhicules de tourisme .In practice, the height of the air gap, which corresponds substantially to the thickness of the profile, has a value between 0.5 mm and 25 mm for the profiles commonly used for the manufacture of tires intended to equip vehicles of tourism.
[0026] De manière similaire à ce qui a été développé dans les paragraphes ci-dessus, on s'arrange, lors du réglage des paramètres d'extrusion, pour que le point de décollement Pd soit situé sur la partie aval de la deuxième paroi. Idéalement, ce point de décollement est situé à une distance d du décrochement. La distance d est utilement comprise entre 5 et 25 fois la valeur de la hauteur h. La longueur de la partie aval de la deuxième paroi 21 est ajustée pour que le point de décollement Pd soit situé en amont de l'extrémité aval de ladite partie aval de la deuxième paroi 21.In a manner similar to what has been developed in the paragraphs above, it is arranged, during the adjustment of the extrusion parameters, so that the separation point Pd is located on the downstream part of the second wall. Ideally, this point of separation is located at a distance d of the detachment. The distance d is usefully between 5 and 25 times the value of the height h. The length of the downstream portion of the second wall 21 is adjusted so that the separation point Pd is located upstream of the downstream end of said downstream portion of the second wall 21.
[0027] Le tableau ci après permet de mettre en évidence les résultats d'extrusion obtenus avec un mélange dit décohésif expérimental. La filière utilisée est placée en aval d'une extrudeuse à vis et comprend une première paroi cylindrique mobile en rotation par rapport à la deuxième paroi.The table below shows the extrusion results obtained with a mixture said experimental decohesive. The die used is placed downstream of a screw extruder and comprises a first cylindrical wall rotatable relative to the second wall.
[0028] Au cours des cinq plans d'expérience, on a fait varier la valeur du décrochement h (colonne h en mm) depuis une valeur nulle, assimilée à une filière selon l'art antérieur connu, jusqu'à une valeur de 1 ,5 mm. [0029] Pour chacune des valeurs de h, et pour une pression donnée (colonne P Mpa) on a mesuré les effets d'une variation de vitesse d'extrusion (ligne V m/min), et donc du débit de sortie (ligne Kg/min) sur la température du mélange (ligne Temp 0C) en sortie de la filière, et on a noté de manière qualitative (ligne A) l'aspect de la surface supérieure du profilé obtenu. La note d'aspect est reliée au nombre et à la profondeur des craquelures observées. Les valeurs de A varient de 1 (aspect très détérioré), à 5 (aspect excellent). Le seuil d'acceptabilité est fixé à la note 4.In the five experimental plans, the value of the offset h (column h in mm) was varied from a zero value, assimilated to a bushing according to the known prior art, up to a value of 1. , 5 mm. For each of the values of h, and for a given pressure (column P Mpa), the effects of an extrusion speed variation (line V m / min) and thus of the output flow (line Kg / min) on the temperature of the mixture (line Temp 0 C) at the outlet of the die, and it was noted qualitatively (line A) the appearance of the upper surface of the profile obtained. The aspect ratio is related to the number and depth of cracks observed. The values of A vary from 1 (very deteriorated appearance) to 5 (excellent appearance). The threshold of acceptability is set in Note 4.
[0030] On observe que, pour une filière ne comportant pas de décrochement (expérience N°1 ) on obtient les meilleures conditions d'extrusion pour une valeur de pression relativement faible et pour une vitesse de sortie très faible comprise entre 1 et 2 m/min, ce qui correspond, dans le cas d'espèce, à un débit compris entre 2, 8 Kg/min et 5,35 Kg/min.It is observed that, for a die having no step (experiment No. 1), the best extrusion conditions are obtained for a relatively low pressure value and for a very low exit speed of between 1 and 2 m. / min, which corresponds, in this case, to a flow rate of between 2.8 Kg / min and 5.35 Kg / min.
[0031] L'expérience N° 2 a été faite avec une filière d'extrusion dont la deuxième paroi comportait un décrochement d'une hauteur de 0,5 mm. L'amélioration observée est sensible pour les valeurs de vitesse élevées pour lesquelles on observe toutefois une élévation limitante de la température.The experiment No. 2 was made with an extrusion die whose second wall had a recess of a height of 0.5 mm. The improvement observed is sensitive for the high speed values for which a limiting rise in temperature is nevertheless observed.
[0032] Les expériences N°3 et N°4 ont été faites avec une filière d'extrusion dont la deuxième paroi comportait un décrochement d'une hauteur de 1 mm. Pour une valeur de pression basse (expérience N°4) on obtient des notes d'aspect équivalentes aux précédentes mais on observe que le niveau de température est abaissé pour les hautes vitesses. Ce constat autorise à augmenter la pression (expérience N° 3). Il en résulte une nette amélioration de l'aspect du profilé dans les hautes vitesses, sans que la température du mélange en sortie de filière ne s'élève au delà du seuil admissible.The experiments No. 3 and No. 4 were made with an extrusion die whose second wall had a recess with a height of 1 mm. For a low pressure value (experiment N ° 4), equivalent aspect notes are obtained, but it is observed that the temperature level is lowered for high speeds. This observation allows to increase the pressure (experiment N ° 3). This results in a significant improvement in the appearance of the profile in high speeds, without the temperature of the mixture at the outlet of the die does not rise beyond the allowable threshold.
[0033] L'expérience N°5 a été faite en relevant à 1 ,5 mm la hauteur du décrochement. Dans ce dernier cas on a observé que, quelles que soit les conditions de vitesse, le point de décollement Pd était situé au niveau du décrochement entre la partie amont et la partie aval de la deuxième paroi. Il en résultait une instabilité géométrique du profil jugée inacceptable, bien que les notes d'aspect soient toutes considérées comme satisfaisantes ou bonnes.Experiment No. 5 was made by raising to 1, 5 mm the height of the recess. In the latter case it has been observed that whatever the speed conditions, the separation point Pd was located at the step between the upstream portion and the downstream portion of the second wall. This resulted in a geometric instability of the profile that was considered unacceptable, although the aspect notes were all considered satisfactory or good.
[0034] Ce plan d'expérience permet de conclure que, dans le cas du mélange utilisé pour le test, et dans le cas de la géométrie du profil transversal choisie, la hauteur h optimale du décrochement se situe dans le voisinage du millimètre. Il permet surtout de constater que pour un mélange et pour une géométrie donnée l'effet du décrochement est sensible et permet d'augmenter de manière significative la vitesse et donc le débit d'extrusion sans dépasser les limites thermiques imposées par le mélange.This experimental design makes it possible to conclude that, in the case of the mixture used for the test, and in the case of the geometry of the transverse profile chosen, the optimum height h of the recess is in the vicinity of the millimeter. It allows especially to note that for a mixture and for a given geometry the effect of the recess is sensitive and allows to significantly increase the speed and therefore the extrusion rate without exceeding the thermal limits imposed by the mixture.
[0035] La description ci-dessus concerne un mode préféré de réalisation de l'invention. Il est néanmoins tout a fait envisageable d'appliquer les enseignements de l'invention à des configurations d'extrusion dans lesquelles la première paroi est fixe (cas des extrudeuses dites à nez plat).The description above relates to a preferred embodiment of the invention. It is nevertheless quite possible to apply the teachings of the invention to extrusion configurations in which the first wall is fixed (in the case of extruders called flat nose).
[0036] Dans ce cas, on peut aussi prévoir de réaliser un décrochement de valeur h sur la partie aval de la première paroi de la filière de sorte que, l'entrefer entre les parties amont des première et deuxième paroi est égal à H, et que l'entrefer entre les parties aval des première et deuxième paroi est égal à H+2h. In this case, it is also possible to provide a setback of value h on the downstream part of the first wall of the die so that the gap between the upstream portions of the first and second wall is equal to H, and that the gap between the downstream portions of the first and second walls is equal to H + 2h.
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