BE1005446A3 - Moule pour appareil de recyclage. - Google Patents

Abstract

L'invention propose une installation pour la production par extrusion d'articles moulés sur base de déchets thermoplastiques. Cette installation se caractérise par une extrudeuse, d'un ou plusieurs moules comportant chacun des moyens de fermeture (vanne, tiroirs, etc...), et des moyens pour presser les moules contre l'extrudeuse et pour déplacer les moules. De préférence l'extrudeuse comportera aussi une vanne de fermeture.

Description

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  DESCRIPTION Moule pour appareil de recyclage 
La présente invention se rapporte au domaine du traitement et du recyclage de déchets thermoplastiques. 



     H   est connu de transformer des déchets thermoplastiques triés ou non en pièces moulées. Ce principe est décrit dans le brevet US 4.008. 858 suivant lequel le matériau est broyé, liquéfié et injecté dans un moule. Plusieurs améliorations ont ensuite été proposées, notamment l'utilisation d'un agent gonflant permettant le remplissage des moules (US 4.187. 352). Le brevet US 4.626. 189 proposait d'améliorer cette technique en utilisant un filtre et un ajutage d'injection. Toutefois avec ces techniques on ne parvient qu'à fabriquer des pièces de forme simple et à paroi épaisse dont la qualité et l'état de surface reste pauvre. Les pièces fabriquées sont par conséquent relativement lourdes et de valeur commerciale réduite. De plus, la gamme de produits pouvant être fabriqués par ces techniques est limitée.

   Il en résulte que l'ensemble de ces inconvénients ont une influence défavorable sur la rentabilité industrielle et économique des installations de recyclage pour plastique mélangé. 



   Le brevet US 4.874. 566 propose l'utilisation d'une extrudeuse à tambour permettant d'augmenter la pression de la matière lors du remplissage des moules. Suivant cette technique on parvient à améliorer la qualité des produits fabriqués, mais la pression élevée pose des problèmes d'étanchéité. Il est difficile d'arrêter l'écoulement de la matière liquéfiée de l'orifice de sortie de l'extrudeuse pendant l'échange des moules et également d'éviter que 

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 la matière sorte du moule avant le refroidissement de celle-ci. A cet effet, le brevet US 4. 874. 566 propose des systèmes complexes. De plus, l'utilisation d'une extrudeuse à tambour est considérée comme une technique présentant beaucoup d'inconvénients. 



   L'objectif de la présente invention est de remédier dans une large mesure aux inconvénients des techniques citées ci-dessus et de proposer une technique permettant de fabriquer des pièces de forme plus complexe, ayant une épaisseur de paroi moins épaisse et une qualité dimensionnelle ainsi qu'un aspect de surface meilleure. On parviendra dès lors d'élargir la gamme de produits pouvant être fabriqués et, par conséquent, d'améliorer la rentabilité économique des installations. 



   Suivant l'invention on utilise une extrudeuse de type connu et on évite le problème provoqué par l'écoulement de la matière liquéfiée des moules remplis avant le refroidissement de celle-ci en utilisant des moules équipés de moyens de fermeture. 



  Ces moyens peuvent être des robinets de fermeture, des vannes de fermeture, des tiroirs ou tout autre moyen permettant de fermer automatiquement l'ouverture d'une enceinte. 



   Suivant une forme préférentielle de l'invention, on utilisera une extrudeuse à vis, par exemple, celle proposée par le brevet US 5.020. 915 au nom du demandeur, permettant d'obtenir des pressions relativement élevées et d'éviter l'écoulement de la matière liquéfiée pendant l'échange des moules. En effet, une extrudeuse à vis peut simplement être arrêtée pendant l'échange des moules. Ce dispositif est très souple et peut être maîtrisé aisément. 



   Suivant une forme de mise en application avantageuse, on peut également pourvoir l'extrudeuse de moyens de fermeture. 



   Dans une telle exécution on pourra même commander les moyens de fermeture de l'extrudeuse et des moules par un système commun ou jumelé. 



   L'invention sera décrite plus en détail à l'aide de quelques exemples de réalisation, illustrés par les dessins annexés qui représentent : 

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 les figures 1 et 2 : des schémas du dispositif suivant l'invention ; la figure 3 : un schéma d'un moyen de fermeture du moule ; les figures 4 et 5 : des schémas de moyens de fermeture d'une extrudeuse ; les figures 6,7 et 8 : des coupes schématiques d'exemples de réalisation. 



   En se référant à la figure 1, celle-ci montre une extrudeuse (1) pourvue de sa trémie d'alimentation (2). En dessous de la sortie (6) de l'extrudeuse se trouve un moule (3) avec un moyen de fermeture (5). Le moule est pressé contre la sortie (6) à l'aide de moyens (7) pouvant déplacer le moule contre la sortie (6) de l'extrudeuse. La matière thermoplastique se liquéfie dans l'extrudeuse (1) et est injectée dans le moule (3) sous l'influence de la pression statique générée dans l'extrudeuse. Les moyens de fixation (7) pressent le moule contre la sortie (6) de l'extrudeuse et lorsque les moyens de fermeture (5) se trouvent dans une position ouverte, la matière plastifiée se répand dans toute la partie creuse du moule. Le remplissage du moule (3) est détecté par voie physique.

   Le moteur (non représenté) de l'extrudeuse est alors arrêté et les moyens (5) sont fermés. Les moyens de fixation (7) sont désactionnés et le moule (3) rempli est évacué, tandis qu'un moule vide est mis en place pour un nouveau cycle de remplissage. 



   La figure 2 montre un schéma identique, mais dans cet exemple, la sortie (6) de l'extrudeuse comporte une vanne de fermeture (4). Le cycle de remplissage est identique, mais dans ce cas il n'est pas nécessaire d'arrêter l'extrudeuse lorsque le moule est rempli. A ce moment, la vanne (4) se ferme et lorsque les moyens (5) ferment le moule, la matière plastifiée est empêchée de couler. 



   La figure 3 montre une vue de haut d'un exemple d'une vanne de fermeture pour moules. Elle se compose d'un corps (10) fixé sur le moule. Ce corps (10) comporte un tiroir (11) pouvant glisser dans des glissières (12). Le tiroir (11) comporte un orifice (13), correspondant à l'ouverture de remplissage du 

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 moule. Lorsque l'orifice (13) du tiroir, qui peut se déplacer à l'aide d'un actuateur (14), se trouve en face de l'ouverture du moule, la matière plastifiée peut couler à travers l'orifice (13) dans le moule. Dès le remplissage du moule, le tiroir est déplacé dans sa position de fermeture (le tiroir se trouve alors dans la position représentée par des traits en pointillés) et le moule est fermé, empêchant la coulée de la matière thermoplastique. 



   La figure 4 montre une exécution d'un exemple de moyen de fermeture pour une extrudeuse. La sortie (6) de l'extrudeuse (1) comporte une vanne directionnelle (16), qui peut le cas échéant en même temps être une vanne de fermeture. Suivant la position angulaire du rotor (17) pouvant tourner dans le corps de la vanne (16), l'extrudeuse (1) est reliée soit avec le moule (18), soit avec le moule (19), ou bien l'extrudeuse est obturée. Cette exécution de vanne permet le remplissage consécutif de deux ou plusieurs moules sans l'obligation d'arrêter l'amenée de la matière fondue de l'extrudeuse. 



   La figure 5 représente une section verticale d'une valve de fermeture pour une extrudeuse à vis. Elle montre la vis d'extrusion (21) pouvant tourner dans le cylindre (22), la sortie de l'extrudeuse en forme de filière (23) et des moyens de chauffage (24). La filière (23) est équipée d'un tiroir (25) pouvant se déplacer dans un canal tubulaire (26), qui est perpendiculaire à l'axe (29) de la filière (23). Le déplacement du tiroir (25) est commandé par actuateur (27). Le tiroir (25) comporte un alésage (28) parallèle à l'axe   (29)   de la filière (23). Dans la position représentée sur la figure, le tiroir (25) ferme le passage de la matière thermoplasti- que fondue.

   Quand le tiroir est déplacé de sorte que l'alésage (28) se trouve en ligne avec l'axe (29) de la filière (23), le passage est libre et la matière fondue peut être injectée dans le moule (3). 



   Avantageusement, l'actuateur (27) et l'actuateur (14) seront le même dispositif. 



   La figure 6 montre un exemple de mise en application dans une installation de production de produits formés par le recy- clage de déchets thermoplastiques. Le système comporte deux 

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 chariots porte moule (35 et 36). Ces deux chariots se déplacent sur deux rails (37). Chaque chariot est déplacé et positionné par son propre système d'entraînement (38 et 39), dans cet exemple un motoréducteur et une chaîne. 



   Le fonctionnement de l'ensemble est comme suit : l'hypothèse de départ est que le chariot (36) se trouve en position B et le remplissage du moule (3b) vient d'être terminé. Le chariot (35) se trouve en position A et son moule (3a) est vide, donc prêt pour remplissage. 



   Le système d'entraînement (39) est actionné et le chariot (36) est déplacé vers la position C. Une fois que le chariot (36) a dégagé la position B, le système d'entraînement (38) est actionné et le chariot (35) est déplacé de A vers la position B. 



  Le chariot (35) arrivé et arrêté en position B, le système de fixation moule (7) est actionné, de même que le système d'ouverture des vannes (4 et 5), respectivement pour l'extrudeuse (1) et pour le moule   (boa) ;   ensuite l'extrudeuse est mise en marche et le remplissage du moule (3a), se trouvant sur le chariot (35), commence. 



  Le moule rempli (3b), se trouvant en position C sur le chariot (36), est enlevé du chariot (36) par un opérateur à l'aide d'un engin de manipulation, dans l'exemple un palan sur portique (32). Le moule rempli (3b) est déchargé dans l'aire de refroidissement où le moule et la pièce coulée seront refroidis. Ce refroidissement peut se faire à l'air libre ou par refroidissement forcé et peut éventuellement être effectué dans un dispositif spécialement conçu à cet effet. 



   Après le refroidissement, un opérateur ouvre le moule à l'aide d'un engin manipulateur, sort la pièce finie et referme le moule ; le moule devenant ainsi prêt pour un nouveau cycle. Après avoir déchargé le moule (3b), l'opérateur met un moule vide sur le chariot (36). Entretemps, l'opération de remplissage du moule (3a), se trouvant sur le chariot (35), continue jusqu'à la   détection "moule   rempli". L'amenée de matière plastifiée est alors arrêtée, la vanne de l'extrudeuse (4) et la vanne (5) du moule se ferment, le disposi- tif de fixation moule (7) est désactionné. 

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   Le système d'entraînement (38) du chariot (35) est ensuite actionné et le chariot (35) quitte la zone B et se dirige vers la zone de chargement/déchargement A. Dès que le chariot (35) a dégagé la zone B et si un moule vide a été posé sur le chariot (36), le système d'entraînement (39) du chariot (36) est actionné et la chariot (36) se déplace de la zone C vers la zone B. Le chariot (36) arrivé et arrêté en position B, le cycle de fixation, ouverture vanne, remplissage, etc. se répète et ainsi de suite. 



   La figure 7 montre un autre exemple d'une forme de mise en application. Elle montre un carrousel (43) à six moules et à six positions de travail. L'ensemble fonctionne de la façon suivante : l'hypothèse de départ est que le moule (42), se trouvant dans l'axe de l'extrudeuse (1), vient de subir son cycle de remplissage. 



   Le carrousel est alors tourné d'un pas (d'un sixième de tour), le moule rempli (42) est ainsi évacué de la zone de remplissage vers la zone de refroidissement et un moule (51) vide (vidé préalablement) est amené vers la zone de remplissage. 



   Après l'arrêt du carrousel (43), le système de fixation moule est actionné, de même que le système   d'ouverture/fermeture   des vannes (4 et 5) (non représentées sur la figure) ; respectivement pour l'extrudeuse (1) et pour le moule (51), ensuite l'extrudeuse (1) est mise en marche et le remplissage du moule (51) commence. 



   Le moule (42), rempli lors du cycle précédent, est arrivé dans la zone de refroidissement, par exemple un tunnel (44). 



  Le refroidissement du moule et de la pièce finie peut se faire de façon éprouvée, connue par l'homme de l'art. 



   Dans l'exécution représentée sur la figure 6, le tunnel de refroidissement comporte quatre stations ou positions. 



   Entretemps, le remplissage du moule (51) continue jusqu'à la détection"moule rempli". L'arrivée de matière plastifiée est alors arrêtée, la vanne de l'extrudeuse (4) et la vanne (5) du moule se ferment, le dispositif de fixation moule est désactionné. 

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   Le carrousel est ensuite tourné d'un pas et le moule, récemment rempli, entre dans le tunnel de refroidissement (44). En même temps, un moule refroidi quitte le tunnel et, par la rotation du carrousel, s'arrête dans la dernière station avec axe (55). Ce moule est resté quatre cycles dans le tunnel de refroidissement et est prêt pour être ouvert. 



   L'opération d'ouverture/fermeture moule est commandée par un opérateur et est effectuée à l'aide d'un système de manipulation moule (46). Dans une exécution plus automatisée, toute l'opération ouverture/fermeture/extraction pièce peut être effectuée par un système à robot ne requérant pas l'intervention d'un opérateur. 



   La figure 8 montre une alternative de l'exemple de mise en application décrite à l'aide de la figure 6. Dans ce mode de mise en exécution les chariots sont supprimés et les moules (3) comportent des patins ou des roulettes glissant ou roulant dans des glissières ou sur des rails (61). Un système d'entraînement continu, dans cet exemple un système à chaîne (62) commandé par un moteur (63), déplace les moules (3). Ce déplacement se fait pas par pas dès le remplissage d'un moule. Le processus de refroidisse-   ment/manipulation   des moules se fait à l'extérieur du système de transfert représenté sur la figure. Suivant une variante, les moules peuvent être placés directement sur la chaîne (62), qui sert alors elle-même de support. 



   Il est clair que l'invention n'est pas limitée aux exemples de mise en application décrits. 



   L'invention couvre toute installation pour le recyclage de matières thermoplastiques utilisant une extrudeuse dans laquelle les moules utilisés comportent ses propres moyens de fermeture. 



   Ces moyens peuvent être automatiques, des moyens commandés à distance, des moyens pneumatiques, mécaniques, etc... ; la commande peut être électrique, pneumatique ou électronique, etc... 



   Les avantages d'une telle installation sont évidents étant donné qu'elle évite la mise en place d'un système coûteux de guidage de moule tout en évitant toute fuite de matière liquéfiée.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS 1. Installation pour la production par extrusion d'articles moulés sur base de déchets thermoplastiques, caractérisée par : - une extrudeuse (2) comportant une sortie (6) de la matière plastique ; - au moins un moule (3) comportant ses propres moyens de ferme- ture (5) ; - des moyens (7) pour presser le moule contre la sortie de l'extrudeuse ; - des moyens pour déplacer le moule.
2. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrudeuse est une extrudeuse à vis.
3. 3. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrudeuse comporte également ses propres moyens de fermeture (4).
4. 4. Installation suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens de fermeture du moule et de l'extrudeuse coopèrent ensemble.
5. 5. Installation suivant une plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le moyen de fermeture est un robinet dans le canal d'entrée du moule etlou dans la filière de sortie de l'extrudeuse.
6. 6. Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le robinet du moule et le robinet de l'extrudeuse sont actionnés par un seul dispositif.
7. 7. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en es que les moyens pour déplacer les moules comportent des <Desc/Clms Page number 9> chariots guidés (35 et 36) se déplaçant d'une station de remplissage vers une station de chargement/déchargement et vice versa.
8. 8. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moules se déplacent à l'aide d'un système d'entraînement sans fin (62).
9. 9. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le système de déplacement des moules comporte un carrousel (43) avec des stations de remplissage, de consolidation de la matière plastique, de refroidissement et de démoulage.
10. 10. Procédé pour la production d'articles moulés sur base de déchets thermoplastiques dans une extrudeuse, caractérisé en ce qu'on presse un moule pourvu de ses propres moyens de fermeture contre la sortie d'une extrudeuse, qu'on fait démarrer l'extrudeuse, qu'on détecte le remplissage du moule, qu'on arrête l'extrudeuse lorsque le moule est rempli, qu'on ferme le moule et qu'on libère le moule de l'extrudeuse.
11. 11. Procédé pour la production d'articles moulés sur base de déchets thermoplastiques dans une extrudeuse, caractérisé en ce qu'on utilise une extrudeuse comportant des moyens de fermeture dans sa filière de sortie, qu'on presse un moule comportant ses propres moyens de fermeture contre la sortie de l'extrudeuse, qu'on ouvre les moyens de fermeture de l'extrudeuse et du moule, qu'on remplit le moule, qu'on détecte le remplissage et qu'on ferme les moyens de fermeture de l'extrudeuse et du moule, qu'on libère le moule de l'extrudeuse et qu'on déplace le moule.
12. 12. Moule pour installation de production par extrusion d'articles moulés sur base de déchets thermoplastiques caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de fermeture.