Brevet FR2028376A1 — publié le 19701009

La présente Invention concerne un dispositif distributeur pour des matières susceptibles de s'écouler, fluides ou pulvérulentes et elle vise plus spécialement un dispositif comprenant des moyens mélangeurs destinés à mélanger ces matières immédiatement avant 5 leur distribution. Selon une forme préférée d'exécution, ce dispositif ressemble aux dispositifs applicateurs du genre à cartouche que l'on utilise pour appliquer des adhésifs, mastics ou autres agents de scellement à des pièces à assembler, par exemple du genre du dispositif djéerit 10 dans le brevet des Etats-Unis H* 3.164.303 du 4 décembre 1961.\ Ge dispositif consiste en un corps tubulaire bouché à une extrémité par un chapeau, tandis que l'autre extrémité comporte une buse de dispersion avec plongeur qui force la matière hors du corps tubulaire par la buse en question. Ce brevet décrit également une pro-15 priété selon laquelle la matière en réserve derrière le plongeur (c'est-à-dire sur le côté du plongeur qui se trouve au-delà de la buse et près du couvercle d'extrémité) peut être transportée à travers le plongeur pour passer sur le côté qui se trouve près de la buse de distribution. 20 Le .-dispositif selon la présente invention diffère des disposi tifs connus en ce sens qu'il comprend des moyens destinés à mélanger et à homogénéiser la ou les matières à distribuer au cours du processus proprement dit de distribution. Cette facilité est particulièrement utile lorsqu'on désire diffuser une matière très homo-25 gène et le dispositif est par conséquent spécialement approprié pour distribuer des matières englobant des ingrédients en particules qui doivent être brisées et mélangées de façon uniforme dans ladite matière. En particulier, on peut avec ce dispositif mélanger et distribuer très efficacement des adhésifs, des agents de scelle-30 ment ou autres matériaux qui comprennent des ingrédients sous forme de micro-capsules comme les agents de durcissement, dans un liquide ou semi-liquide visqueux, par exemple les solutions d'élastomères polymères dans le cas d'adhésifs ou d'agents de scellement. Il va de soi cependant que toute autre matière peut être projetée hors de 35 la buse du dispositif. Selon la présente invention, on a prévu un dispositif distributeur comprenant une portion cylindrique, une partie en forme de buse et m piston adapté au cylindre et actionné pour amener la matière de la portion cylindrique à la partie en forme de buse, le 40 dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comporte, dans la 70 01145 z 2028376 portion en forme de buse, au moins une paire de surfaces constituant tin passage au travers duquel la matière doit passer pour pouvoir être distribuée par le dispositif, lesdites surfaces étant mobiles l'une par rapport à l'autre dans le but de broyer et mélanger . 5 la matière passant par elles. On réalise un avantage tout particulier, avec la présente invention, dans le cas où. l'on doit .distribuer peu à la fois des adhé s ifs ou des produits de scellement contenant des agents de durcisse ment encapsulés qui doivent être libérés par rupture de capsules et 10 être mélangés à l'adhésif pour déclencher la réaction de.durcissement, de telle sorte que seule la quantité limitée qu'on désire faire durcir ou dont la réaction de durcissement a commencé, soit distribuée* La matière qui reste dans le récipient du dispositif ne commence pas à durcir avant que les capsules-soient rompues, de sor 15 te qu'elle peut être conservée ou stockée pendant très longtemps avant usage du dispositif, sans perte de matière et sans risque d« voir cette dernière s'encrasser ou former des grumeaux. Âvec les dispositifs connus qui ne prévoient pas cette possibilité de mélange, il arrive que tout le contenu du récipient se 20 trouve être mélangé et commence à "prendre" ou durcir avant que la distribution commence et dans ces conditions, on est obligé de tout utiliser en une fois ou de jeter les parties encrassées. Selon la forme préférée de réalisation, de 1* Invention le dispo sitif comprend des moyens destinés à transporter, des quantités .sé-25 lectionnées de matière contenue dans le récipient-jusqu'aux organes de mélange. Ceux-ci sont accessibles pour ton.nettoyage éventuel im-médiatement après usage, ce qui empêche la matière mélangée de rester dans cette portion et d'encrasser le dispositif. Il est préférable que les organes mélangeurs, compris dans la 30 buse du système s'oient sous forme d'un passage à conieité progressive de façon que, à mesure que la matière passe, celle-ci soit ." soumise à des forces de cisaillement _augmentant progressivement, as sur an t ainsi une rupture effective des capsules et le mélange des » ingrédients. Les termes de "buse à. organes .mélangeurs" utilisés ici 35 .englobent, les "cas où. la buse proprement dite constitue une partie des organes de mélange et ceux dans lesquels ces organes sont indépendants de .la buse, bien, que compris dans cette..dernière. H faut noter que'le. dispositif. est à. même, de distribuer une matière entièrement constituée d'ingrédients encapsulés,, les capsu- 40 les étant rompues pour libérer leur .contenu ou une pfarbie.de leur COPV 70 01145 3 2028376 y contenu, soit par l'action de 1-a dite paire de surfaces ou, au "besoin, par des moyens usuels de mélange avec broyage de la matière dans le récipient ou avant son Introduction dans ce dernier. On comprendra mieuz: 1*essence de la présente invention en se 5 reportant aux dessins ci-annexés qui représentent une forme non limitative de réalisation de l'invention, des modifications de construction pouvant être apportées sans que l'on s'écarte du principe même de l'invention. Dans ces dessins: Figure 1 représente les différentes pièces constitutives du 10 dispositif distributeur; Figure 2 est une coupe du dispositif; Figure 3 est une vue de bout d'un plongeur utilisé pour projeter la matière; Figure 4 est une coupe selon la ligne 4-4 de la Fig. 3; 15 Figure 5 est une vue d'extrémité des organes mélangeurs selon la ligne 5-5 de la Fig. 1; Figure 6 est une vue en perspective d'une cartouche de recharge contenant les matières à placer dans le dispositif; Figure 7 est une coupe analogue à la Fig. 2, mais montrant le 20 distributeur muni de la cartouche de la Fig.6; Figure 8 est une vue latérale de la buse ou" tuyère de distribution. Le distributeur tel qu'il est représenté aux Fig. 1 et 2 comprend un récipient ou corps cylindrique 10 ouvert à l'une de ses 25 extrémités et susceptible de recevoir tan piston ou plongeur 12; les matières à distribuer sont indiquées en 13. Le plongeur 12 comporte une tige creuse 14 plus longue que le récipient et munie d'une portion molletée 15 à son extrémité libre. .L'autre extrémité du récipient 10 est fermée par un chapeau 16 muni d'une ouverture 18 des- . 30 tinée au passage d'un axe 20 qui est logé dans la tige creuse 14 et qui comprend une poignée 21 permettant de faire -tourner l'axe -20. Un disque de fermeture 22 percé en 23 laisse passer la tige 14 et sert à enfermer la matière à distribuer 13 dans le récipient 10. Ce dernier présente quatre oreillettes 24 uniformément réparties sur 35 la surface externe "vers l'extrémité ouverte, oreillettes qui s'adaptent dans des encoches 25 pratiquées dans le disquè 22, ce qui permet de fixer ce'dernier dans là position représentée' èn Fig. 2. En outre,'des" griffes sous forme dé languettes 26 sont prévues sur le pourtour "dix disque '22' "afin d'assister l'action.'"de serrage lorsque 40 "le disque est retiré et replacé. 'f ' CO?* ' 70 01145 4 2028376 Le chapeau 16 du cylindre .10 présente une série de trous 27 équidistants et alignés circulairement (Fig. 5) « Les Fig. 3 et 4 montrent la manière dont on peut construire le piston ou plongeur 12, lequel comprend un disque 28 solidaire d'une des extrémités de 5 la tige 14. Une plaquette 29 composée de deux moitiés 30 et 31 reliées par des goupilles 32, entraîne le disque 28 lorsqu'on le tourne avec la tige 14/Le disque 28 est muni de perforations 33 et la plaquette 29 de perforations 34"qui se trouvent toutes sur une môme ligne circulaire. ~ 10 Comme on le voit en Fig. 4, la plaquette 29 présente une lèvre 35 qui coopère avec une portion 36 de plus faible diamètre du disque 28, en vue de retenir ce dernier en position tout en lui permettant de tourner par rapport à la lèvre 35 et de la plaquette 29. Cette lèvre 35 possède deux pprtions découpées 37 , 38 (Fig. 3) qui 15 servent de butées pour une paire d'oreillettes 39, 40 du disque, pour limiter la rotation de ce dernier par rapport à la. plaquette 29. De cette façon, lors de la rotation complète ou extrême dans un' sens, les trous 33 s'alignent avec les perforations 34, tandis que pour la rotation extrême dans l'autre sens, les perforations ne 20 sont plus alignées. C'est grâce à cet alignement des perforations respectifs l'un par rapport à l'autre que la matière peut être transportée de la partie située derrière le plongeur 12 dans un logement compris entre le plongeur et le chapeau 16. La plaquette 29 présente en outre, sur sa périphérie, une paire de becs 41, 42 (Fig. 25 2) qui se déplacent sur des guidages 43,^44 prévus à l'intérieur du récipient-10. Ces becs coulissent le long des guidages quand le. plongeur effectue son mouvement de va-et-vient, mais ils empêchent la rotation de la plaquette 29 par rapport au disque 28. Un ressort 45 disposé autour de la tige 14 sollicite le plongeur 12 dans le 30 sens de la longueur du récipient 10 pour forcer la matière 13 à passer par les perforations 27 du chapeau 16; ce ressort 45 est enfermé entre le plongeur et le disque d'extrémité 22. - La partie découpée 37 (Fi*g. 3) est reliée par des arêtes 46,47, 'tandis que la partie découpée 38 est reliée par des arêtes 48, 49, 35 qui agissent pour .limiter le mouvement dè rotation des oreillettes ' 39 et 40. Le disque 28 est représenté dans sa position sinestrorsum pour laquelle l'oreillette 39 est en prise avec l'arête 48; pour cette position les trous-33 et 34 ne sont pas alignés, ce qui .empêche la"matière de s'écouler du logement voisin du disque 22 (der-40 rière le cylindre) dans l'espace compris entre le plongeur et la COPY 70 01145 s 2028376 " X cloison ou chapeau 16. Lorsque la tige de plongeur tourne dans le sens dextrorsum (Fig. 3), le disque 28 tourne dans le même sens et les perforations 33 s'alignent ;avec les perforations 34 de la plaquette 29, laissant ainsi la matière 13 s'écouler dans l'espace pré-5 vu avant le plongeur (Fig. 2). L'axe 20 possède à une extrémité une tête de mélange 50 (Fig. 1, 2 et 5) et une poignée 21 à l'autre extrémité. Cette tête présente un méplat 51-contre le cylindre et la cloison 16, lorsque le dispositif est assemblé. La partie circonfèrentielle de la tête 50 10 comporte une sorte de tarière à filet 52 servant à déplacer la matière de l'espace adjacent à la surface 51 à la surface cônique 53. Cette dernière est molletée ou rendue rugueuse de toute autre façon afin de créer une aire de broyage pour la matière qui passe du cylindre 10 à la buse de distribution 57. La portion de buse 54 com-15 porte également une partie rugueuse ou molletée 55 (voir également Fig. 8) qui coopère avec les surfaces 53 pour former un passage dans lequel les forces de cisaillement peuvent être engendrées en vue de broyer et mélanger la matière qui vient des perforations du cylindre 10. La tête de mélange 50 possède un ajutage 56 qui pénétra 20 dans la buse 57. Cet ajutage a pour but de mélanger encore la matière et la guider de façon uniforme vers la buse. La Fig. 6 représente une cartouche de recharge 60 dont la forme permet de l'introduire dans le récipient 10 dans la direction du plongeur 12. Cette cartouche contient la matière à distribuer que 25 l'on transporte d'une extrémité à l'autre du corps 10 grâce aux moû-. vements imprimés au plongeur 12. La recharge 60 a une forme corres-pondant à celle de l'intérieur du cylindre 10 et les guidages 43,44 (Fig. 2) s'adaptent aux becs. La matière 13 est enfermée dans la cartouche qui comporte un couvercle amovible 61 a ses deux extrémi-30 tés. L'enlèvement de ce couvercle découvre un tube centrai 62 (Fig. 7) qui coulisse sur l'axe 20, tandis que la tige 14 du plongeur 12 passe au-dessus du tube 62, les dimensions étant dûment choisies à cet effet. . -. • •. La Fig. 8 représente une variante d'exécution dans laquelle le 35 distributeur possède une buse différente. Celle-ci (66) est amovible et peut être retirée des portions 54. Au lieu, d'une buse 57- solidaire de la douille 54 comme dans les Fig. 1 et 2, la douille est, dans . la variante, munie d'une ouverture 65 qui permet d'introduire un a-jutage amovible 66 qui peut alors .être fabriqué à 1.'aide d'un maté-40 riau .moins cher et-que l'on peut jeter après ;usage. , - 70 01145 6 2028376 Le fonctionnement du dispositif est le suivant: Le disque de fermeture 22 est enlevé du récipient 10, en le tournant dans le sens sinestrorsum quand on regarde la poignée de l'axe 20. Ce disque 22 présente, comme indiqué précédemment, une encoche 25 eorres-5 pondant aux oreillettes 24 placées sur l'extérieur du récipient, oe qui permetd'adapter les deux portions; le disque comporte &©£ griffes périphériques 26 facilitant l'enlèvement et le remplacement psr simple rotation. L'autre extrémité du récipient présente les oreillettes analogues 70 s'adaptant à des encoches 71 de la buse 54, 10 avec des griffes 72 facilitant la rotation pour montage et démontage de la buse dans le récipient® Le plongeur 12 est introduit dans le récipient 10, 1© disque 28 et la plaquette 29 étant dans la position fermée. Les perforations 33, 34 ne sont pas alignées. On introduit ensuite la quantité 15 voulue de mélange 13, puis on place le ressort 45 sur la tige 14 et l*on ferme à l'aide du disque 22. Quand on désir® utiliser le distributeur pour une quantité donnée de matière edhésive par exemple, on tourne à la main la tige 14 danu 1s yens sinestrorsum à 1' aide de la partie molletée 15 afin d'aligner -perforations 54 20 de la plaquette 29 avec celles 33 du disque rotatif 28, de telle sorte que la matière passe dans l'espace réserré au-devant du plongeur. Ce dernier est ensuite tiré dans la direction de la poignée 21 et la matière passe ou s'écoule par les trous 34 et 33 pour venir dans l'espace compris entre le plongeur et la cloison ou cha-25 peau 16. Quand la quantité voulue (que l'on peut déterminer par exemple en tirant le plongeur le long de graduations marquées sur le cylindre, Fig. 1), on tourne la tige 14 dans le sens dextrorsum pour fermer les trous 33, 34 tu plongeur. Le ressort 45 exerce une pression sur le plongeur 12 afin de forces? la matière 13 dans les 30 perforations 27 et dans les gorges 52. I«a poignée 21 est ensuite tournée pour communiquer une rotation à la tête mélangeuse 50 et la matière est transportée sur la surface 53 de la tête qui, en coopération avec la surface 55 de la buse, applique une force de cisaillement à la matière le long du passage qui est de préférence 35 cônique. Les petites particules, qui sont de préférence des capsules, sont donc progressivement broyées, rompues et mélangées à mesure que la matière progresse dans le sens de la buse. Dans le cas d'ingrédients encapsulés, cette action de mélange a pour effet de rompre les capsules pour libérer la matière et la mélanger avec d* 40 autres substances que l'on doit distribuer. 70 01145 7 2028376 y Si l'on désire distribuer seulement une petite quantité de matière, le plongeur 12 peut être retiré et la matière placée directement près du chapeau 16 et l'on utilise à cet effet les graduations pour mesurer la quantité voulue. Le plongeur introduit force 5 ensuite la matière à travers les perforations 27 et sur la tète mélangeuse 50. Dans le cas où l'on désire utiliser en une seule fois le contenu entier du récipient, les trous de la plaquette 29 et le disque 28 peuvent être utilisés pour effectuer un mélange préalable 10 des ingrédients par un déplacement en va-et-vient manuel du plongeur 18 avant la distribution. Les ingrédients mélangés peuvent ensuite être amenés par les trous 27 dans la partie voisine du chapeau 16 et le long de la tarière jusqu'aux surfaces de broyage où elle est concassée et mélangée pour être distribuée par la buse de 15 la façon décrite ci-dessus. Quand on désire utiliser une recharge en cartouche, on retire le plongeur 12 du récipient 10, une extrémité de la cartouche 60 est ouverte en déchirant le couvercle affaibli 61, puis en tenant le récipient avec la buse vers le haut, on place la partie ouverte 20 de la cartouche dans le récipient. On tourne alors le récipient de manière à placer la buse vers le bas et on retire le reste de la cartouche. Le plongeur 12 est ensuite placé de manière à placer les trous 33, 34 dans la position de fermeture, puis on fixe le disque de fermeture, après quoi le ressort 45 force la matière 13 25 à travers les perforations 27 sur la surface de la tSte 50 où elle est broyée et mélangée de la manière déjà décrite. Le dispositif distributeur peut être fabriqué à l'aide de tout matériau approprié; on utilisera de préférence des matières plastiques, la seule partie métallique étant le ressort 45. On 30 peut aussi utiliser une composition à base de butadiène-styrène pour les pièces permanentes du dispositif, telles que la buse 54 et la tête 50, tandis que l'on fera avantageusement appel à du polyéthylène pour les parties qu'on peut jeter après usage, par exemple la cartouche de recharge 60 ou l'ajutage 66, la condition 35 étant que les matériaux utilisés n'affeetent pas la matière à distribuer. 70 01145 8 2028376 BBVBMDIOAIIONa 1. Dispositif distributeur constitué par une portion cylindrique, par une portion en forme de buse et un piston s*adaptant au cylindre, le piston pouvant être actionné pour forcer une matière à 5 distribuer de la portion cylindrique à la buse, caractérisé par le fait que la portion en forme de buse (54) comporte au moins une paire de surfaces (53,55) formant un passage dans lequel la matière à distribuer doit passer pour pouvoir être distribuée par le dispositif, lesdites surfaces étant mobiles l'une par rapport à l'autre de 10 manière à broyer et mélanger la matière passant entre elles# 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les paires de surfaces sont aménagées de façon que le passage soit cônique dans le sens de déplacement de la matière à distribuer. 15 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que lesdites surfaces sont molletées ou rendues rugueuses de toute autre manière. 4. Dispositif selon les revendications 1, 2 et 5, dans lequel la portion cylindrique est munie d'un organe de fermeture (22) à une 20 extrémité et d'une ouverture (27) à l'autre extrémité pour transporter la matière (13) du récipient (10) aux surfaces (53,55), caractérisé par le fait que la portion en forme de buse (54) est fixée de manière amovible à ladite autre extrémité et comprend un organe mélangeur (50) coopérant avec la surface interne de la buse pour créer 25 ladite paire de surfaces (53,55). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'organe mélangeur (50) est rendu rotatif au moyen d'un axe (20) relié audit organe et s'étendant longitudinalement dans le récipient (10) et au-delà des moyens de fermeture (22), en vue de 30 produire le mouvement relatif en question. 6. Dispositif selon les revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que les parties de l'organe mélangeur (50) et de la buse (54) qui constituent la paire de surfaces, ont une forme cônique ou troncônique. 35 7. Dispo sitif selon les revendications 4, 5 et 6, caractérisé par le fait que l'organe mélangeur (50) comporte sur sa surface des gorges (52) destinées à assister l'écoulement de matière du récipient vers la paire de surfaces (53,55)• 8. Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7, 40 caractérisé par le fait que la matière à distribuer (13) est mainte 70 01145 9 2028376 nue dans une cartouche cylindrique (60) s*adaptant longitudinale-ment à l'intérieur dudit récipient (10). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la cartouche (60) comporte sur sa face externe au moins 5 un prolongement coopérant avec une ou plusieurs gorges (43,44) pratiquées sur la surface interne du récipient (10) en vue d'empêcher la rotation de la cartouche dans le récipient. 10. Dispositif selon les revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé par le fait que le piston est sous forme d'un plongeur (12) 10 fixé à Tin axe (14) placé longitudisalement dais le récipient (10) et se prolongeant à travers et au-delà des moyens de fermeture (22}• 11. Dispositif selon les revendications §, 6, 7 et 10, caractérisé par le fait que l'axe (14) est creux et quîJJ. entoure l'axe (20) auquel il est concentrique, l'organe mélangeur (50) étant 15 fixé à cet axe (20). 12. Dispositif selon les revendications 5, 6, 7 et 11, caractérisé par le fait que la matière à distribuer (13) est retenue dans une cartouche cylindrique (60) s'adaptant à l'intérieur du récipient (10) et que la cartouche (60) présente un tube central 20 creux (62) en un matériau rigide qui entoure l'axe (20) auquel 1* organe mélangeur (50) est fixé et qui s'adapte à l'intérieur de l'axe creux (14). 13. Dispositif selon les revendications 10, 11 et 12 9 caractérisé par le fait que le plongeas? (12} est constitué par un dis- 25 que (28) fixé â l'axe (14) et par une plaquette (29) maintenue face-à-faee cvae le disque et aménagé te façon que âes perforations (55) du disque (28) puissent être aligaées avec des perforations (34) pratiquées dans la plaquette (29) pour permettre à la matière à distribuer de passer par le plongeur par rotation de l'axe auquel 30 le disque est fixé. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que la plaquette (29) présente une lèvre (35) s'adaptant aux bords du disque (28) pour maintenir ce dernier et la plaquette faos-à-faee et en m que la plaquette (â®) est en deux parties {50 8 53 SI) liées ents?e elles psr âes goupilles |SS) . amovibl©ss. p©s?s9ttsat la séparation de la plaquette et du disque. 15. Dispositif selon les revendications 13 et 14, caractérisé par le fait que le disque (38) comporte une ou plusieurs oreillettes (39,40) coopérant avec une ou plusieurs parties découpées 40 (37,38) de la plaquette (29) ou lèvre (35) pour limiter le rnouve- BAD ORIGINAL 70 01145 2028376 meut de rotation du disque de façon qu'à l'une des limites de rotation, les perforations (33) du disque soient alignées avec les per forations (34) de la plaquette, tandis que pour l'autre limite de rotation, lesdites perforations sont hors d'alignement. 5 16. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le piston est sollicité dans son déplacement vers la buse de la partie cylindrique (10) au moyen d'un ressort (45) 17. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie formant buse (54) comporte un bec amovible (66)