Brevet FR2058277A1 — publié le 19710528

20S8277 La présente invention est relative à un procédé et un dispositif pour la fabrication de granulés ou de grenailles, à partir d'un matériau fondu se trouvant dans un réservoir de matériau fondu sur le fond duquel sont prévues une ou plusieurs buses, 5 dans chacune desquelles une aiguille se déplace en montant et en descendant, le matériau fondu s'écoulant dans l'espace annulaire formé entre 11 orifice de la buse et le diamètre de 1'aiguille et pouvant ensuite être déposé sur une surface de refroidissement mobile en vue de sa solidification. 10 II est déjà connu, pour mettre sous forme de gouttes et pour répartir un matériau fondu sous forme de grenailles individuelles, de prévoir des pistons ou des tiges qui se déplacent vers le haut et vers le bas dans des buses. Il est également connu de déplacer vers le haut et vers le bas un piston placé dans la buse 15 avec un jeu très faible, de manière à ce que le piston libère l'ouverture d'écoulement du matériau fondu lors de son mouvement vers le haut et la ferme à nouveau lors de son mouvement vers le bas, pour expulser ainsi le matériau fondu. Dans ce cas, toutefois, il est particulièrement désavantageux que, par le frottement métal-20 lique se produisant entre le piston et l'ouverture de la buse, on provoque l'introduction d'impuretés dans le produit en cours de fabrication. De plus, dans les procédés auxquels il vient d'être fait allusion pour la fabrication de grenailles, la production horaire, c'est-à-dire le nombre de particules de grenailles par 25 unité de temps ou la grosseur des grenailles, est toujours relativement faible. Conformément à l'invention, pour éviter les inconvénients des procédés et des dispositifs connus pour la production de grenailles, il est prévu dans un procédé et un dispositif du type in-30 diqué ci-dessus, de réaliser à la sortie de la buse un volume de pression relative, qui se détend, d'une part, par un écoulement et une séparation bien définis d'un certain volume de matériau fondu et, d'autre part, par le refoulement du matériau fondu le long de l'aiguille, vers le réservoir du matériau fondu. 35 Conformément à un mode de réalisation préféré de l'inven tion, il est prévu que la buse comporte un rétrécissement à son extrémité de sortie, la surface frontale de l'aiguille se déplaçant d'un mouvement de va-et-vient de préférence au-dessus de ce rétrécissement. Ce rétrécissement est, de préférence, à l'extrémité de 40 sortie de la buse, mais il pourrait selon le type de produit 70 29712 2 2058277 fabriqué être placé en n'importe quel point de la buse. D'autres modes de réalisation préférés de l'invention sont indiqués ci-après et notamment dans les revendications. Les caractéristiques qui sont prévues conformément à 5 l'invention peuvent également être utilisées avantageusement avec un,procédé et un dispositif de fabrication de grenailles dans lequel un piston est déplacé vers le haut et vers le bas, avec un faible jeu, à l'intérieur d'une buse (voir par exemple le brevet britannique 329.652). En conséquence, l'invention se rapporte aussi à 10 un procédé et à un dispositif de ce type et elle comporte alors les mêmes caractéristiques qu'avec le procédé et le dispositif qui ont été mentionnés ci-dessus. En particulier, il est également avantageux selon l'invention de placer le rétrécissement à l'extrémité de sortie de la buse. 15 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention découleront de la description qui va suivre en se référant au dessin annexé sur lequel : Là figure 1 est une vue en coupe d'un réservoir contenant un matériau fondu selon 1'invent ion, 20 la figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'une buse et d'un réservoir de matériau fondu selon l'invention, 25 la figure 4 est une autre vue en coupe d'une buse et d'un réservoir de matériau fondu selon l'invention. Sur le fond du réservoir de matériau fondu 1 selon la figure 1 et la figure 2, il est prévu au moins une buse 2; de préférence, on prévoit toutefois plusieurs buses 2 qui sont disposées 30 les unes à côté des autres. Conformément à l'invention, l'orifice de buse 10 présente à son extrémité de sortie 11 un rétrécissement 6, qui est constitué par un rétrécissement proprement dit 3 de forme cylindrique et par une zone de transition 14. L'ensemble de la buse 2 se compose ainsi de trois zones, à savoir une zone 4 35 pour l'écoulement et l'aspiration du matériau fondu 12, une zone 5 pour l'établissement d'une élévation de pression relative, et une zone 6 rétrécie ou conique (qui porte les mêmes chiffres de référence que le rétrécissement) pour l'écoulement de la quantité de matériau liquide nécessaire à la constitution du corps de granulé 4° 13. Le diamètre de l'orifice de buse 10, dans les zones 4 et 70 29712 3 2058277 5, ainsi que dans le domaine d'écoulement 6, dépendent de la viscosité du matériau traité; il en est de même pour les longueurs des zones 4, 5 et 6 par rapport au diamètre de l'aiguille 7 qui se déplace vers le haut et vers le bas dans les zones 4 et 5. De même 5 la hauteur de course 8 et la distance qui demeure, dans là zone 5, entre la surface frontale inférieure de l'aiguille 7 et le rétrécissement 6 de la buse, dépendent de la viscosité du matériau à traiter. De préférence, le diamètre du rétrécissement proprement 10 dit est inférieur au diamètre de l'aiguille 7, de sorte qu'il se produit,dans l'orifice de sortie de la buse 11, un écoulement défini, qui conduit à une constitution et à une décharge régulières des grenailles sur la surface de refroidissement. Des essais ont montré que le rétrécissement 6 peut avoir 15 par exemple une longueur de 0,5 à 30 mm en fonction du type de matériau traité. Il est essentiel pour une capacité de production de grenailles importante et pour une formation et un dépôt corrects des grenailles sur la surface de refroidissement mobile (par exemple une bande de refroidissement 9) que le rétrécissement de l'ex-20 trémité de sortie 11 de la buse soit situé devant l'aiguille 7 qui se déplace vers le haut et vers le bas. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, l'orifice de la buse 10 est constitué de manière cylindrique dans les zones 4 et 5. De même le rétrécissement 3 a une sec-25 tion cylindrique, tandis que la zone de transition 5 conduisant au rétrécissement proprement dit 3 (la figure 1) a en 14 la forme d'un tronc de cône. De plus, l'aiguille a également une forme cylindrique et elle travaille en faisant coopérer sa surface frontale inférieure circulaire avec le rétrécissement 6. L'aiguille 7 reçoit -30 un monvement de va-et-vient par n'importe quel moyen approprié. Les sections de la buse et de l'aiguille peuvent toutefois ne pas être circulaires mais être ovales, carrées, rectangulaires, ou encore avoir une autre forme. De plus, il y a la possibilité que la zone de transition 3 5 de la zone 5 vers le rétrécissement proprement dit 3 soit réalisée à angle droit comme cela est représenté sur la figure 3. Dans la figure 4, on a représenté une autre possibilité en ce qui concerne la constitution de l'aiguille 7. L'aiguille qui est ici désignée par 7'possède à son extrémité inférieure/un diamètre diminué et 40 cette partie diminuée 16 de cette aiguille 7' se déplace jusque MK/17.041 70 29712 4 2058277 dans le rétrécissement 3". Comme cela a déjà été indiqué précédemment, L'aiguille 7 ou 7' est déplacée vers le haut et vers le bas dans la buse 2, ladite aiguille possédant un diamètre qui est fonction de la visco-5 sité du matériau traité, tandis que. le matériau fondu 12 s'écoule dans l'espace longitudinal entre l'entrée de la buse et l'aiguille 7 ou 71 et ceci sous l'influence de la pression hydrostatique et éventuellement d'une pression de charge, ainsi qu'en raison de l'énergie qui lui est fournie par le mouvement de descente de l'ai-10 guille 7. La pression hydrostatique peut ici être augmentée par augmentation de la hauteur de remplissage du réservoir de matériau fondu. Par le mouvement de descente de l'aiguille 7 ou 7', il se produit une surpression temporaire entre le rétrécissement 6 de 15 la buse 2, à l'extrémité de sortie de celle-ci, et la face frontale de l'aiguille 7, ce par quoi une partie du matériau fondu 12 qui se trouve dans la buse reçoit une force supplémentaire pour sortir,ce qui présente par rapport aux procédés et aux dispositifs connus une amélioration notable de la grosseur des particules et/ou du 20 nombre des particules par unité de temps. Le rétrécissement 6 conforme à l'invention est également utilisable dans une installation où un piston se déplace vers le haut et vers le bas avec un faible jeu à l'intérieur d'une buse, pour repousser à l'extérieur, sous forme de gouttes, le matériau 25 fondu. De cette manière, aussi avec ce dispositif, on obtient un plus grand nombre de particules par unité de temps et/ou une meil- •s leure forme pour ceux-ci. Il faut de plus mentionner que l'aiguille 7 peut être réalisée "de toute manière convenable et en particulier de manière 30 telle que l'on améliore la formation du volume de pression relative. Finalement, on remarque que la partie de la buse qui contient le rétrécissement 6 peut être constituée par une pièce d'extrémité remplaçable qui peut se présenter avec différentes dimensions. 35 Conformément à l'invention, la zone de rétrécissement 6 peut se trouver en un endroit quelconque de la buse, grâce à quoi on peut également prévoir une zone d'élargissement qui s'y raccorde . 70 29712 5 2058277 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication de granulés ou grenailles à partir d'un matériau fondu se trouvant dans un réservoir de matériau fondu sur le fond duquel sont placées une qu plusieurs 5 buses dans chacune desquelles se déplace vers le haut et vers le bas une aiguille, tandis que le matériau liquide s'écoule par l'espace annulaire constitué entre l'orifice de la buse et le diamètre de l'aiguille et est ensuite déposé sur une surface de refroidissement mobile en vue de réaliser sa solidification, caractérisé 10 par le fait qu'à la sortie de la buse se trouve réalisé un volume de pression relative qui se détend d'une part dans l'écoulement et la séparation définis d'un volume de matériau fondu déterminé et d'autre part dans le refoulement du matériau fondu le long de l'aiguille en direction du réservoir contenant le matériau fondu. 15 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour la formation du volume de pression, il est prévu un rétrécissement à la sortie de la buse, rétrécissement au voisinage duquel se déplace selon un mouvement de va-et-vient la face frontale inférieure de 1'aiguille. 20 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la distribution du matériau fondu en particules s1 effectue sous forme de gouttes dont la grosseur dépend de la fréquence du mouvement de 1'aiguille dans le volume de la buse. 25 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,tcaractérisé par le fait que le matériau fondu est soumis à une pression de surcharge et/ou à une pression hydrostatique avant son introduction dans l'entrée de la buse par augmentation de la hauteur de remplissage du réservoir de matériau fondu. 30 5. Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'extrémité de sortie de la buse est munie d'un rétrécissement . 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par 35 le fait que la fréquence d'oscillation de l'aiguille est réglable. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que la course de l'aiguille est réglable. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 40 5 à 7, caractérisé par le fait que la distance entre la face fron- 70 29712 6 2058277 taie inférieure de l'aiguille à son point le plus bas et le rétrécissement de la buse est réglable. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait que la partie de la buse qui contient 5 la zone de rétrécissement est constituée par une pièce interchangeable qui peut avoir des dimensions variables. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé par le fait que le passage de la zone normale de la buse au rétrécissement proprement dit s'effectue' par une sur- 10 face conique de préférence à 45°. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé par le fait que le passage de la zone normale de la buse au rétrécissement proprement dit s'effectue par une zone de transition à angle droit. 15 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé par le fait que l'extrémité inférieure de l'aiguille mobile présente un diamètre diminué et pénètre en se déplaçant jusque dans le rétrécissement. 13. Dispositif pour la fabrication de granulés ou de gre- 20 nailles à partir d'un matériau fondu qui se trouve dans un réservoir de matériau fondu, lequel possède une ou plusieurs buses pour la sortie du matériau fondu, le courant de matériau fondu étant intercepté par un dispositif pulsatoire se soulevant et s'abaissant, prévu à l'intérieure de la buse, de préférence sous la forme d'un 25 piston se déplaçant de manière étanche à l'intérieur de l'alésage de la buse, caractérisé par le fait que chaque buse présente un rétrécissement de préférence à son extrémité de sortie. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 13, caractérisé par le fait que la zone de rétrécissement est 30 placée à un endroit quelconque de la buse et qu'au-delà du rétrécissement se raccorde un nouveau domaine d'élargissement de la buse.