Brevet FR2143620A1 — publié le 19730209

Les polyuréthanes sont des résines synthétiques obtenues au départ de deux composants : une résine polyol et un isocyanate, qui ne sont mélangés qu"'in site, c'est-à-dire au moment m8me de leur utilisation, et ce au moyen d'une tête qui réalise le mélange et l'introduit dans le moule. Les têtes utilisées cette fin ne donnant pas entièrement satisfaction, la demanderesse a conçu, et c'est là l'objet de l'invention, une tête qui, tout en étant d'une conception simple, permet - le retour des deux composants à leurs bacs de stockage lorsque la consommation en résine polyuréthane est inférieure aux débits individuels des deux composants, - et le lavage de la chambre de mélange lorsque la tête est mise hors travail, ce qui évite le sèchage des deux composants dans cette chambre. Cette tête comporte essentiellement, à cette fin, une chambre de mélange consistant en un canal ouvert à son extrémité inférieure et à la partie supérieure duquel débouchent quatre perçages le faisant communiquer avec deux corps de robinet, dont l'un comporte deux voies raccordées à ladite chambre et deux voies raccordées respectivement à une arrivée de solvant et à une arrivée d'air comprimé, et dont l'autre comporte deux voies raccordées à ladite chambre et quatre voies raccordées respectivement à l'arrivée et au retour de la résine polyol et à l'arrivée et au retour de l'isocyanate, le canal précité étant traversé longitudinalement par un arbre rotatif porteur d'ailettes mélangeant de façon homogène les deux composants de la résine. Pour automatiser le fonctionnement de cette tête de mélange, ses deux robinets sont à commande automatique, avantageusement par vérin pneumatique. L'agencement de ces deux robinets pourrait être quelconque. Toutefois, suivant une forme d'exécution de l'invention, chacun comporte un boisseau susceptible d'effectuer un mouvement de rotation de 900 et est double, en ce sens qu'il est interposé sur deux circuits, à savoir le solvant et l'air comprimé pour l'un, la résine polyol et l'isocyanate pour l'autre; mais les deux robinets diffèrent l'un de l'autre, car l'un est assimilable à un robinet double à deux voies qui réalise soit l'arrivée, soit l'arrêt du solvant et de l'air, et l'autre est assimilable à un robinet double à trois voies qui réalise soit l'admission de la résine polyol et de l'isocyanate à la chambre de mélange, soit leur retour aux bacs de stockage de ces deux composants. L'invention sera bien comprise d'aileurs, et ses avantages ainsi que d'autres caractéristiques ressortiront bien de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette tête de mélange Figure 1 en est une vue en élévation, du côté des arrivées et des retours de la résine polyol et de l'isocyanate, Figures 2 et 3 en sont des vues en coupe respectivement verticale suivant 2-2 de figure 3 et horizontale suivant 3-3 de figure 2. Dans ce dessin 1 désigne le corps constitutif de la tête. Dans la partie supérieurede ce corps, est aménagé un logement 2 qui se prolonge vers le bas par un alésage 3. Dans cet alésage débouche quatre canaux respectivement 4, r; 6 et 2 qui débouchent eux-mêmes dans deux alésages parallèles 8 et q; et dans ces alésages 8 et 9 débouchent quatre autres canaux respectivement 10, 11, 12 et 13. Les canaux 4 et 10 sont alignés, de même que ceux 5 et 11, 6 et 12, 2 et 13. Les canaux 10, 11, 12 et 13 débouchent eux-mêmes dans des chambres de raccord respectivement 14, 15, 16 et 17. Dans les alésages 8 et 2 du corps I sont montés les boisseaux 18 et 19 de deux robinets. Ces robinets sont en fait constitués, non pas seulement par le corps 1 du robinet, et les boisseaux 18 et 19, comme cela a été représenté très schématiquement à la figure 2, mais par des corps intermédiaires extérieurement cylindriques la, lb logés dans les alésages 8 et q, et par les boisseaux 18 et 19. Ces boisseaux sont commandés par des vérins pneumatiques qui, non représentés au dessin, permettent de les faire tourner de 900. Pour ce qui est du boisseau 18, il comporte deux rainures en arc de cercle 21 et 22 qui permettent aux canaux 10 et 11 de communiquer soit avec les canaux 4 et 2, soit avec deux autres canaux dont l'un seul 25 est visible à la figure 2, et ce suivant la position occupée par le boisseau 18. Pour ce qui est du boisseau 19, il présente deux perçages 24-25 permettant aux canaux 12et 13 de communiquer ou non avec les canaux 6 et 2, en fonction même de la position donnée à ce boisseau. L'alésage longitudinal 3 de la tête constitue un canal à l'intérieur duquel tourne un arbre 26 qui, à sa partie supérieure, est raccordé à un entraîneur 27 placé dans le logement 2 et recevant son mouvement d'un moteur son représenté au dessin. Â sa partie inférieure, l'arbre 26 se prolonge par une zone de moindre diamètre sur laquelle sont montées des ailettes 28 tournant librement dans un embout 29 qui est fixé à la tête 1 et est ouvert à son extrémité libre. La partie inférieure du canal 3 et l'embout 29 constituent la chambre de mélange dans laquelle 1'agitateur formé par 1' axe 26 et les ailettes 28 brasse et homogénéise le mélange de résine polyol et d'isocyanate, afin de produire la résine polyuréthane qui se dégage à l'extrémité libre de l'embout 29. Cette tête fonctionne dans les conditions suivantes Dans la position où elle est représentée à la figure 2, la tête est en position de travail, car le boisseau 19 ferme l'alimentation des canaux 6 et 2, et par contre le boisseau 18 fait communiquer par ses rainures 21 et 22 les canaux 4 et 5 avec ceux 10-11 et donc avec les raccords 14-15. Or, sur ces raccords 14 et 15 sont branchées les arrivées respectivement résine polyol et d'isocyanate, alors que des raccords correspondants placés en-dessous de ceux 14 et 15 sont connectés aux canalisations de retour de résine polyol et dtisocyanate dans les bacs de stockage. Ces deux raccords de retour ne sont pas visibles au dessin; mais l'un des deux canaux entre ces deux raccords et le boisseau 18 est visible en D à la figure 2. Dans l * osition représentée à la figure 2, boisseau 18 permet donc l'alimentation de la tête en résine polyol et en isocyanate avec un débit règlable par une vis pointeau 20 qui règle le passage dans chaque canal 10-11. tes deux composants se mélangent finalement dans la partie inférieure du canal 2 et dans l'embout 29, à l'extrémité duquel sort une résine polynréthane homogène. En admettant que la quantité de résine polyuréthane utilisée soit inférieure aux débits d'alimentation en résine polyol et en isocyanate, le boisseau 18 tourne automatiquement d'un quart de tour; et la résine polyol de même que l'isocyanate retournent alors à leurs bacs de stockage en passant par les deux canaux 25; c'est la position montrée dans la partie gauche de la figure 3. Lorsque la tête de mélange doit être mise hors travail, le boisseau 18 demeure dans cette position de retour montrée à la partie gauche de la figure 3; mais le boisseau 19 est tourné d'un quart de tour par rapport à la figure 2 pour l'amener dans la position montrée à la partie droite de la figure 3. Le canal de mélange 2 et l'embout 29 sont alors successivement alimentés en solvant par le raccord 16, le canal 12, le perçage 24 du boisseau et le canal 6 puis en air comprimé par le raccord 17, le canal 13, le perçage 25 du boisseau et le canal 2 Après avoir été ainsi lavée au solvant, puis séchée par l'air comprimé, la tête de mélange peut demeurer au repos et être rémise ultérieurement en service sans aucune opération préliminaire. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette tête de mélange qui a été ci-dessus indiquée à titre d'exemple; elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. IEvEDlCÂTI0NS 1.- Tête de mélange pour la production de résine polyuréthane, caractérisée en ce qu' elle comporte une chambre de mélange consistant en un canal ouvert à son extrémité inférieure et à la partie supérieure duquel débouchent quatre perchages le faisant communiquer avec deux corps de robinet, dont l'un comporte deux voies raccordées à ladite chambre et deux voies raccordées respectivement à une arrivée de solvant et à une arrivée d'air comprimé, et dont l'autre comporte deux voies raccordées à ladite chambre et quatre voies raccordées respectivement à l'arrivée et au retour de la résine polyol et à l'arrivée et au retour de l'isocyanate, le canal précité étant traversé longitudinalement par un arbre rotatif porteur d'ailettes mélangeant de façon homogène les deux composants de la résine. 2.- T8te de mélange selon la revendication 1, caractérisée en ce que ses deux robinets sont à commande automatique par vérin pneumatique. 3.- Tête de mélange selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun de ses deux robinets comporte un boisseau susceptible d'effectuer un mouvement de rotation de 900 et est double, en ce sens qu'il est interposé sur deux circuits, à savoir le solvant et l'air comprimé pour l'un, la résine polyol et l'isocyanate pour l'autre. 4.- Tête de mélange selon les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que l'un des deux robinets est un robinet double à deux voies qui réalise soit l'arrivée, soit l'arrêt du solvant et de l'air, et l'autre est un robinet double à trois voies qui réalise soit l'admission de la résine polyol et de l'isocyanate à la chambre de mélange, soit leur retour aux bacs de stockage de ces deux composants.