Brevet FR2210488A1 — publié le 19740712

La présente invention concerne l'application de matières durcissables qui, après leur application, se durcissent de.lles-mêmes in situ. L'inventio# concerne en particulier des matières présentant une teneur en élastomère qui sort transformées à partir/d'une composition à plusieurs composants,de préférence sous la forme d'une musse de parties individuelles, qui, après le mélange des parties, sont durcies in situ sur un substrat dans des applications industrielles pour le souder. D'excellents exerslples de ces types de matières sont décrits dans la demande de brevet, français n## 73.15 872 opposée le 3 mai 1973 et sont généralement sous la forme d'un tube, d'une bande, d'un ruban, d'un catie ou d'une corde de section sensiblement ronde qui, dans u#e forme de réal#sation?préfére'e, core- porte une enveloppe externe d'un polymère durcissable tenace#, non durci, tel qu'lui polymère du type polysulfure contenant des charges convenables et matières analogues pour qui donner une bonne consistance et une bonne solidité et pouvant être extrudé à travers .une f114 ère convenable choisie pour e"-tre utilisée par- des artisan expérimentés et d'une manière bien connue en pratique. Une enveloppe interne en un polymère non durci de même composition est souvent utilisé; et une ame interne contenant un agent de durcissement habituellement sous la forme d'une pâte liquide ou d'une suspension, est contenue dans l'enveloppe interne. Cet article est obtenu par extrusion. comme indiqué plus haut, dans un procédé bien connu dKus le domaine de la fabrication des matières plastiques et décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 440 3ç9 ainsi que dans l'ouvrage paru en 1963 "Modern Plasti@s Encyclopedia" aux pages 744 å 748 et dans de nombreux autres brevets et ouvrages. L'extrudeuse qui par sa filière de conception appropriée peut extruder simultanément le câble à double paroi ou l'objet en forme de cerde déçrit plus haut et remplir l'âme de l'envelop- pe interne de l'agent liquide fie durcissement au moyen de dispositifs doseurs et d'ajutages d'injection appropriés.Lorsque l'article est extrudé il est enroulé sur une bobine et vendu aux installateurs, cet article pouvant être stocké pendant de longues périodes avant d'être transformé en un système durcissable dans un substrat tel que par exemple ltencadrement d'un pare-brise, d'une carrosserie d'automobile- ou autres applications dans la construction, l'aviation et la marine, ainsi que dans d'autres domaines pour souder ensemble ou assurer l'étanchéité de substrats-en métal, en verre, en béton et en bois, par exemple. Dans l'application usuelle, il est souhaitable de disposer d'une substance durcissable pour assurer l'étanchéité de ces substrats qui se durcissent après son application tout en permettant de la manipuler facilement. La matière décrite dans la demande de brevet précitée est un bon exemple. Toutefois, la présente invention concerne le procédé permettant de transformer cette composition durcissable et- stockable qui, comme indiqué-, se compose de parties individuelles comprenant un polymère et un agent de'durcissement, en une composition qui est durcissable in situ après avoir été fragmentés au cours d'une opération de cisaillement et- mélan gée dans un appareil également décrit et qui fait aussi l'objet de la présente invention. Le procédé de transformation d'une composition durcissable du type décrit et l'appareil selon l'-invention sont mis en oeuvre en faisant passer le produit durcissable à transformer, par exemple d'une bobine de stockage', continuellement dans un orifiee dtadmission d'un appareil de cisaillement de transport et de. mélange pour qu'il soit évacué par l'interne diaire d'une buse conformée pour donner la forme désirée au produit. L'appareil qui sera décrit plus loin est avantageusement léger et, par conséquent, portable et manoeuvrable et il est entraîné par un moteur bien connu, tel qu'un moteur pneumatique, électrique, hydraulique, etc., de façon qu'il puisse etre actionné par une seule personne.Ainsi, le dispositif se prote à une utilisation sur une chaîne de production d'automobiles,par exemple pour sceller les pare-brise en installant le produit durcissable dans leur cadre de montage. Par conséquent, la présente invention a poffr objet un procédé et un appareil destinés à appliquer dans un substrat pour le sceller, une masse élastomère durcissable qui est le produit obtenu à partir d'une composition élastomère à plusieurs composants indépendants. L'invention a encore pour objet un procédé continu de production de la masse d'étanchéité, dans lequel le produit à transformer est initialement fragmenté, les fragments étant transportés dans une zone de mélange pour y etre intimement mélangés et former la masse durcissable qui est ensuite éjec- tée par une buse sur le -substrat à sceller sur lequel elle durcit in situ. L'invention sera décrite plus en détail en regard- du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure 1 est une élévation latérale avec coupe partielle de l'appareil destiné à mettre en oeuvre le procédé de l'invention la figure 2 est unie coupe transversale du produit non durci à transformer à plus grande échelle suivant la ligne 2-2 de la figure 1 la figure 3 est une coupe transversale également à grande échelle suivant la ligne 3-3 de la figure 1 montrant le produit final ou transformé à déposer ou à installer dans un substrat à sceller la la figure 4 est une vue à grande échelle de la partie de mélange de l'appareil représenté sur la figure 1 ; et la figure 5 est une élévation en bout de l'une des palettes mélangeuses représentées sur la figure 4. En se référant plus particulièrement à la figure 1, on a représenté en partie en coupe une forme de réalisation proférée de l'appareil selon l'invention sous la forme d'un dispositif de distribution ou d'application d'un agent d'étanchéité, tel que le distributeur 10. Le distributeur 10 est essentiellemen#t un outil portable, léger et compact comprenant une tige longitudinale rotative il présentant une vis cu iIl6t hé- licoïdal périphérique 12 et qui est mise en rotation par un moteur 13 qui, dans la forme de réalisation représentée sur la. figure 1, est un moteur pneurnatiçae. N#-urellement, il est évident que l'on peut également utiliser d'autres moteurs tels qu'un moteur électrique, hydraulique, etc., dans cette partie de l'invention. Le moteur pneumatique 13 est relié par un conduit 14 à une source d'air comprimé (non représentée) et le débit dans le conduit 14 est commandé p?r un robinet 15 qui peut etre a-c- tionné lui-meme électriquement par un interrupteur 16 du type à détente, comme représenté (la détente 16 pouvant etre ellemême entièrement pneumatique) actionné par un opérateur qui utilise l'a-ppa#reil comme on va le décrire ci-après. La détente 16 est alimentée par une source électrique représentée sché matiquement par un conducteur électrique 17.L'opérateur de l'appareil 10 le tient d'une main de la meme manière qu'un pistolet au moyen d'une crosse 18, l'autre main tenant une prise supplémentaire 19 permettant de tenir plus fermement l'appareil et, par conséquent, de mieux le maîtriser ; commodément, bien qu'on ne l'ait pas représenté, le distributeur 10 peut être supporté par un moyen tel qu'une ligne d''accouplement située à une position supérieure commode pour maintenir appareil 10 à un endroit commode. La tige 11 et son filet 12 sont logés et tournent dans un cylindre 20 qui est constitué par un manchon tubulaire les entourant étroitement. Un orifice dadmlission 23 est percé dans extrémité moteur du cylindre, comme représenté, et est découpé de préférence tangentiellement pour assurer une alimen tationáutomatique de la matière introduite comme on va l'expliquer ci-après. A l'extrémité opposée ou de déchargement 25 par rapport à l'orifice d'admission 23 se trouve une buse 22 fixée par un assemblage à embolAtement, des boulons ou d'autres moyens (non représentés) qui est usinée ou autrement façonnée pour donner la forme désirée de section droite au produit d'é- tanchéité déchargé après avoir été mélangé.Près de l'entrée de la buse 2 Pendant le fonctionnement du distributeur 10 de ltin vention, qui constitue le moyen permettant de mettre en oeuvre le procédé de l'invention qui sera décrit plus loin, une matière sous forme d'une bande, d'un cordon, d'un cable 32, etc., qui provient commodément d'une bobine (non représentée) sur laquelle elle est enroulée et qui est installée à proximité, est introduite dans -l'orifice 23.Dans la forme de réalisation représentée sur la -figure 1, une partie du ruban ou câble 32 commence à entrer à l'intérieur du cylindre 20 et est sur le point d'etre cisaillée par la rotation du filet hélicoldal 1.2a lorsqu'elle s'approche du bord de cisaillement 26 du cylindre 20 ; selon la vitesse de rotation (de préférence de l'ordre de 5 à 500 tr/mn) de la tige il et la vitesse d'avance du produit élastomère 32, un fragment est cisaillé lorsque chaque spire respective du filet 12a passe dans le cylindre 20 en regard du bord de cisaillement 26 dans l'orifice d'admission 23.Le premier-ou chaque fragment successif, lorsque le câble ou tube 32 est introduit dans le cylindre 20, est transporté par le filet hélicoldal 12 vers l'extrémité droite de la tige 11 où les fragments entrent dans une zone de mélange et sont malaxés et mélangés par'les palettes 24 en une masse élastomère homogène 27. Il convient de se souvenir que le cible ou tube 32 comprend un polymère durcissable et un agent de durcissement à l'intérieur de ce dernier. La masse élastomère 27 est ensuite pompée à travers la buse 22 et déchargée dans un substrat (non représenté) pour le sceller après qu'elle se soit finalement durcie. Comme on l'a indiqué plus haut, la bande ou tube 32, bien qu'il soit de préférence sous la forme représentée, en étant en un polymère élastomère dureissable, comme décrit dans la. demande de brevet des Etats-Unis d'#mérique n 250 389 eé- posée au nom de William OVERBERGER et comportant une envelop pe externe ou gaine 28 d'un polymère durcissablc, peut ctrc vir tuellement en tout polymère synthétique ou caoutchouc naturel qui peut se durcir de luiHfleAme à la température ambiante lorsqu'il est mis en contact avec un agent de durcissement- né- cessaire.Des exemples de telles substances ou polymères sont des polymères du type polysulfure , des polymères et copoly mères du type acrylique , des polymères et copolymères-de bu tadiène, des polyesters, des polyépoxydes, des polymères. de silicones, des polyuréthannes, des copolymères et terpolymères d'éthylène et de propylène? des néoprènes et des caoutchoucs naturels ainsi que d'autres substances qui sont bien connuesdes spécialistes. La figure 2 représente en coupe transversale un article d'un type préféré qui est le cable, tube ou bande 32, comprenant une enveloppe externe ou gaine 28, une enveloppe interne 29 et, en plus du polymère qui forme le polymère de base des -enveloppes 28 et 29, sa composition peut contenir également diverses charges et additifs spéciaux bien connus dans le domaine des matières d'étanchéité, par exemple du noir de carbone, du carbonate de calcium, des absorbeurs de lumière ultraviolette, dés fibres, des plastifiants, des additifs adhésifs, etc.Lorsqu'un polymère liquide, par exemple un polymère liquide du type polysulfure, forme la base de la gaine, cette dernière peut aussi contenir des quantités suffisantes de charges et autres additifs spéciaux pour produire une masse sensiblement solide, semi-solide ou analogue à du mastic, de manière à pouvoir la soumettre à une extrusion qui est le procédé le plus fréquemment utilisé pour réaliser les enveloppes 28 et 29. En se référant à nouveau à la figure 2, article 32 est à trois composants, c'est-à-dire un élément on trois parties sous forme dsune bande ou d'un câble comportant une enveloppe interne 29 constituée également par les mêmes matières ou des maties analogues à celles de l'enveloppe 28, et extrudées d'une manière identique de préférence et simultanément à la. gaine 2 & et une årne 30 d'un agent de durcissement, habi- tuellement- liquide ou ayant la consistance d'une patte, est formec aussi de préférence simultanément par un organe d'inj(c- tion convenable (non représenté).L'article terminé 32 est ainsi une composition polymère durcissable contenue dans un seul emballage comprenant trois composants distincts qui peut être stocké pendant de longues périodes et dans de grandes plages de températures sans subir d'effet gênant, tel qu'un durcissement prématuré, car tant que les composants ne sont pas fragmentés et mélangés intimement, par exemple par le procédé de l'invention, il ne se produit pas de durcissement ou tout au plus un durcissement superficiel. Par conséquent, au fur et à mesure que le cable ou tube 32 est introduit dans l'orifice 23 à l'intérieur du cylindre 20 du distributeur 10 et est fragmenté par le cisaillement imposé par le filet 12a et le bord 26 et que les fragments sont pompés ou transportés dans la zone de mélange et mélangés intimement par les palettes 24 d'une manière continue, on obtient un produit d'étanchéité polymère relativement peujeoû- teux rapidement appliqué qui peut durcir in situ. La masse homogène 27 est refoulée dans la buse 22 sous la forme d'un élément arrondi flexible et façonnable 31, par exemple comme on le voit sur les figures 1 et 3, qui est déposé dans un substras tel que la gorge d'encadrement d'un pare-brise d'une automobile et est durci in situ pour le sceller tout autour de sa périphérie.Naturellement, il est évident qu'il est aussi possible de sceller efficacement d'autres substrats tels que les joints de fenêtres dtimmeubles ou autres constructions bien connues des spécialistes. En outre, il est bien entendu que la "forme" de la matière ou de l'article qui doit être traité dans l'appareil de cisaillement de transport de mélange et de distribution fonctionnant en continu 10 de la présente invention qui est léger de manière à être facilement portable, peut être constitué par un système à deux parties ou deux composants ou à plusieurs composants dans lequel seule l'enveloppe externe 28 est extrudée et contient directement l'âme 30 constituee par l'a- gent de durcissement, en omettant l'enveloppe interne 29.Un tel système permet de résoudre très efficacement certains types de problèmes d'éta.ncbéité. Il est également possible d'utiliser d'autres systèmes polymères, par exemple il est possible dbintroduire une seule bande ou ruban massif dans l'orifice d'admission 28 et d'injecter séparément Iraient de durcissement simultsnrnect pour qu il soient transportés dans la zone de mélange , mélangés et déchargés d"une -ma-nicre analogue pour être appliqués à un substrat à des fins de scellement. En outre, il est possible d'utiliser des matières solides et/ou liguides en apportant des modifications appropriées à l'orifice d'admission 23 pour l'adapter à l'introduction de telles matières.En outre, on peut aussi faire en sorte que meme des résines et matières analogues en poudre, en introduisant séparément ou simultanément des agents de durcissement, puissent être transportées et déchargées sous la forme représentée sur la figure 1 comme produit d'étanchéité 31 pouvant durcir in situ. Si le système résineux ou polymère nécessite un chauffage, il est bien entendu que, sans sortir du cadre de l'invention, il est possible d'incorporer des éléments chauffants convenables dans le distributeur 10 pour l'adapter à de tels systèmes qui sont également envisagés. En conséquence, l'invention- concerne un procédé permettant d'appliquer un obj-et ou produit d'étanchéité durcissable in situ qui, avant son application, est un système polymère d'une composition comprenant au moins un polymère non durci et un composant séparé supplémentaire comprenant un agent de dur crissement, lesdits composants étant introduits dans l'orifice 23 du distributeur 10 de n'importe quelle manière commode bien connue des spécialistes, fragmentés dans cette région, de préférence près de l'entrée, et les fragments sont transportés vers une zone de mélange pour y être mélangés intimement et finalement déchargés dans un substrat afin de le sceller.Ain Si, le procédé de l'invention fait appel à un nouveau distributeur de produit de scellement dans lequel les systèmes- élas- tolères et polymères tels que ceux décrits plus haut sont introduits dans un mécanisMe de cisaillement qui les fractionne en de nombreux fragments, ces derniers étant ensuite transpor tés vers un groupe de palettes mélangeuses dans une zone de mélange, le système polymère étant ainsi transformé en un pro .duit d'étanchéité durcissable qui doit être déposé dans un substrat et durci in situ pour scelle-r ledit substrat. Ainsi, l'invention concerne notamment un appareil et un procédé d'application d'une composition polymère à un ou plusieurs composants non mûris en un seul emballage comprenant des -polymères durcissables et au moins un agent de durcissement pour ces derniers, lesdits composants étant transformés en un produit d'étanchéité durci. ou durcissable qui est déchargé dans un substrat à des fins d'étanchéité, la masse durcissable ainsi obtenue par le processus de transformation assurant l'étanchéité et durcissant in situ il va de soi que de nombreuses modifications peuvent entre apportées au procédé et à l'appareil décrits sans sortir du cadre de l'invention. REVFN#J)ICAT ION-s 1. Procédé d'a pplication d'un article durcissable in situ, ledit article avant d'être appliqué étant allongé et comprenant au moins une-gaine d'un polymère non durci contènant mie âme formée d'un agent de durcissement, procédé carac térisé en ce qu'il consiste à introduire l'article allongé dans un appareil de cisaillement de transport et de mélange, à cisailler l'article en de nombreux fragments, à transporter .l'ar- ticle cisaillé dans une zone de mélange, à mélanger intimement I#artïcle cisaillé pour former une masse homogène. durcissable, à décharger la masse sur un substrat sous une forme convenant pour le sceller, et à laisser durcir la masse. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil comprend une tige rotative, un filet-fixé å la tige et s'étendant.périphériquement dans le sens de sa longueur pour cisailler l'article ou tube en de nombreux fragments et transporter lesdits fragments dans une zone de mélange, et au moins une palette mélangeuse alignée axialement pour mélanger le polymère non durci et agent de durcissement. 3. Procédé de transformation d'un article élastomère allongé durcissable à plusieurs composants, ledit article comprenant au moins un composant d'une composition polymère nqn durcie et au moins un composant supplémentaire séparé constitué par un agent de durcissement pour cette dernière, en un article durci in situ, et à appliquer ledit article à un substrat pour le sceller, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer continuellement les opérations suivantes, à savoir introduire l'article dans une extrémité d'un appareil de cir saillement de transport et de mélange, cisailler l'article en de nombreux fragments, transporter les fragments dans une zone de mélange de l'appareil, mélanger intimement les fragments sous forme d'une masse homogène durcissable, décharger ladite masse sur'un substrat sous une forme convenant pour le sceller, et permettre à la masse de durcir dans le substrat. 4. Distributeur destiné à appliquer une composition élastomère durcissable situ pour sceller dcs)substrats1-dans les applications industrielles, ladite composition comprenant, avant son application, au moins un polymère.non durci séparé et au moins un agent de durcissement séparé, appareil caractérisé en ce qu'il comprend une longue enveloppe présentant une ouverture d'admission à une extrémité pour y introduire la composition élastomère durcissable et un orifice de distribution à l'extremité opposée, une longue tige dans l'enveloppe pour tourner dans cette dernière, un filet s'étendant longitudinalement autour de la périphérie de la tige et destiné à tourner avec elle, une extrémité de la tige communiquant avec l'orifice d'admission de l'enveloppe et étant destinée à recevoir la composition durcissable, à la fragmenter et à transporter les fragments vers l'extrémité de distribution de l'enveloppe, au moins une palette-mélangeuse sur la tige pour tourner avec elle et placée en alignement avec lsextrémité de la vis opposée à l'orifice d'admission et au voisinage de ladite extrémité pour mélanger la composition fragmentée, une buse sur l'enveloppe à ltextrémité de distribution qui est destinée à recevoir la composition mélangée et à la distribuer sur un substrat pour qu'elle durcisse in situ pour sceller le substrat, et un dispositif pour faire tourner la tige.