Brevet FR2206119A1 — publié le 19740607

L'invention concerne un procédé pour le mélange de deux composants, en particulier de liquides, pour la fabrication de plastiques, ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre. On connait déjà des procédés de mélange dans lesquels les deux composants à mélanger sont introduits dans une chambre de mélange par deux tuyères et déchargés par une ouverture de sortie. De plus, le mélange des deux composants se fait par turbulence, le cas échéant au moyen d'un gaz inerte. Dans chaque cas, après l'achèvement du processus de mélange , il faut introduire un gaz inerte ou un aérosol pour le nettoyage de la chambre de mélange. Cependant, cette mesure interrompt nécessairement momentanément le déroulement continu des processus de mélange. En outre, il est nécessaire de,prévoir des canalisations supplémentaires pour l'arrivée au dispositif des aggrégats et des produits chimiques . Cependant, les gaz inertes ou aérosols sont malsains, en particulier dans leurs combinaisons avec les résidus purgés des composants de mélange. Enfin, . le nettoyage de la chambre de mélange n'est pas garanti contre les erreurs, de sorte que le cas échéant, par exemple en cas de manque de produit de nettoyage, le dispositif pour le nettoyage doit être complètement démonté. De plus, on connaît un procédé avec emploi d'une chambre de mélange à laquelle les deux composants du mélange sont amenés par deux tuyères et de laquelle les composants sont purgés par deux autres ouvertures Suivant ce procédé, le mélange se fait par injection à contre courant. sortie de la chambre de mélange est provoquée par un piston commandé hydrauliquement, mais celui-ci réduit la chambre. L'inconvénient de ce procédé est qu'aucun mélange intensif des composants n'a lieu,etquil faut une installation de commande hydraulique avec des canalisations supplémentaires d'arrivée pour le liquide hydraulique et deux canalisations supplémentaires pour la circulation des composants. De plus, les deux composants du mélange et aussi le liquide hydraulique dans le cas d'une non étanchéité ou d'imprécisions d'ajustage du piston du dispositif de commande, peuvent entrer en combinaison entre eux pour le procédé. Cela provoquerait la panne du dispositif. Dans tous les procédés connus qui fonctionnenent avec injection à contre courant, il y a en outre l'inconvénient que les deux composants de mélange doivent fonctionner à haute pression tandis que le fonctionnement d'un composant du mélange à pression modérée est souhaité dans bien des cas. Le but de l'invention est de créer un procédé fonctionnant de façon sûre avec pas plus de deux canalisations de raccordement, assurant un effet de mélange efficace et un nettoyage automatique de la chambre de mélange sans application de gaz ou de liquides de nettoyage, la mise en oeuvre de ce procédé ne nécessitant que des dispositifs de mélange et d'aggrégat supplémentaires simples, bon marché et pouvant être actionnés de façon garantie contre les erreurs. Par conséquent, le problème conforme à l'invention consiste dans la formation géométrique appropriée du jet d'un composant dans l'intense friction du mélange des composants l'un dans l'autre ainsi que dans la réduction automatique de la chambre de mélange lors de l'arrêt du dispositif de mélange pour expulser le mélange résiduel de la chambre. Le problème est résolu suivant l'invention par le fait que la chambre de mélange est réduite ou agrandie de façon correspondant à la pression d'un composant principal, que la tuyère pour l'autre composant secondaire forme un cône d'injection de ces composants recouvrant l'ouverture de sortie de la chambre de mélange, cane qui est parcouru par l'autre composant principal avant sa sortie de la chambre de mélange et que la tuyère du composant secondaire en cas de chute de pression du composant principal ferme ltouverture de sortie. Suivant l'invention, le composant secondaire est alors à haute pression et le composant principal est refoulé à pression modérée. En particulier, le dispositif de mélange pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus forme ltobjet de l'invention,de telle sorte que' dans le carter du dispositif de mélange constitué sous forme de cylindre creux, est disposée une garniture cylindrique creuse avec une ouverture de sortie montée de façon mobile contre un ressort de pression et formant un support de tuyère cylindrique étanche par rapport à l'extérieur disposé au miliéu de celui-ci et formant en même temps une chambre annulaire pour le composant secondaire, et que dans le support de tuyère pour le composant secondaire est monté de façon mobile, contre l'action d'un ressort de pression, un pointeau de tuyère dirigé axialement par rapport à l'ouverture de sortie. Avec le procédé conforme à l'inveiton, , on peut travailler plus vite et de façon garantie contre les erreurs, car le rinçage de la chambre de mélange et la manoeuvre de dispositifs hydrauliques sont supprimés. En outre, le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé peut être simplifié et rendu moins coûteuxvd'autant plus qu'il ne faut que deux canalisations d'arrivée et que les moyens supplémentaires pour lacommande hydraulique, le gaz inerte et l'aérosol sont supprimés. En outre, par la simplification du procédé, par sa sûreté defonctionement accrue et par la simplification du dispositif de mélange pour la mise en oeuvre du procédé; son application est possible par du personnel entraîné non seulement dans les établissements chimiques, mais aussi sur les chantiers. En particulier, le procédé conforme à l'invention offre l'avantage que l'on peut introduire un composant avec une pression modérée,de sorte qu'on peut employer aussi ce composant avec une grande viscosité, Un exemple d'exécution d'un dispositif de mélange pour la mise en oeuvre du procédé est représenté sur les figures 1 & 2 ci-jointes dans lesquelles - la figure I représente une coupe verticale d' un dispositif de mélange dans la position de repos. - la figure 2 est une vue partielle du dispositif de la figure 1 en position de fonctionnement. Le dispositif de mélange se compose d'un carter cylindrique 3,d'un ajutage 1 pour le composant principal fonctionnant à pression modérée (par exemple du polyol) et d'un ajutage 2 pour le composant secondaire fonctionnant à haute pression (par exemple de l'isocyanate). Au centre du carter 3 est disposé le support de tuyère cylindrique 13, sur lequel est fixé,au moyen de l'écrou à chapeau 10, le corps de tuyère 7 . Dans le support de tuyère 13 est monté centralement le pointeau de tuyère 17 mobile contre le ressort de pression 16. De plus, le réglage de la pression du ressort 16 se fait par l'intermédiaire de la vis creuse 12 dont l'alésage 18 débouche dans l'espace collecteur de fuite 1 L'ouverture 19 de l'espace collecteur 14 est ferméepar la vis de fermeture 20. Dans le carter 3 se trouve de plus la garniture 6 disposée centralement qui est montée dans le carter de façon mobile contre l'action d'un ressort de pression 14 au moyen d'une bague filetée 5 vissée dans le carter 3. La garniture 6 a une ouverture de sortie 11. Dans le corps de tuyère 7, se trouve, devant le pointeau de tuyère, un canal annulaire 21 qui par l'alésage 22, le canal de distribution 23 et l'alésage 24 est relié à l'ajutage 2. Lors de l'admission du composant principal par l'ajutage 2, le pointeau de tuyère 17 muni du tourrillon 25 est poussé dans le sens de la flèche 26 et, se soulève de son siège du corps de tuyère 7. De plus, le compcsant à haute pression forme à sa soie du corps de tuyère 7, un cône d'injection 27 qui recouvre l'ouverture de sortie 11 de la garniture 6. En même temps, par l'ajutage 1, la chambre annulaire 15,etla fente de commande 9, le composant principal est introduit avec une pression modérée dans la chambre de mélange 8. il traverse alors le cône d'injection 27 du composant secondaire pour se mélanger intérieurement à celui-ci De plus, la largeur de la fente de commande 9 se constitue d'après la pression du composant principal. Lors de l'interruption simultanée des deux composants du mélange , le pointeau de tuyère 17 est poussé sur son siège et bloque ainsi l'afflux du composant secondaire. En même temps, la garniture 6 se déplace dans le sens de la flèche 26 , de façon à bloquer l'afflux du composant principal par la fente de commande 9et à pousser le mélange résiduel restant dans la chambre de mélange 8 par l'ouverture de sortie 11. De plus, la chambre de mélange 8 se réduit au volume 0, de sorte que dans celle-ci il ne peut pas rester d'aliments résiduels nuisibles à éliminer. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de 1 'invention. R E V E N D I C A a I O N S 1") Procédé polir le mélange de deux composants, en particulier de liquides, pour la fabrication de plastiques, suivant lequel on amène les composants dans une chambre de mélange d'où ils sont expulsés par la pression des composants par une ouverture de sortie, procédé caractérisé en ce qu'on réduit ou on agrandit la chambre de mélange (8) de façon correspondant à la pression d'un composant principal, qu'on réalise la tuyère(7, 17) pour qu'elle forme, pour l'autre composant secondaire, un cône d'injection (27) de ce composant recouvrant l'ouverture de sortie (11) de la chambre de mélange (8) et qui est parcouru par le composant principal avant sa sortie de la chambre de mélange, et que on ferme l'ouverture -de sortie par la tuyère (7, 17) du composant secondaire, en cas de chute de pression du composant principal. 20) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on refoule le composant secondaire à haute pression et on refoule le composant principal à pression modérée. 30) Dispositif de mélange pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications l ou 2, comportant des raccords pour les tuyaux flexibles du composant principal et du composant secondaire (1,2) dispositif caractérisé en ce que dans le carter (3) du dispositif de mélange, constitué sous forme de cylindre creux, est disposée une garni ture (6) cylindrique creuse pourvue d'une ouverture de sortie (ll) étanche par rapport à I'extérleur, montée de facon mobile contre un ressort de pression (4) et formant, conjointement avec le porte-tuyère cylindrique (13) disposé au milieu de celuici pour le composant secondaire, une chambre annulaire (15) pour le composant principal, et en ce que dans le porte-tuyère (15) pour le composant secondaire est monté de façon mobile contre l'action d'un ressort de pression (16) un pointeau de tuyère (17) dirigé axialement par rapport à l'ouverture de sortie (il),