Brevet FR2211342A1 — publié le 19740719

La présente invention concerne une tête mélangeuse destinée à produire un mélange de grande viscosité de préférence capable de réactions chimiques, constitué par au moins deux constituants de matière plastique, ce mélange étant produit dans une chambre présentant un orifice de sortie orienté vers l'outil de mise en forme. De tels types de têtes mélangeuses sont décrits dans le brevet anglais No. 823*434, et dans les brevets allemands Nos. 1*282*522 et 2.007.935 (ce dernier étant encore à l'inspection publique avant examen). Les orifices de sortie ont la forme d'un ajutage allant en se rétrécissant ou présentant un diamètre constant (moule cylindrique), ce diamètre étant également celui de la chambre de mélange. Alors que la forme connue de l'ajutage est destinée à produire une fine projection du mélange semblable à celle que l'on obtient avec les pistolets de pulvérisation, on a choisi pour l'orifice de sortie la forme cylindrique afin de permettre le nettoyage de cet orifice et de le débarrasser des résidus de mélange au moyen d'un piston glissant contre les parois de l'orifice de sortie. La tête mélangeuse décrite ci-avant sert à mélanger au moins deux constituants de matière plastique se présentant sous une forme très visqueuse (par exemple le polyisocyanate et le polyol) et d'amener directement ce mélange à l'outil de mise en forme. Rien que pour des raisons d'économie, ceci se produit à très grande vitesse, par exemple en utilisant un mélange capable de réagir chimiquement, étant donné que la réaction chimique, c'està-dire le durcissement du mélange, commence au moment du mélange des constituants. Les têtes mélangeuses connues, lorsqu'elles comportent un ajutage,présentent ce gros inconvénient que le mélange pénètre dans la cavité du moule sous forme d'un liquide pulvérisé et qu'il en résulte un fort tourbillonnement et une agitation du mélange dans la cavité du moule ainsi que l'introduction d'une quantité d'air considérable. Même dans le cas des orifices de sortie cylindriques connus, ces inconvénients ne sont en principe pas éliminés. Le but de l'invention est de remédier à ce; inconvenienX et d'obtenir lors de l'introduction du mélange dans la cavité du moule un écoulement aussi exempt que possible de tourbillons et évitant l'entrée d'air, ceci afin d'obtenir des pièces de forme exemptes de bulles. Suivant l'invention, l'orifice de sortie de la chambre de mélange présente une section allant en s'élargissant dans le sens d'introduction du mélange. Il résulte de cet agrandissement de section une diminution de la vitesse d'écoulement de la matière à la sortie de la chambre de mélange et à l'entrée dans le moule, ce qui freine l'écoulement et permet d'obtenir des pièces de forme de meilleure qualité. Suivant une autre particularité de l'objet de l'invention, la partie élargie de l'orifice de sortie est de forme conique, l'angle du cône, de préférence axial (angle d'ouverture du cône) étant de 80 environ. La forme du cône assure une transition constante jusqu'à la plus grande section et sert ainsi à ralentir la vitesse d'écoulement, tout en freinant le courant de matière. En outre, un angle de cône de 80 environ au maximum empêche que la matière en mouvement ne se détache de la paroi. Dans le cas d'une tête mélangeuse, dans laquelle la chambre de mélange présente un orifice d'entrée pour chaque constituant, un orifice de retour opposé à cet orifice d'entrée et décalé par rapport au sens dans lequel est envoyé le mélange, ainsi qu'un piston de commande commun, qui, selon sa positionyenvoie les constituants dans la chambre de mélange ou à chaque orifice de sortie (par exemple selon le brevet allemand à l'inspection publique No. 2.007#935), il est particulièrement rationnel que la partie élargie dans le sens du passage prenne naissance immédia- tement en aval des orifices d'entrée. De cette façon, cette partie de la chambre de mélange et son orifice de sortie sont rationnellement utilisés en vue de cet élargissement. Le dessin schématique annexé montre, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de la tête mélangeuse suivant l'invention. On a représenté sur les fig. 1 et 2, en coupe longitudinale médiane, une tête mélangeuse comportant deux conduits d'alimentation 1 et 2 par lesquels arrivent deux constituants, et deux orifices d'entrée opposés 3 et 4 communiquant avec une chambre de mélange 5. Son orifice inférieur, c'est-à-dire l'orifice de sortie 6 communique directement avec la cavité 7 d'un outil de mise en forme 8 appliqué contre la tête mélangeuse. Un piston 9 pouvant se déplacer dans la chambre mélangeuse 5 sous l'action d'un fluide hydraulique est, sur la fig. 1, représenté sa position, dans sa position extrême supérieure et sur la fig. 2 dans sa position extrême inférieure. Lorsque le piston 9 se trouve dans sa position extrême supérieure (position de mélange) le mélange formé des constituants entrant par les orifices 3 et 4 dans la chambre de mélange 5 sort par l'orifice de sortie 6 et s'écoule dans la cavité 7 du moule, la section d'écoulement, par suite de la conformation conique de la tête (cône 16) non seulement de l'orifice de sortie 6, mais aussi de presque tout l'ensemble des parois comprises entre les orifices d'entrée 3 et 4 et la cavité 7 du moule va en s'élargissant constamment, ce qui produit une diminution de la vitesse à laquelle coule le mélange et ainsi son ralentissement et, en outre, à une entrée du mélange dans la cavité 7 au droit de l'arête 17, ce qui favorise l'écoulement. Lorsque le piston 9 se trouve à sa position extrême inférieure, la communication entre l'orifice d'entrée 3 ou 4 et la chambre de mélange 5 est interrompue. Lorsque le piston se trouve dans cette position, les constituants sont renvoyés aux conduits de retour 14 et 15 (en circuit fermé) en passant par la gorge de retour 10 ou 11 ménagée dans le piston 9 et par deux orifices de retour 12 et 13. La face inférieure du piston 9 s'applique dans cette position de façon étanche sur la paroi de la cavité 7 du moule. Les détails de réalisation peuvent être modifiés,sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques. REVENDICATIONS 1.- Tête mélangeuse destinée à produire un mélange de préférence capable de réagir chimiquement, constitué par au moins deux constituants de matière plastique introduits dans une chambre mélangeuse présentant un orifice de sortie orienté vers l'outil de mise en forme, caractériséeen ce que l'orifice de sortie de la chambre de mélange présente une section allant en s'élargissant dans le sens de passage du mélange. 2.- Tête mélangeuse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'élargissement de l'orifice de sortie est de forme conique, l'angle d'ouverture du cône étant de préférence au maximum de 80. 3.- Tête mélangeuse suivant la revendication 1 ou 2, selon laquelle la chambre de mélange destinée à chaque constituant présente un orifice d'entrée, un orifice de retour à l'opposé de cet orifice et décalé par rapport au sens de passage des matières plastiques, et un piston commun qui, selon sa position, dirige les constituants dans la chambre de mélange ou vers l'orifice de sortie, caractérisée en ce que l'élargissement dans le sens du transfert prend naissance immédiatement en aval des orifices d'entrée.