Brevet FR2294828A1 — publié le 19760716

Nouvelle machine de fabrication de mousses par dosage, mélange et combinaison de liquides. La présente invention concerne les machines de fabrication de mousses de matières plastiques obtenues par le dosage, 1 mélange de résines liquides avec ou sans addition d'agent gonflant. Les machines de dosage et mélange de résines telles que polyurétha- ne, phénolique, sont actuellement composées de plusieurs récipients rigides fixes alimentant des pompes à engrenage qui mettent les rb sines sous pression, et les dirigent vers une teste de mélange com portant un clapet tare, Lorsque la tête de mélange est fermée, le clapet taré s'ouvre, et la résine revient vers son récipient d'ori gine. Le rinçage de la teste de mélange steffectue au moyen d'un sol vent mis sous pression, soit par une pompe, soit au moyen d'un ré cipient étanche lui-même mis sous pression. De tels dispositifs sont d'un emploi malaisé, d'un réglage délicat, d'un prix de revient le vé.En effet, les solvants utilisés sont extrêmement agressifs et seules détruisent la majorité des presse étoupe. Certaines matières plas tiques telles que P.T.F.E. peuvent être employées pour la régulation des clapets. Dans la majorité des machines actuellement connues, les résines sont stockées dans des récipients rigides sous pression. En effet les résines doivent être maintenues sous pression pour assurer une bonne alimentation des pompes è engrenage et doivent être isolées de l'atmosphère, aussi bien pour éviter l'évaporation des composan ts, particulièrement des agents gonflants que ltoxydation ou la des truction par l'air des principaux composants des résines. le rem plissage de ce genre de récipients de stockage, nécessite une mani pulation importante avec des risques de souillure de la résine. Un couvercle étanche doit être disposé sur ces récipients pour les iso ler de l'atmosphère. Le dosage des résines est extremement délicat. En effet, le débit d'une pompe à engrenage est fonction de la viscosité du produit vé hiculé, cette viscosité varie considérablement en fonction de la température Pour le solvant un pot sous pression nécessite un robinet étanche une soupape de sécurité, un manomètre, un système de mise à mosphère de la sur dépression, un bouchon étanche, un système de sé des coups curité, des tuyeux~très robustes, à l'abri, résistant à la pression et protégés des chocs. Ce dispositif présente l'inconvénient d'une précision difficile à obtenir, d'un prix de revient élevé, d'une manutention délicate. Les machines comportant ces différents dispositifs sont complexes difficiles à réaliser, onéreuses à entretenir, et d'un prix de revient important. La machine suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Sur cette machine, on a supprimé les récipients rigides, les aléas du dosage dépendant de la viscosité, les inconvénients de la mise sous pression du solvant par pompe ou pot sous pression. La machine faisant l'objet de la présente invention comporte un bâti paralléllipipédique monté sur roulettes. Sur le sommet de ce b3ti ( n 1) sont disposés les récipients destinés à recevoir les composants. Les récipients sont composés d'une paroi extérieure en matière rigide, telle que carton, métal, plastique, et d'une outre intérieure ( n03) en matière plastique imperméable étanche, souple telle que polyéthylène. L'outre intérieure en matière plastique n'est pas solidaire de la paroi extérieure rigide. Ce dispositif permet de vidanger la résine sans avoir à remplacer le volume vidangé par un autre fluide tel que gaz, azote, air fil tré, etc... Les résines seront livrées directement dans ces conditionnements ce qui évitera les manutentions excessives, les transvesements et leurs inconvénients, ainsi que le risque de voir la résine poluée ou souillée. Le branchement de ces outres de matière plastique sur la machine s'effectuera de la manière suivante telle que facilement compréhensible sur la figure B. Ces outres seront dans un premier temps posées à plat devant la machine robinet en l'air. Un tuyau (n04) sera connecté sur la bonde de ces outres. Lorsque le tuyau 4 sera branché sur le récipient, on prendra ce récipient et on le posera sur la partie supérieure de la machine bonde vers le bus tel que dessiné en C. Le tuyau souple 9 se trouvant ainsi en char ge sous le récipient, la figure C représente loutre à moitié vide les parois de l'outre se sont repliées lors de la vidange de la résine et le récipient a ainsi diminué de volume XntdrfeM, sans que l'on ait à remplacer la résine utilisée par un autre fluide. Si pour une raison quelconque on souhaitait isoler la résine de la machine, il suffit de reposer le récipient par terre, ainsi ce système supprime l'emploi d'un robinet. La liaison du tuyau (4) sur le récipient (o) se fera-au moyen d'un bouchon tournant dont le principe est bien connu. Au lieu d'utiliser une ou plusieurs pompes à engrenage dont on connaît les difficultés, les impréLisions, liées & la variation de la viscosité en fonction de la température, on utilisera une tempe doseuse. Cette pompe doseuse aura un rendement volométrique qui sera toujours le mSmc quelle que soit la viscosité du produit. Il sera particulièrement avantageux d'utiliser une pompe doseuse telle que décrit dans le brevet ne La pompe doseuse sera avantageusement réalisée de sorte que le refoulement se fasse de manière positive ctest-à-dire en étant direc tement liée au moyen mécanique provoquant le déplacement du piston (moteur électrique, vérins etc...) le mouvement d'aspiration de la pompe se fera par le moyen d'un ressort.L'avantage d'une aspiration par ressort est que le mouvement peut entre beaucoup plus doux, moins rapide, plus souple, ceci est particulièrement avantageux lorsque l'on utilise des résines comportant une partie importante d'agents gonflants tels que fréon à bas point d'ébullition. Une aspiration lente permet un remplissage progressif du corps de la pompe sans dépression risquant de provoquer un dégazage ou une débullition par une diminution de pression de l'agent gonflant. Les poupes destinées à véhiculer et à mettre sous pression les di verses résines seront mises en mouvement par une came elle-même mi se en rotation par le moto-réducteur. Comme on a besoin de plusieurs pompes, les pompes seront situées cdte à côte de façon à ce que le décalage des pompes soit réduit au minimum. En effët, les pompes à piston envoyant des giclées suc cessiues de liquides, il faut faire en sorte que ces giclées soient simultanées pour assurer un bon dosage et un bon mélange des produits Selon la présente invention l'amenée du solvant à la tête de mélange se fera au moyen d'une trompe à vida. Afin d'éviter tous les inconvénients du pot sous pression ou des pompes, on utilisera pour le transfert du solvant et son amenée à la tête du mélange une trompe à vide. De toute façon on a besoin d'air sur ce genre de machina, pour chasser de manière mécanique en une sorte de balayage la plus grande part des résines se trouvant dans la tête de mélange et le mélanyeur, et d'autre part pour favoriser la nucléation c'est-à-dire la création du phénomène de mousse. I1 suffira donc de faire passer itair de balayage au-travers d'une trompe à vide comportant un tube de venturi. Par son passage dans le venturi dont le principe est bien connu, l'air provoquera une dépression qui aspirera le solvant. On dirigera ainsi vers la tête de mélange non plus un jet liquide, mais un brouillard d'air et de solvant dont le nettoyage sera plus efficace et plus économique en solvant. On allie ainsi les propriétés du solvant et les propriétés de balayage mécanique par l'air. La trompe à vide pourrait être située soit directement sur la tête de mélange, soit sur la machine. L'installation de la trompe à vide sur le bâti de la machine permet de n'utiliser qu'un seul tuyau pour l'amenée de l'air de nucléation, l'amenée d'air de mélange, le nettoyage, le balayage, le rinçage, le transport de solvant. Le dispositif de trompe à vide présente donc tous les avantages par la suppression de tous les inconvénients dus au pot sous pression avec en plus 1'davantage d'une économie de solvant et d'un net toyage plus rapide. La machine selon la présente invention présente également la carac téristique intéressante de comporter un chauffage divisé en deux parties. Sur le bâti de la machine sera installé un chauffage des tiné à amener ou à maintenir les résines à une température proche de leur température optimum. On sait en effet que la régulation thermique est d'autant plus délicate que la puissance dégagée est importante. La masse des résines devant être maintenue à une température pouvant être très élevée il faut disposer d'une puissance importante et d'une grande surface de répartition, d'où la diffi culté d'effectuer une régulation précise.La machine comportera donc sur le bâti un chauffage puissant avec un thermostat ne nécessitant pas une précision extrtme. Par contre on installera le long des tuyaux destinés à amener la résine à la tête de mélange un ruban chauffant souple, ce ruban chauffant spiralé régulière ment autour de la tuyauterie transféra sa chaleur sur une très grande surface au moyen d'une feuille d'alluminium elle-mEme en rubanée autour de la tuyauterie. Un thermostat de haute précision verra se sonde disposée à toute proximité, en contact direct avec la tuyauterie afin d'assurer une mise sous température et un contrôle extrêmement précis de la rési ne à son arrivée à la tete de mélange. La machine objet de la présente invention comportera une tete de mélange et un mélangeur. Ce mélangeur sera avantageusement d'un type de mélangeur statique. La tette de mélange elle-même sera composée exclusivement de pièces disponibles dans le commerce. On utilisera particulièrement le type de montage selon la figure D Des tuyaux d'amenée de la résine ( 5) se termineront par un raccord sans olive du type rak entièrement démontable et récupérable (6) qui sera lui-même fixé sur un robinet quart de tour (I) Ce robinet sera branché sur un clapet anti-retour (8) lui-mtme monté dans un raccord union disponible sur le marché tel que représenté dans la figure E. Ce raccord union anti-retour sera connecté sur des T4(9) Ces i eux-memes vissés sur unT4(IO) par lequel sera amené l'air et le solvant.L'air et le solvant arrivant par le tuyau (II) seront distribués immédiatement dans chacune des résines avant que celles-ci ne soient elles-mSmes en contact l'une de l'au tre, ce qui en assurera un nettoyage bien plus commode.Sur les Té(9) seront vissés deux coudes union (12) Ces coudes union (I2) seront eux-mêmes vissés sur un T 13) Ce système est prévu afin de pouvoir nettoyer le T(I3) dans lequel les deux résines commencent à réagir. C'est en effet dans le fé(13) que l'on risque d'avoir le nettoyage le plus délicat en raison que les résines s'y combinent Le clapet anti-retour (8) sera réalisé de la manière telle que dé crite dans la figure E. Sur un robinet (1) sera fixéela partie mâle d'un raccord union standard.(8). La partie femelle (53 de ce raccord Union étant situé à l'avant.Dans ce raccord Union (8) on usi nera un canon tel que dessiné se terminant par une partie de # plus réduit (IO) A l'intérieur de ce canon (1I) on disposera un ressort cynique (12) pour prendre appui sur la partie de # plus réduit (10) Ce ressort (12) tirera vers le bas un clapet (13) Lorsque la résine poussée par la pompe arrivera en contact de la partie sphèrique (13) elle le poussera vers l'avant permettant le libre passage de la résine. Dès que la pression de la résine sera supprimée, le ressort (12) tira le clapet (13) et assurera l'étan- chéité. Ainsi le solvant ne pourra pas parvenir dans la résine sortant du ro binet (@) et ne pourra que nettoyer la partie apparente du clapet 13 Les clapets étant généralement des zônes difficiles à nettoyer,-le démontage de la bague femelle (9) permettra le libre accès à la par tie fragile du clapet et son nettoyage sans aucun problème. Cette pièce sera réalisée dans un raccord union type chauffage cen tral disponible dans toute firme de fournitures industrielles, la seule pièce usinée est le clapet (13) Son prix de revient sera donc particulièrement avantageux et écono mique,son remplacement ne présentant aucune difficulté. REVENDICATIONS Nouvelle nac}line permettant de stocker, doser, mélanger des résines liquides pour la fabrication de mousses plastiques. Caractssrisée par le fait qu'elle comporte plusieurs récipients composés d'une outre souple contenue dans un emballage rigide mais non soLidaire de cet emballage. Les récipients sont reliés à la pompe par un tuyau souple muni à son extrémité d'un bouchon tournant. Cette machine comporte une pompe doseuse d'aspiration par ressort et refoulement dit positif. L'amenée du solvant à la tête de mélange se fait au moyen d'une trompe à vide dite tube de Venturi. Le chauffage éleerique est divisé en deux systèmes séparés, l'un destiné au chauffage des récipients et l'autre à celui de la tuyauterie. La toute de mélange est composée de raccords en Té du type chauffage central et de raccords Union coudés. Les clapets anti-retnur seront comyosés d'un clapet demi-sphéri que introduit dans le canon d'un raccord'Union. Le mélangeur est du type statique.