Brevet FR2406929A1 — publié le 19790518

L'invention concerne un dispositif pour le chauffage en continu d'une matière particulaire en mouvement. L'invention concerne également l'application d'un tel dispositif au séchage et à la fusion de granules de matière plastique. On sait que, pour de nombreuses applications, il est nécessaire de disposer d'une matière plastique (polyéthylène, polychlorure de vinyl ou autre) parfaitement sèche. Or, dans la pratique, on dispose généralement de granules, qui, par adsorption d'eau à partir de l'air ambiant, présentent une humidité superficielle appréciable. Pour déshydrater ces granules, on peut naturellement utiliser des moyens classiques de chauffage (four, autoclave, etc.0.), mais des processus discontinus se prêtent mal au traitement ultérieur de la matière plastique dans des appareils de formage qui, en géné- ral, fonctionnent en continu. On a donc proposé de faire circuler les particules de matière plastique dans des enceintes chauffantes, dans lesquelles est disposé par exemple un tube, à l'intérieur duquel les granules progressent sous la poussée d'air comprimé. On a aussi suggéré de disposer la matière plastique sur des convoyeurs continus circulant h I'aploa de rampes à rayonnement infra-rouge. De tels systèmes sont malheureusement peu pratiques, car il est difficile de régler avec précision le temps de séjour de la matière plastique dans la zone de chauffage et la température à laquelle sont portés les granules. L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant un procédé et un dispositif pour le chauffage en continu d'une matière particulaire en mouvement (granules, poudre etc...) d'une nature quelconque, avec lesquels il est possible de régler avec précision et de façon simple le temps de séjour dans la zone de chauffage de la matière traitée et la température à laquelle sont portées les particules chauffées. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour le chauffage en continu d'une matière particulaire en mouvement, caractérisé en ce que l'on fait circuler ladite matière dans un tube en un matériau perméable aux micro-ondes, disposé dans un champ de micro-ondes. L'invention a aussi pour objet un dispositif pour le chauffage en continu d'une matière particulaire en mouvement, caractérisé en ce qu'il comprend un tube en un matériau perméable aux micro-ondes, des moyens pour l'alimentation en matière particulaire dudit tube, des moyens mécaniques pour faire progresser la matière particulaire à l'intérieur dudit tube, une cavité résonnante dans laquelle est disposé ledit tube et des moyens pour produire des micro-ondes à l'intérieur de ladite cavité résonnante. Par micro-ondes, au sens de la présente demande, on désigne des ondes d'une fréquence comprise entre 800 et 22 000 MHz, étant entendu que seules certaines bandes de fréquence sont réservées par les législations existantes aux utilisations industrielles. Le tube perméable aux micro-ondes pourra être disposé verticalement et connecté à une trémie contenant la matière particulaire, de manière à être alimenté par celle-ci par simple gravité. Ce tube pourra autre constitué par exemple de polytétrafluoroéthylène. Les moyens mécaniques pour faire progresser la matière particulaire dans le tube pourront comprendre une vis sans fin entraînée en rotation à l' intérieur du tube par des moyens moteurs. Cette vis pourra être disposée suivant toute la longueur du tube ou seulement a l'extrémité aval de celui-ci dans le sens de progression de la matière. La vis sans fin pourra entratner en rotation des bras destinés à agiter la matière particulaire i l'intérieur du tube. Ces bras pourront atre, par exemple, parallèles à la direction d'avancement de la matière particulaire ou perpendiculaires à celle-ci. Les moyens utilisés pour produire des micro-ondes coiprendront, de façon connue en soit au moins un magnétron connecté à une antenne disposée dans la cavité résonnante. Avantageusement, le tube sera connecté à une poupe à vide, en vue d'évacuer l'humidité dégagée par les particules de matière chauffées par les micro-ondes. Si cette matière est thermoplastique, on pourra porter les particules & une température suffisante pour provoquer leur ramol- lisseront ou leur fusion, de manière que les particules ramollies, coiprinées par la vis sans fin, forment une masse homogène qui sera évacuée à l'extrémité du tube sous la forme d'un boudin continu. Le Demandeur a en effet établi que le dispositif conforme a l'invention permet d'amener les particules traitées jusqu'à une température de l'ordre de 3000C, ce qui est bien supérieur à la température de fusion ou de ramollissement de la plupart des matières thermoplastiques. Les dessins annexés illustrent schématiquement une forme de mise en oeuvre de l'invention. Sur ces dessins s La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif conforme à l'invention t La figure 2 est une coupe verticale de détail, à plus grande échelle. Le dispositif représenté comprend une cavité résonnante 1 qu'alimentent en micro-ondes deux magnétrons 2 et 3 comprenant une antenne (non représentée) connectée par un guide d'onde 4, 5 aux ntagnétrons. A l'intérieur de la cavité résonnante 1 est disposé un tube vertical 6 en polytétrafluorcéthylène,relié à sa partie supérieure, par un embout amovible 7 émergeant de la cavité 1, à une trémie 8 destinée å recevoir la matière particulaire. L'extrémité inférieure du tube 6 est connectée à un embout amovible 9, faisant saillie & l'extérieur de la base de l'enceinte 1. Dans cet embout est logée une vis sans fin 10,entraînée en rotation par un arbre 11 disposé suivant l'axe du tube 6. L'extrémité supérieure de cet arbre est elle-meAme entraînée, par l'intermédiaire d'un arbre de renvoi (non représenté), par un moteur 12 disposé a l'extérieur de la cavité 1. Des bras 13, parallèles a l'arbre 11, sont solidaires de l'extrémité supérieure de la vis sans fin 10. Un conduit 14, connecté à une pompe à vide, débouche a l'inté- rieur de l'embout 9. Le fonctionnement du dispositif est le suivant s lorsque la trémie 8 est pleine de matière particulaire et que l'arbre 11 est entratné en rotation par le moteur 12, les particules alimentent l'embout 7 et le tube 6 par gravité, puis sont entranées vers le bas par la vis sans fin 10. Simultanément, les magnétrons sont actionnés, les particules qui cheminent dans le tube 6 sont chauffées par les micro-ondes et l'humidité qu'elles contiennent est évacuée avec l'air ambiant par le conduit 14 vers la pompe a vide. Si les particules traitées ne sont pas polaires aux micro- ondes , ce qui est le cas par exemple du polyéthyîène ou d'autres matières plastiques, on peut leur adjoindre une charge polaire permettant de les chauffer. On notera que la matière traitée peut autre aussi bien à l'état de petits blocs, de granules ou de poudre. Ainsi qu'il a déjà été indiqué, si la matière traitée est the D plastique,on peut la porter à une température suffisante pour que les particules se ramollissent et se fondent en une masse homogène, qui est comprimée et expulsée par la vis 10 sous la forme d'un boudin par une filière 15 connectée à l'orifice inférieur de l'embout 9. Cette masse homogène peut aussi être expulsée sous la forme d'une paraison. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour le chauffage en continu d'une matière particulaire en mouvement, caractérisé en ce que l'on fait circuler ladite matière dans un tube en un matériau perméable aux microondes, disposé dans un champ de micro-ondes. 2.- Dispositif pour le chauffage en continu d'une matière particulaire en mouvement, caractérisé en ce qu'il comprend un tube en un matériau perméable aux -micro-ondes, des moyens pour l'alimentation en matière particulaire dudit tube, des moyens mécaniques pour faire progresser la matière particulaire à l'int6- rieur dudit tube, une cavité résonnante dans laquelle est disposé ledit tube et des moyens pour produire des micro-ondes à l'intérieur de ladite cavité résonnante. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation comprennent une trémie alimentant par gravité ledit tube. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit tube est vertical et en ce que ladite trémie cormmnique aveo l'extrémité supérieure dudit tube. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 3, caracté- risé en ce que lesdits moyens mécaniques pour faire progresser la matière particulaire dans le tube comprennent une vis sans fin disposée coaxialement audit tube suivant une partie au moins de la longueur dudit tube. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite vis est disposée A l'extrémité aval dudit tube. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractE- risé en ce que ladite vis sans fin entrasse des bras formant agitateurs a l'intérieur dudit tube. 8.- Dispositif selon l'une des revendications 1 a 7, caract*- risé en ce que ledit tube est connecté à une pompe a vide. 9.- Application du procédé selon la revendication 1 au séchage de particules, caractérisée en ce que le temps de séjour desdites particules à l'intérieur du champ de micro-ondes est suffisant pour provoquer l'élimination de l'humidité desdites particules. 10.- Application du procédé selon la revendication 1 a la fusion d'une matière plastique, caractérisée en ce que le temps de séjour desdites particules à l'intérieur dudit champ de micro-ondes est suffisant pour provoquer le ramollissement desdites particules et les réunir en une masse homogène qui est ensuite évacuée sous la forme d'un boudin continu ou d'une paraison.