Brevet FR2508635A1 — publié le 19821231

Dispositif pour doser, mélanger et proportionner des quan- tités déterminées de produits à deux composants L'invention concerne un dispositif pour doser, mélanger et proportionner des quantités déterminées de produits à deux composants, comportant un dispositif de dosage volumétrique. Comme mélangeurs de portions, on utilise des pompes de dosage rotatives qui sont alimentées en produits par un eé- servoir sous pression Ces pompes sont déplacées pas à pas et conduisent les produits à un mélangeur Lorsqu'on utilise un tel procédé pour de petites et très petites quantités, il en résulte des sources d'erreurs considérables qui viennent notamment du fait que de telles pompes doseuses rotatives doivent avoir du jeu afin qu'elles puissent tourner Ce -eu entraîne des fuites et selon la viscosité, la contre-pression et analogue, ce jeu, appelé également "glissement" par les spécialistes, peut être plus ou moins important Ainsi, il faut considérer que des variations de température de 5 seu- lement provoquent un notable changement de viscosite, de sorte qu'en utilisant ce procédé, on constate d'importants écarts par rapport aux tolérances prescrites Cet effet est d'autant plus notable que les produits sont plus épais Miais ces difficultés apparaissent même avec des produits aussi fluides que l'eau. Le but de l'invention est de proposer un dispositif permet- tant de traiter avec la plus grande précision de petites et 2 2508635 très petites quantités de produits à deux composants dont la viscosité varie entre la fluidité et la consistance du mastic. Ce but est atteint selon l'invention par le fait qu'au dis- positif doseur est reliée une chambre d'alimentation et de mélangeage expansible comportant un piston mélangeur agis- sant contre la force d'un ressort, laquelle chambre est ou- verte en direction d'un clapet d'évacuation, et qu'on pré- voit entre la chambre de mélangeage et le clapet d'évacua- tion une aiguille de proportionnement déplaçable. Pour de petites quantités, on peut supprimer le clapet de proportionnement et le clapet d'évacuation peut être placé directement sur la chambre d'alimentation ou de m L ';ngeaie. L'invention présente l'avantage considérable qu'on peut ob- tenir avec la plus grande précision de petites et très petites portions de produits à deux composants mélangés dans un rapport donné et qu'on peut régler la dimension des por- tions en continu de 1 à 200 mm 3 environ La tolérance de dosage est beaucoup plus grande, ce qui sera illustré par l'exemple suivant Pour un rapport, par exemple de 4: 1 et une portion de 4 mm 3, la tolérance acceptée pour les compo- sants de durcisseur serait de + 0,0002 gramme L'invention permet d'atteindre de telles précisions L'avantage de l'invention consiste surtout en ce que la quantité dosée peut être considérablement augmentée, de sorte que les écarts dans les limites de tolérance disparaissent et que ces plus grandes quantités peuvent être fractionnées en petites, ou très petites quantités Les variations de vis- cosité n'ont pas d'incidence dans ce cas. L'invention sera bien comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement de formesde réalisation représentées schématiquement sur le dessin, sur lequel: 3 2508635 la figure 1 représente un premier exemple de réalisation d'un tel dispositif à fonctionnement dynamique, en coupe et, la figure 2 représente une autre forme de réalisation de dispositif, en coupe, avec un tube de mélangeage statique et un clapet d'évacuation placé directement sur la chambre de mélangeage ou d'alimentation. La figure 1 représente un dispositif à fonctionnement dyna- mique pour mélanger et proportionner d e t e 1 s produits; ce dispositif peut être monté sur des disposi- tifs de dosage volumétriques usuels Le dispositif comporte un carter 1 dans lequel est prévue une chambre de mélangea- ge cylindrique allongée 2 Dans cette chambre de m 6 iangea- ge débouche par un alésage 3 une canalisation par laquelle sont amenés deux produits dosés dans le rapport correct A l'intérieur de cette chambre de mélangeage et/ou d'alimen- tation 2 se meut un agitateur 4 qui est mis en rotation par le moteur d'entraînement 6 par l'intermédiaire d'un arbre 5. A gauche de l'axe de rotation 7 de l'arbre 5 est représentée la position lorsque les produits dosés pénètrent dans la chambre de mélangeage, de sorte que l'agitateur 4 avec l'ar- bre 5 est repoussé vers le bas, tandis que, sur la moitié droite, estreprésenté la position de l'agitateur 4 lorsque le produit proportionné est refoulé Dans le carter 1 est monté un manchon 8 sur lequel l'arbre 5 est ajusté de façon à pouvoir tourner à l'aide de roulements à billes 9 Dans la zone inférieure, l'arbre 5 et le moteur d'entraînement 6 sont tenus sur une partie de carter 10, qui, de son côté peut se déplacer sur un roulement à billes axial 11 Sur la partie de carter 10 sont placés des ressorts de précontrain- te 12 qui sont comprimés lorsque l'agitateur 4 est repoussé (moitié gauche du dessin). A l'extrémité de la chambre de mélangeage 2 s'étend dans le carter 1 et transversalement à celui-ci un conduit 13 dans lequel est guidée une aiguille de proportionnement 14 qui peut se déplacer avec la course souhaitée par l'inter- 4 2508635 médiaire d'un dispositif d'entraînement 15. Sur le carter 1 est fixée, dans le sens de déplacement de l'aiguille de proportionnement 14, une partie 16 qui com- porte un autre conduit 17 en tant que prolongement du con- duit 13; sur cette partie 16 est bridé un clapet d'éva- cuation 18 avec un dispositif de levée 19 La canalisation d'évacuation du clapet 18 est référencée en 20. Les composants du produit s'écoulant sous pression par l'alésage 3 repoussent l'agitateur 4 contre l'action des ressorts de précontrainte 12, qui peuvent également être réalisés sous forme de ressorts pneumatiques et en même temps, le clapet d'évacuation 18 est fermé Le mélangeage s'effectue par la rotation de l'agitateur 4, lequel est repoussé vers le haut (côté droit du dessin) et la canali- sation 17 jusqu'à ce que le clapet d'évacuation 18 soit complètement rempli de produit Le clapet d'évacuation 18 est alors ouvert et l'aiguille de proportionnement 14 expulse, avec la course réglable, la quantité désirée, la vitesse pouvant également être modifiée. La réalisation de l'agitateur peut être variable Il doit d'abord produire beaucoup de frottement et de turbulence pour mélanger ensemble les composants individuels L'agi- tateur peut, par exemple, être réalisé sous forme d'une mèche spirale, d'une pièce cylindrique présentant des rai- nures sur sa périphérie, ou bien des doigts peuvent être répartis sur sa périphérie La forme de l'agitateur doit être fonction essentiellement du temps et de la capacité de réaction des composants à mélanger De plus, la visco- sité des produits et le rapport du mélange déterminent la forme L'agitateur peut également être de forme conique, de sorte que la-vitesse varie lorsqu'il est repoussé. pour éviter les pertes dues aux fuites, on monte entre la chambre de mélangeage 2 et les paliers 9 et 11 une chambre d'arrêt de liquide 21 qui est rendue étanche des deux côtés par rapport à l'arbre 5 par des joints d'étanchéité 22. Cette chambre d'arrêt de liquide 21 comporte des alésages allant vers l'extérieur par lesquels le liquide qui fuit peut être éliminé par un liquide porteur neutre. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 2, on prévoit à la place d'un mélangeur dynamique un tube mélangeur statique 23; ce tube mélangeur comporte des ailettes ou analogue pour mélanger les produits ensemble On utilisera ce système plus spécialement lorsqu'il s'agit de produits faciles à mélanger. Le tube mélangeur statique 23 est par exemple tenu sur la partie de carter 10 à l'aide d'un manchon de retenue 24, l'entrée du produit 25 s'effectuant par ce manchon Pour tenir les pièces pour la chambre d'arrêt de liquide 21, on utilise par exemple une bague 26. Comme autre variante, la figure 2 représente la disposition du clapet d'évacuation 18 directement au dessus de la chambre d'alimentation 2 La quantité expulsée est détermi- née par l'intermédiaire d'un relais de temporisation qui actionne l'aiguille 19, de sorte qu'en ouvrant plus ou moins longtemps le clapet 18, la quantité correspondante peut s'écouler on peut ainsi distribuer, outre de petites doses, également des doses minuscules du produit à doser. 9 i Revendications 1 Dispositif pour doser, mélanger et proportionner des quantités déterminées de produits à deux composants, com- portant un dispositif de dosage volumétrique, caractérisé S en ce qu'au dispositif doseur est reliée une chambre d'ali- mentation et de mélangeage ( 2) expansible comportant un piston mélangeur ( 4, 23) agissant contre la force d'un ressort, laquelle chambre est ouverte en direction d'un clapet d'évacuation ( 18), et qu'on prévoit entre la chambre de mélangeage ( 2) et le clapet d'évacuation ( 18) une aiguil- le de proportionnement ( 14) déplaçable. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la chambre ( 2) est placé un tube mélangeur stati- que, qui peut se déplacer axialement dans la chambre ( 2). 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la chambre ( 2) est prévu un mélangeur dynamique ( 4) sous la forme d'un agitateur pouvant se déplacer axialement et être mis en rotation. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tube mélangeur, ou le mélangeur ( 4) peut être poussé contre des ressorts de précontrainte ( 12) mécaniques, pneumatiques ou hydrauliques. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la chambre ( 2) débouche dans un conduit de liaison ( 18), et que l'aiguille de proportionnement ( 14) est dis- posée avant le débouché de la chambre ( 2) dans le conduit ( 13). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'arbre ( 5) de l'agitateur ( 4) est monté dans un manchon fixe ( 8) et est tenu sur une par- tie de carter ( 10) qui reçoit les ressorts de précontrainte ( 12). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on prévoit entre les paliers ( 9, 11) de l'arbre ( 5) et l'agitateur ( 4) une chambre d'arrêt de liquide ( 21). 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on peut régler de façon continue la course de l'aiguille de proportionnement ( 14). 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le clapet d'évacuation ( 18) est bridé directement au-dessus de la chambre d'alimentation ( 2) et que la quantité expulsée peut être réglée par l'intermédiaire d'un relais de temporisation qui actionne l'aiguille ( 19).