Brevet FR2530485A1 — publié le 19840127

Dispositif mélangeur et de dégazage. L'invention concerne un dispositif mélangeur et de dégazage destiné à des substances visqueuses, en particulier des isolants en résine synthétique à plusieurs composants pour isolations électriques, constitué essentiellement par un récipient muni d'un dispositif agitateur et à régulation de la température, et comprenant des éléments de mesure et des commandes, ainsi qu'un tube d'amenée et une tubulure de sortie. Dans les installations d'imprégnation, il est habituel d'utiliser un récipient mélangeur et de dégazage équipé d'un dispositif agitateur normal, tel qu'un agitateur à plaques, la substance d'imprégnation étant mélangée dans le récipient et dégazée pendant le fonctionnement du dispositif mélangeur Mais quand il s'agit de substances visqueuses telles que des résines synthétiques, cette disposition convient mal à un dégazage rapide de la substance d'imprégnation. Dans les installations de coulée o l'on utilise habituellement pour l'imprégnation des substances plus visqueuses, on a déjà avancé un certain nombre de propositions pour accélérer le dégazage pendant le processus de mélange, comme par exemple selon le document DE-AS 24 17 137 o au moyen d'une vis d'alimentation disposée centralement dans le récipient et qui est entourée à faible distance par un tube de guidage, le récipient comprenant à sa partie supérieure une surface de sortie, on améliore par des mesures additionnelles les conditions du courant dans la zone située entre l'extrémité inférieure du tube, la palette agitatrice et le fond du récipient La masse qui est refoulée plusieurs fois vers le haut dans le tube de guidage s'étale chaque fois en une couche mince sur la surface de sortie et en découle vers le bas Ces mesures permettent d'améliorer le processus de mélange mais un dégazage total de substances visqueuses est souvent insatisfaisant du fait de la courte durée de réaction de ces substances. L'objet de l'invention est de proposer un dispositif mélangeur et de dégazage au moyen duquel on soit assuré d'une meilleure-distribution contrôlée des substances visqueuses telles que des résines, des laques et analogues, et qui permette en coopération avec une régulation optimale de la température un rapide refroidissement/échauffement et de ce fait un rapide dégazage de la totalité du produit alimenté, et ceci pendant une durée plus courte et de façon continue. Selon l'invention, le problème sus-mentionné est résolu du fait qu'audessus des serpentins qui forment les éléments chauffants et de refroidissement est disposé un dispositif distributeur solidaire en rotation d'un arbre agitateur et de manière que le dispositif s'étende en partie jusqu'à proximité de la surface interne de la paroi du récipient et se termine en partie au-dessus des serpentins. Le dispositif distributeur est constitué par un plateau distributeur en forme de tronc de cône dirigé vers le-bas, dont la périphérie externe comprend des ouvertures et de ce fait des rayons différents, la périphérie externe ayant le plus grand rayon S'étendant jusqu'à proximité de la surface interne de la paroi du récipient et la seconde périphérie externe de plus petit rayon se terminant au-dessus des serpentins Avantageusement, le plateau distributeur est réalisé en une seule pièce Il est du type à gradins et il comprend au moins un gradin. Mais il peut en comprendre aussi au moins deux, et l'invention prévoit entre les gradins des parois partielles disposées radialement et respectivement perpendiculairement à la surface du plateau, et en ce qu'en outre est prévu à une certaine distance du premier gradin et sur les parois partielles un collet s'étendant sur la totalité de la périphérie et de façon que soient formées des ouvertures de passage des deux côtés des parois partielles entre la première paroi partielle et la paroi partielle qui la suit. En ce qui concerne la surface du plateau, elle peut être lisse, nervurée, bombée et/ou ondulée. Finalement, le dispositif distributeur est constitué par un vase distributeur traversé par l'arbre agitateur et solidaire en rotation de celui-ci, vase à partir duquel sortent au moins deux tubes distributeurs de longueur différente, dont l'un qui est le tube distributeur le plus long s'étend jusqu'à proximité de la surface interne de la paroi du récipient et dont l'autre tube distributeur qui est le plus court se termine au-dessus des serpentins. L'avantage de l'invention consiste essentiellement dans le fait que l'on exploite aussi bien les serpentins de chauffage et de refroidissement déjà présents dans le dispositif mélangeur et de dégazage que la surface interne de la paroi du récipient pour un dégazage par couches minces particulièrement efficace pour des substances visqueuses, un dégazage additionnel par couches minces ayant lieu du fait de l'utilisation d'un plateau distributeur en une seule pièce ou du type à gradins et sur sa surface. L'invention sera expliquée à l'aide d'exemples de réalisation simplifiés avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la Fig 1 est une coupe transversale d'une première forme de réalisation d'un dispositif mélangeur et de dégazage ayant un plateau distributeur en une seule pièce sur la moitié gauche du dessin et du type à gradins sur la moitié droite de la Fig, la Fig 2 est une vue en plan d'un plateau distributeur en une seule pièce représenté sur le c 8 té gauche de la Fig 1, la Fig 3 est une coupe transversale d'un plateau distributeur en gradins représenté sur le côté droit de la Fig 1, et la Fig 4 est une coupe transversale d'une seconde forme de réalisation du dispositif mélangeur et de dégazage. Sur la Fig 1, la référence 1 désigne un dispositif mélangeur et de dégazage selon l'invention Il est constitué par un récipient ayant un fond 2, un couvercle 3, et une enveloppe 4 pouvant être chauffée et refroidie et comprenant des ouvertures d'entrée 4 E et de sortie 4 A pour un fluide chauffant ou de refroidissement Un dispositif agitateur 6-11 3 U entraîné par un mécanisme 15 est constitué par un arbre agitateur 6 comprenant un agitateur à plaque 7 et des brise-ondulations 11 Un autre dispositif servant au chauffage et au refroidissement est formé par exemple par des serpentins 14 disposés en cercle les uns au-dessus des autres et perpendiculairement à une certaine distance de la surface interne 5 de l'enveloppe 4 du récipient, l'entrée ou la sortie du fluide de chauffage ou de refroidissement étant indiquée en 14 E ou 14 A. Aussi bien le plateau distributeur 16 constitué en une seule pièce et représenté en détail à la Fig 2 que le plateau distributeur 17 du type à gradins (selon la Fig 3) ont approximativement la forme d'un tronc de cane en coupe, la surface du plateau pouvant être lisse, nervurée, bombée et/ou ondulée Le plateau distributeur 16 ou 17 est solidaire en rotation de l'arbre agitateur 6 Au-dessus du plateau distributeur 16, 17 est prévu un tube d'amenée 12 qui peut être pivotant et qui est destiné à l'amenée du fluide isolant et de préférence une substance d'imprégnation ou d'une masse coulée en matière synthétique à plusieurs composants Dans le fond 2 du récipient est prévue une tubulure de sortie 13 pour l'évacuation de l'isolant vers un chaudron d'imprégnation ou de coulée (non représenté). La Fig 2 représente un plateau distributeur en une seule pièce 16 dont la périphérie externe comprend des évidements 18 et de ce fait des rayons différents, la périphérie externe 19 de plus grand rayon s'étendant jusqu'à proximité de la surface interne 5 de la paroi du récipient et la seconde périphérie externe 20 de plus petit rayon -se terminant au-dessus des serpentins 14 Un dimensionnement approprié des évidements 18 permet de réguler les quantités de substance isolante qui s'écoulent sur la surface interne 5 de la paroi du récipient et/ou sur les serpentins 14 au moyen de plateaux distributeurs 16 interchangeables ayant des évidements 18 de grandeur variable. La Fig 3 représente un plateau distributeur 17 du type à gradins, comprenant par exemple deux gradins, qui sont constitués par des parties de plateau 21, 22 se chevauchant, des parois partielles 23 étant prévues entre les gradins 21/22 et disposés radialement et respectivement perpendiculairement à la surface du plateau A une certaine *distance du premier gradin 21/22 est disposé un collet 24 s'étendant sur la totalité de la périphérie de manière à constituer des ouvertures de passage sur les deux côtés des parois partielles 23 entre la première partie 21 du plateau et la partie 22 qui lui fait suite On obtient ce type de dispositif par soudage du collet 24 sur le bord frontal des parois partielles 23, aussi bien à une certaine distance de 3 la périphérie externe de la première partie de plateau 21 qu'également à une certaine distance de la surface de la seconde partie de plateau 22. Le dispositif mélangeur et de dégazage 1 selon la Fig 4 est de constitution analogue à celle de la Fig 1, mais on dispose au lieu du plateau distributeur en une seule pièce ou du type à gradins 16 ou 17 un vase distributeur 26 comprenant au moins deux tubes distributeurs 27, 28 de longueur différente et faisant saillie hors du vase distributeur et également solidaire en rotation de l'arbre agitateur. Le tube distributeur 28 qui est le plus long s'étend jusqu'à proximité de la surface interne 5 de la paroi du récipient, le tube distributeur 27 qui est plus court se termine au-dessus des serpentins de chauffage et de refroidissement 14 L'extrémité du tube d'amenée 12 se trouve au-dessus du vase distributeur 26 dans lequel coule l'isolant qui lui est amené. Le dispositif selon l'invention fonctionne de la façon suivante. Le déroulement des opérations dans le dispositif s'effectue de façon intermittente, la substance d'imprégnation préparée à l'avance ou la masse coulée étant envoyée du dispositif mélangeur et de dégazage 1 et par lots au chaudron d'imprégnation ou de coulée (non représenté). Les substances isolantes de ce type sont stockées dans le dispositif mélangeur et de dégazage à basse température comprise entre environ -5 o C et + 100 C pour tenir compte de leur durée de-vie ou de leur durée de conservation en pot. Avant l'imprégnation proprement dite par exemple, la substance d'imprégnation est envoyée dans le dispositif mélangeur et de dégazage 1 à une température qui convient au type de la résine et qui est comprise entre 20 'C et 70 C Après avoir fait le vide dans le chaudron d'imprégnation à vide et à pression (non représenté) contenant le produit à isoler, la substance d'imprégnation qui a été préparée dans le dispositif mélangeur et de dégazage 1 est envoyée par la tubulure de sortie 13 dans-le chaudron d'imprégnation o le produit à isoler tel que l'enroulement d'un composant électrique est baigné et imbibé sous vide Ensuite, on interrompt le vide d'une manière connue en utilisant par exemple un gaz inerte et de préférence de l'azote, et la surface d'imprégnation de l'élément composant est soumise à une surpression Du fait de la surpression, la substance d'imprégnation en excès est renvoyée par l'intermédiaire d'un filtre (non représenté) et d'une conduite et enpassant par le tube d'amenée 12 dans le récipient du dispositif mélangeur et de dégazage 1, et il s'écoule à proximité de l'arbre mélangeur 6 sur le plateau distributeur 16 constitué par exemple en une seule pièce Le plateau distributeur rotatif 16 permet une distribution rapide et régulière de la substance d'imprégnation sous forme de couches minces sur la totalité de la surface du plateau, ce qui assure un dégazage intensif par couches minces de la surface. Dans le plateau distributeur 16 selon la Fig 2, la substance d'imprégnation s'écoule en couches minces sur sa surface, d'une part sur la périphérie externe 19 de plus grand diamètre pour parvenir sur la surface interne 5 de la paroi du récipient, et d'autre part sur la périphérie externe 20 de plus petit diamètre pour parvenir sur les serpentins de chauffage et de refroidissement 14 disposés les uns audessus des autres, ce qui fait qu'un autre dégazage efficace par couches minces se déroule Le plateau distributeur pourrait être constitué sans évidements dans des buts d'utilisation déterminés, cas dans lesquels il s'étendrait par sa périphérie externe soit jusqu'à la surface interne 5 de la paroi du récipient soit au-dessus des serpentins de chauffage et de refroidissement 14. Pour éviter que la substance d'imprégnation ne puisse s'écouler vers le bas dans l'espace intermédiaire situé entre les serpentins 14 et la surface interne 5 de la paroi du récipient, les sections du plateau situées entre la périphérie externe la plus petite et la périphérie externe la plus grande sont respectivement légèrement recourbées vers le haut. Quand il s'agit d'un plateau distributeur 17 du type à gradins (Fig 3) il y a en plus et au moins dans un gradin 21/22 un recouvrement des couches minces de la substance d'imprégnation, celle-ci s'étalant par l'intermédiaire de la première partie de plateau 21 et en passant sur les bords de la paroi partielle 23 disposée radialement et respectivement perpendiculairement à la surface du plateau jusqu'au collet 24 fixé sur le bord terminal à une certaine distance de la première partie de plateau 21 et, qui s'étend sur la totalité de la périphérie, puis s'écoule vers le bas sur sa paroi interne en-passant sur la partie de paroi suivante 22 qui chevauche la première partie de paroi 21, ce qui détermine simultanément dans les ouvertures de passage 25 un recouvrement de couches de la substance d'imprégnation et de ce fait assure un nouveau dégazage intensif et particulièrement efficace de substances très visqueuses. Dans la seconde forme de réalisation du dispositif mélangeur et de dégazage selon la Fig 3, la distribution de la substance d'imprégnation s'effectue à partir du vase distributeur 26 qui est solidaire en rotation de l'arbre agitateur 6, par l'intermédiaire d'au moins deux tubes distributeurs 27, 28 de longueur différente, mais il est vrai sans un plateau distributeur 16, 17 inséré entre eux, directement sur la surface interne 5 de la paroi du récipient ou sur les serpentins de chauffage/refroidissement 14, la substance d'imprégnation s'écoulant vers le bas en couches minces tout en subissant dans le même temps un dégazage efficace. REVENDICATIONS 1 Dispositif mélangeur et de dégazage destiné à des substances visqueuses, en particulier des isolants en résine synthétique à plusieurs composants pour isolations électriques, constitué essentiellement par un récipient muni d'un dispositif agitateur et à régulation de la température, et comprenant des éléments de mesure et des commandes, ainsi qu'un tube d'amenée et une tubulure de sortie, caractérisé en ce qu'au-dessus des serpentins ( 14) qui forment les éléments chauffants et de refroidissement est disposé un dispositif distributeur ( 16, 19, 20; 17- 25; 26, 28) solidaire en rotation d'un arbre agitateur ( 6) et de manière que le dispositif s'étende en partie jusqu'à proximité de la surface interne ( 5) de la paroi du récipient et se termine en partie au-dessus des serpentins ( 14). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau distributeur ( 16, 19, 20; 17-25) est constitué par un plateau distributeur ( 16, 17) en forme de tronc de cône dirigé vers le bas, dont la périphérie externe comprend des évidements ( 18) et de ce fait des rayons différents, la périphérie externe ( 19) ayant le plus grand rayon s'étendant jusqu'à proximité de la surface interne ( 5) de la paroi du récipient et la seconde périphérie externe ( 20) de plus petit rayon se terminant au-dessus des serpentins ( 14). 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le plateau-distributeur-( 16) est constitué en une seule pièce. 4 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le plateau distributeur ( 17) est du type à gradins et comprend au moins un gradin ( 21/22,). Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le plateau distributeur ( 17) comprend au moins deux parties de plateau ( 21, 22) en gradin et se chevauchant et en ce qu'entre les gradins ( 21/22,) sont prévues des parois partielles ( 23) disposées radialement et respectivement perpendiculairement à la surface du plateau, et en ce qu'en outre est prévu à une certaine distance du premier gradin ( 21/22) et sur les parois partielles ( 23) un collet ( 24) s'étendant sur la totalité de la périphérie et de façon que soient formées des ouvertures de passage ( 25) des deux côtés des parois partielles ( 23) entre la première paroi partielle ( 21) et la paroi partielle ( 22) qui la suit. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendicatins 2-à 5, -5 caractérisé en ce que la surface du plateau est lisse, nervurée, bombée et/ou ondulée. 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif distributeur ( 26-28) est constitué par un vase distributeur ( 26) traversé par l'arbre agitateur et solidaire en rotation de celui-ci, vase à partir duquel sortent au moins deux tubes distributeurs ( 27, 28) de longueur différente, dont l'un qui est le tube distributeur ( 28) le plus long s'étend jusqu'à proximité de la surface interne ( 5) de la paroi du récipient et dont l'autre tube distributeur ( 27) qui est le plus court se termine au-dessus des serpentins ( 14).