Brevet FR2569356A1 — publié le 19860228

L'invention concerne un pistolet-mélangeur répondant au princi-- pe de base de la revendication 1. Ce pistolet-mélangeur sert à l'application de composants syn- thétiques réactifs, l'un des composants pouvant tre un polyol par exemple, et l'autre un isocyanate (comme accélérateur)} Une des applications importantes de ce pistolet-mélangeur est la réalisetion de joints fermés sur eux-mmnes, tels par. exemple cetx qui relient les carcasses et les verres des luminaires. Altre epplication: la réalisation de joints périphériques au- tou- des portes ou trappes ménagées dans les carrosseries de machines ou appareils. Pour réaliser de tels joints périphériques, on n'utilise que des quantités minimes de matières synthétiques. Dans une des applications bien connues, le rapport de mélange entre les deux composants est de S a 1, et on travaille a une vitesse de sor- tie de 1 gramme par secornde. Comme on le sait cependanto la mise en oeuvre de quantités aussi infimes de matières synthéti- ques ne va pas sans difficultés considérables. Poutr réaliser un joint périphérique & l'aide d'un pistolet-nic- langeur conforme au principe de la revendication 1, on déplace le piltolet le long du périmètre & traiter, de manière à dépo- ser un cordon de matière synthétique de 5 mm de diamètre par exemple, à la vitesse de 20 cm & la seconde9 dans la rainure d'un corps de luminaire. Le pistolet-mélangeur glisse le long de la rainure et y dépose le cordon qu'il débite. Quand la bou- cle est fermée, le pistolet se retrouve a son point de départ et doit alors relier sans couture le début et la fin du cordon déposé. La liaison s'effectue par le fait que les extrémités du cordon se mélangent et ne se mettent & mousser par rdaction qu'à c- mrloent-lâ, de sorte qu'& la {in du processus on obtient ln joint motIsse de hauteur uniforme et à surface lisse. Caet objictif n'a pu etre atteint jusqu'ici que d'une manière non satisfaisante, en raison du fait que les pistolets-mélan- eum-s connuis débitent une quantité plus importante de matière au début de la phase de décharge qu'à la fin de celle-ci. Ce phénomène est de à la pointe de pression qui se manifeste au passage du régime de recirculation au régime de décharge, et qui provoque le dépôt d'une plus grande quantité de matière synthétique par unité de temps au début de la phase de déchar- ge. La pointe de pression en cause résulte essentiellement du fait que la pression de la matière n'est pas régulée, et que les eraalisations flexibles d'aspiration et de refoulement jou- ent le rôle d'accumulateurs de pression qui se chargent en ré- gime de recirculation pour se détendre quand le pistolet passe en régime de décharge, de telle sorte qu'il débite une plus grande quantité de matière synthétique au début de la phase de décharge qu'à la fin de celle-ci. Le fait que la matière contient de l'air la rend compressible, ce qui contribue également au dépôt d'une plus grande quantité de matière au début de la phase de décharge. L'invention a donc pour objet de présenter un pistolet-mélan- geur du type mentionné au début, modifié de telle sorte que la pression de la matière reste absolument constante en régime de décharge ou de recirculation, en vue d'éliminer les pointes de pression citées'. Pour obtenir ce résultat, l'invention est caractérisée par le fait que la vanne de dosage est conçue comme soupape de régu- lation de la pression, et qu'une vanne de recirculation égale- ment conçue comme régulateur de pression est montée en aval, le système étant combiné de manière telle qu'il y ait toujours une des deux vannes ouverte, et une seule, soit la vanne de do- sages soit la vanne de recirculation. 12 n,wl tion se carc-térise enoCre par le f ait que la vanne de do5age et la vanne de recirculation sont conçues toutes deux en tant que soupapes de régulation de la pression et qu'elles sont disposées en série l'une derrière l'autre. Le fait que la venne de dosage soit congue comme 9gu!ateur de pression permet de maintenir absolument constante-la pression de la matipre, que le pistolet fonctionne en régime de décharge ou en reSime de reciecll{tion. Le montage en série d'une vanne de dosage et d'une vanne de re- circulation, de maniéee telle que seule la vanne de- dosage ou la vanne de recirculation soit ouverte, dlimine toute pointe do Oression au moment oE le pistolet passe du régime de recircula- tion au r9gime de décharge. Il est esentiel i cette fin, conformément - l'objet de la re- vendication 2, que lm pression de réulation de la vanne de do- sage soit égale & celle de la vanne de recirculatiomn do telle Morte qu'il ne se crc- pas de pointe de pression au moment de l'inversion entre les deux vannes, celle-ci n'étant ps dte- tée par le système d'alimentation. GrAce au montage en série de deux vannes de simo nature, dont la pression de régulation est identique, le système d'limienta- tion fonctionne comme s'il ne comportait qu'une seule vanne0 En régime de recirculatoan, la vanne de dosage assignée à la cham- bne de mélange ne sert qu'à deriver la matière au-del& d'un ajutage fermé par un pointeau, pour éviter qu'elle ne se fige mur place, En régime de décharge, il règne au niveau du poin- teau un état d'équilibre entre la force hydrostatique du flux: de matière et la force de rappel réglable d'un peosapt0 Ce der- nier est cependant réglé de telle manière que le pointeau lib.- re le passage & travers l'ajutage. Quand la pression exercée dans un sens par la matière sur le pointeau augmente, la force accrue appliqufe par le ressort sur le pointeau dans l'autre sers augmente égalemen+, de sorte que le pointeau est toujours en equilbrpe et donne crcès à 1'aiutage via une ouverture annu- 1aire de sertion ronnstante.- en re9ime de dércharge le. vanne de recirculation est fermée, et le fluy de matière débité par la pompe est introduit dans la chambre de mélange du pistolet -via la vanne de dosage & pres- ion régiulée analysée ci -dessus. NoMs d4crivn-r mairtenant le circuit d'un seul des composants s-., nthtiques. Le circuit de l'autre composant étant exactement le neme, il est inutile en effet de les décrire tous les deux. La régulatinn de la pression de la vanne de dosage s'effectue selon le principe de l'étranglement du débit. Nous décrivons une vanne d'étanglement à section réglable fonctionnant en rontinu. N9xand la vanne de dosage est ouverte, le cOne du poin- teatu litère dans la zone de l'ajutage une ouverture annulaire dont la section dépend de la pression qui règne dans le système ei de la fonce de rappel préréglée du ressort. Toutes les vannes régulatrices de la pression (vannes de débit} ronstiient ei'i l'objet de la présente invention$ quel que soat le- pinripe d'étranglement auquel elles font appel. En vue de garantir une fermeture et une ouverture certaines des vannes d'étranglement ot de recirculation, il est préférable, melon l'objet de la revendication 3, que les vannes soient pi- lotes au mmoyen d'air comprima. L'air de réglage est appliqué de telle sorte que la vanne de dosage soit fermée de manière s"re en régime de recirculation, alors que la vanne de recircu- lation est privée d'air et joue son rôle de régulateur. A l'inverse, la vanne de dosage est prive d'air en r- gime de d4charge, et remplit Ma fonction de rpgulation, tandis que la vanne de recirculation est fermée de manière sie par lmair de réglage. La ergulation de pression dbcrite peprpet de dp9oser des quanti- tes infimes de matière synthétique de manière Unifrse pap u- te de temps. Si par exemple on prsvoit pour un deo composn.nts le dépOt de 0,2 gramme seulemen.l paî secondes Ie prAncipe tech- nique de la présente inv ntion pe t de matenir x2cte t constante cette quantit dposee pendant une pried de tesp virtuellement illimit4e. Le système assurant la r&gulation de la premsicne il Iot ele- mrent possible de modiAi;r pgre e.iv ant le quantit@ dcpome par le pistolet-m4lanseur en modifiant le debit de la poMpeo L'objet de la prèsente inventien ne recouvre pbsi uniqPuerCnt los objets des différentes P-evendications pis-eS %ndividuellerent, mais également la csbinnison de ces revendications entre eUles. Toutes les dornnes et caractèristiques publiées dans lRe documents3 en particulien la reprsentation ds l'espace don- nee par les plans, sont revendiquées comme appartenant 1t'es- sence même de l'invention dans la mesure o, isolément ou en combinaison, elles apparaissent comme nouvelles eu égard à l'état actuel de la technologie. Nous exposons ci-après l'invention de manière plus détaillée, & l'aide de plans représentant un seul exemple de réalisation. Les plans et leur description font ressortir d'autres caracté- ristiques et avantages essentiels de l'invention. Les figures représentent Figure 1i le schéma du circuit de mélange de deux composants I Figure 2: une coupe longitudinale & travers une vanne de dosa- ge ou de recirculation conforme à l'invention; Figure 3: une vue latérale de la douille de la Figure 2 i Figure-4: une vue frontale de la douille de la Figure 3 1 Figure: une vue latérale, avec coupe partielle, de l'axe de la Figure 2 1 Figure 6: une vue latérale du pointeau de la Figure 2 i Figure 7: une coupe & travers le cylindre de la Figure 2 i Figure 8: une coupe selon l'ax# A-A de la Figure 9 à travers un pistolet-mélangeur conforme A l'invention { Figure 9: une coupe selon l'axe B-B à travers la coupe de la Figure 8. La Figure I représente de manière schématique le régime de re- circulation. A partir du réservoir 10, le composant synthétique A est amené vers la vanne de dosage 12 sous l'action de la pom- pe 2, via la canalisation d'aspiration 20. La pression de la pompe 2 est surveillée à l'aide du manomètre 4. La vanne de do- sage 12 est conçue comme soupape de régulation Elle est repré- sentée en position de dérivation i la matière est amenée via le conduit 62 au raccord d'entrée de la vanne de recirculation 13, dans laquelle sa pression est régulée, et d'o elle retourne au réservoir 10 par la canalisation de recirculation 21. - 7 n- ea. Tenme rearière, lm comnposant synthétique B est ametié du r-é- ser:nir i1l vers la vanne de dosage 14, via la canalisation a...pirat in 22, sous l'action de la pompe 3 surveillée par ie manomètre 5, la matière traversant simplement la vanne, sans rk.ulatio.n dle la pr.?-ion, et parvenar:t ensuite à la vanine de recirc,.lt.ion 1;5 d'70. apr.s ré. u!atint-r de sa pr.ession., elle retor-.e -au r.ser.voi:r Il pe.r la caneli-ation de recircul.ationi En -4gime de décharge 1'air de réglage' 16 et 17 inverse la po- nitin des xannes de dosage 12 et 14 et des vannes de recircu-- 1-etion 13 et 15. Les ' aî'rnes de dosage 12 et 14 sont privées de l'air de r-l.gz.e 16 et passent à l'état de r-égulation de la prese inn.es m_ omposants synthétiques régulés pénètrent dans le rhea.bre de mélange 6 A travers l'aiutage 43. La chambre de mélange 6 contient le batteur-mTixeur 8 entraiiné per le moteuir., qui mélange les deux composants synthétiques A et B introduits dans la c-hambre et les achemine vers le point d'application via l'orifice de sortie 9. Il -onvient mencore de signaler qu'en régime de décharges au mo- ment oO, 7e5 annes de dosage 12 et 14 sont privées d'air de ré- 9laqe 16 et 18: l'air de réglage 17 et 19 est distribué vers les vannes de recirculation 13 et 15 et les ferme de manière r.ce au 4eait que la pression de régulation des vannes de dosa- ge 12 et 14 correspond à celle des vannes de recirculation 13 et 15, les pompes 2 et 3 ne d4tectent pas le passage du ré'.ime de re-ctircultinn eu régime de décharge, ce qui élimine toute pointe de pres.ior, e.u début de la phase de décharge. M1me quand la mati.re est rendue compressible par les bulles d'air qu'elle rontent. et. quarnd elle est acheminée par des canalisations niplesC-, il ne se produit aucun phénomène de décharge d'accurimlu- ]ea'ur puisque le pression reste la mêmae en régime de recircu- lPtior et en --4'-ime de décharge. On obtient une construction particulièrement simple par l'em- ploi de quatre vannes identiques 12, 13, 14 et 15. Il est même possible de regrouper en une seule vanne les mis- sinns do rêgulation des vannes de dosage 12 et 14 et de recir- culeation 13 et 15, puisqt'il ne se trouve jamais qu'une seule des varne=. (voit la vanne de dosage, soit la vanne de recircu- lateiorn) ouverte en riPêime de régulation de la pression, l'autre etert fermee de manière fiable. On peit dnor atteindre l'objectif défini au début par le monta- qe on série d'une soupape de régulation de la pression et d'une vannm & 3/2 voies. Celle-ci assure l'inversion entre le régime de recirculation et le régime de décharge, et la soupape de ré- giletion de la pression montée en amont veille au maintien d'une pression constante dans le système. Les quatre vannes 12, 13, 14 et 15 étant identiques, il suffit d'en décrire une seule, ce que font les Figures 2 à 7. La vanre de dosage 12 représentée à la Figure 2 se compose du corps d'injecteur 26 assemblé de manière étanche au couvercle arrière 27 au moyen de vis non représentées et des joints tori- ques 52. Cet assemblage définit un volume central appelé cham- bre d'air 28. La chambre d'air 28 est limitée en direction de l'ajltage 43 par une membrane flexible Z9 qui sépare la chambre d'air d4e l.a - hambre de matière 29. Les composants synthétiques A ou B sont introduits dans la chambre de matière 29 via les conduits de liaison 41; en régime de recirculations ils sont dérivé! autour du pointeau 1? qui bouche l'ajutage 43, et ils ressortent de l1 vanne 12 via le conduit de liaison 42. La régulation de la pression est obtenue par le fait que la membrane 39 est soumise, du côté de la chambre de matière 29D. la pression que la matière exerce sur elle, tandis que le poin- tenu 37 est soumis & la force initiale du ressort de rappel 57. Il est important à cet égard que le cane du pointeau S3? articu- 1l par rapport au ressort 57 obture parfaitement l'ajutage 43. Les coincements éventuels du ressort 57 sont absorbés par le montage articulé du pointeau 37, au niveau du cyl indre 36, de Maniêre à garantir que le cne du pointeau soait toujours bien centré par rapport à l'ajutage 43 et le bouche complètemfent. Conformément à la Figure 6e le pointeau 37 prsent & son ex- trémité côté ressort un plateau 55 sur lequel s'appuie la poin- te 48 de l'axe 38, qui présente, coté ressorte un uvdenaent central 46. L'axe est monte de manièPre tanche dans le logement 56 du cylindre 36 {Figure 71, à S'aide du joint torique 51, tandis que la bille 49 vient se loger dans 12âvidoment 46 de l'axe 39, sa partie opposée s'engageant dans le logement cen- tral 58 correspondant de la douille d'appui 33. Cette douille est pourvue d'une col!erette centrée sur laquelle prend appui l'une des extrémités du ressort cylindrique 57? l'autre repo- sant sur la douille d'appui 32. Dans l'albsage central de la douille 32 s'engage la pointe du goujon 31 réglable axialement et qui se visse dans un taraudage correspondant pratiqué dans le couvercle 27 du corps de la vanne. L'écrou 47 permet de blo- quer le goujon 31. Le montage du goujon 31 dans le couvercle 27 est rendu étanche par le joint torique 53. La membrane 39 est pressée de maniêre étanche contre une butée annulaire frontale du cylindre 36 au moyen de la rondelle de compensation de pression 34 et de l'écrou 40. L'écrou 40 se visse par son filet intérieur sur le filet extérieur correspon- dant de l'embout du cylindre 36. La périphérie -de la membrane 39 est pincée solidairement au corps de la vanne entre la face frontale annulaire de la douille 35 et la surface intérieure correspondante du corps d'injecteur 26. Le corps d'injecteur 26 est relié au couvercle 27 par les pla- ques de fixation 30. L'élément de carter 64 du pistolet-mélangeur 60 est monté de manière étanche sur la partie avant du corps d'injecteur 26. Le corps d'injecteur 26 forme un ajutage conique 43, dans le- quel s'engage de manière étanche le cône correspondant du poin- teau 37. Quand la vanne de dosage 12 se trouve en régime de re- circulation, l'air de réglage 16 est admis via le raccord 50, de sorte que la membrane 39 est repoussée vers la droite et que le pointeau 37 obture complètement l'ajutage 43. Il est essen- tiel & cet égard que le cylindre 36 soit monté & glissement axial par rapport à l'évidement central 44 de la douille 35 et que l'air de réglage puisse parvenir à la membrane 39 via les rainures axiales 45 réparties radialement a la périphérie de l'évidement 44. Au passage en régime de-décharge, l'arrivée d'air de réglage 16 vers le raccord 50 est coupée et la vanne de dosage 12 passe en régime de régulation de la pression. La force de rappel du res- sort 57 est réglée de telle sorte que le cône du pointeau 37 libère un passage de section annulaire dans la zone de l'ajuta- se 43, et que la matière présente dans la chambre 29 en sorte par l'ajutage 43 et pénètre dans la chambre de mélange 6 du pistolet-mélangeur 1. Une augmentation de la pression dans la chambre de matière 29 agit sur le ressort 57 via la membrane 39, ce qui accroft la puissance du ressort et maintient constante la pression dans la chambre de matière 29. 1 t I eF i9,:^-é 8 et 9 représentent en.ta.il un pistolet-nlênigeuf rouplet équipé de qetre vannes 12, 1, 14 et 15. Nous désir-ons sig9aler- 49lqt que, quand il s'agit de composants synthêti- ngJq eacilen à appliqtuer. il est possible de renoncer au cir- rui+ de recircjlation et dfonc ms!x \ainnes de recirculation 1i et 159 por e 9a-der que les va-tries de dosage 12 et 14. Cette forme do réalisation (zans vannes de recirculatiorn) doit être Iaelemm+ mrmpris dans la protection accordée à la présente I!"vôenf ont Le piitolet-mélangeur 1 representé aux Figures 8 et 9 se compo- se d'lin élément supérieur de carter 6-6 et d'un élément infé- rieur 64 assemblés à l'aide des vis 83. L'élément supérieur 66 comporte une bride centrée 69 dans la- quelle est monté l'arbre d'entratnement rotatif 76 du batteur- mixeur remprésenté sch4matiquement à la Figure 1. L'arbre d'en- tratnement est pourvu d'un écrou 87 qui repose frontalement sur la douille 68 montée en-dessous de lui. A l'intérieur de la douille 68 l'arbre d'entratnement 76 est pourvu de plaquettes radialee 70. L'arbre 76 tourne librement dans les roulements à billes 95 et 96 et s'engage à travers la garniture étanche 105 da n la chambre de mélange 6, a l'intérieur de laquelle il est pourvu d'uln batteur-mi eur non représente. Les composants synthétiques a appliquer sont amenés d'une ma- ni.re non représertée aux raccords de matière correspondants 98 et 99 vie, .t dispositif de dosage non représenté (Figure 9). La matière pénètre alors dans le conduit 61 et parvient ainsi au conduit de liaison 41 (voir Figures 2 et 8) de la chambre de matière 29 de la vanne de dosage 12 ou 14. La matière se trouve ainsi derrière l'ajut9ge 43 et n'est introduite dans la chambre de mêlange 6 qu'au moment o, en régime de décharges l'air de reaggqe est coupé sur le raccord 50 et o" le pointeau passe en régime de rg9ulation de la pression, de telle sorte que les e T.J Bu'Ej^Pi'-';-l'T01d np ti9 1@ kç =)ueWuj, xl v S-Sa aiq;&,u saewW-matl T T v ZT sauueA sei saUau-+d.p oescp dp sep *ied bg9;uaueuiTaiI 13 aT'; ZT aGesop ap sauueAi s a1i duLLu ap atq!ssod muop Isa TF euxasaq ap 5eo u3 LOI ïm-ib-JQl 4,;1:fF al eFA T;T;T9uI-;Io;!d np Duel+ aT a-i4au asuda-A Z9 + LTIPUUJ *.4OS MAe i't'9 Una1.1e+u1,e4jem ap euawit.t nb Aweou sIOA Ired uo,;e l Ta.ni e xw-;exo;sîd np elquuasu*,j ap aeïjnpo.u IJOt;ZFln JlsucoZ> ap n5.4ad'e un auo3ua 4uauuop, 4" E a- ia] -ate4 ap *o esu tv T tuEp:k4eu-4ulu w erniQ n7 1 aSeBen ,lî e -a4FT 13 ú nj-rQfo ej ln:i -4F ns3uUIUú0:1n.8 5i F; lFZ- t É V_ qs. v pJ " F, a- p é- U. i a ZT aSeesop ap Sleu u t;ues-JaAe.; us 9Sú69 5Z REVENDICATIONS Pistolet-mélangeur permettant le mélange eéactif de deux ou plusieurs composants synthntiques dans une chamabrQ de mélange, les composants y étant introduitz miiultanient et en commun, pendant la phase de décharge, via une vannre de dosage sous pression, ou circulant en circu.it de dcri- vation fermé an régime de recirculation à traveprs la vanne de dosage, cai'act4risé par le fait que la vanne do dosage (12, 14) est conçue zommle soupape de rgulatidn e la pression, en aval de laquelle une vanne de cipculation (13, 15} 9également conçue comme soupape de- Prdulation de la pression est montée en série de telle uanire quà' tout moment la vanne de dosage (12,!4 ou la vanne de recirculation (13e 15) soit ouverte. Pistolet-mélangelir selon la evcandication 1., caractéris par le fait que, en vue deviter toute pointe de prewsion au passage du régime de recirculation au régime de déchap- ges lae pression de régulation de la vanne de dosage (12e 14) correspond & celle de la vanne de pecirculation 13, ). Pistolet-mélangeur selon les revendications 1. et 2., ca- ractérisé par le fait que la vanne de dosage {12, 14) et la vanne de recirculation (13, 15) sont pilotées au moyen d'air de réglage (16, 17). 4. Pistolet-mélangeur selon la revendication 1., caractérisé par le fait que'la vanne de dosage (12, 14) et la vanne de recirculation (13, 15) sont équipées chacune d'un pointeau (37) dont le cone s'engage en glissement axial dans un ajutage (43) et l'obture complètement, cet ajutage consti- tuant l'orifice de passage vers la chambre de matière (29), et que le pointeau (37) se déplace axialement dans l'ajutage (43) sous la force de rappel réglable d'un res- sort (57). 5. Pistolet-mélangeur selon la revendication 4., caractérisé par le fait que, pour obtenir une obturation parfaite de l'ajutage (43) par le pointeau (37), ce dernier est arti- culé par rapport au ressort (57). 6. Pistolet-mélangeur selon la revendication 5., caractérisé par le fait que l'extrité coôté ressort du pointeau (37) est usinée en fdû*e plateau (55) contre lequel vtent s'appuyer perpendiculairement le cône (48) d'un axe (38) glissant longitudinalement dans le logement (56) du cylin- dre (36), l'extrémité côté ressort de l'axe étant articu- lée dans la douille d'appui (33), sur laquelle s'appuie une des extrémités du ressort (57). 7. Pistolet-mélangeur seloh la revendication 6., caractérisé par le fait que l'articulation de la douille (33) sur l'extrémité côté ressort de l'axe (38) est réalisée au moyen d'une bille (49), qui s'engage d'un côté dans le lo- gement frontal de l'axe (38) et d'autre part dans le loge- ment frontal correspondant (58) de la douille (33). -.: 2569356 9.' Pi.o!et-mile n ur 5elon l'..r.e des everndictiors 4. d. r. areartris. par le fait quel efi vue du pilota9e de i& va"i-- ne de d-.sag9 (12, t4) et de la. vanne de tecir-cul-atior; %13, t5 l'aide de l'air- de réglage (16, 17), -la chamb,'e de - matire (29) est dparé- de la charabre d'air f28) par 'ia Àemhrane le.x ch p.t r.ylindre ( d'ea-r. part e- rarter par la douille (55. 9. Pitolet-m-!znceHr _elon la r-evendit-rtio-n 8., caracter-isé p=.' In f.>it que le cylindre (36) est guidé dans le lo9e- ment a.xil (44) de la douille C35) et que plusieurs rainu- res a.ial= (45) sort réparties radielement & 1a périphé- ry ie de 1=évidement =44) pie de 1,videmen_ (44) À