Brevet FR2978678A1 — publié le 20130208

L'invention concerne un procédé de dosage et de mélange en continu de deux produits, ainsi qu'un dispositif de dosage et de mélange en tant que tel. L'invention trouve une application particulière pour la 5 réalisation de joints à prise rapide obtenus à partir du mélange d'une base et d'un durcisseur contenus dans des boîtes. La préparation de joints spécifiques, plus particulièrement dans le domaine de l'aéronautique requiert un dosage précis de deux composants, à savoir : base et durcisseur. Une fois mélangé, le produit doit être utilisé 10 rapidement. Sinon, passé un certain laps de temps, le mélange est considéré par les milieux autorisés comme inutilisable et est donc perdu. Aujourd'hui, à la connaissance de l'inventeur, les opérations de préparation de joints à prise rapide sont réalisées manuellement par les opérateurs, aidé d'appareils de mesure telles que balances numériques ou 15 similaires. Compte tenu de la faible durée de vie du produit pouvant aller jusqu'à moins d'une heure, ces opérations doivent être renouvelées à chaque fois qu'il est nécessaire d'appliquer un joint. Il existe donc une demande importante pour un dispositif facilitant la préparation de tels joints à prise rapide. 20 Le but de la présente invention est de proposer un dispositif facilitant la préparation de joints à prise rapide à partir d'une base et d'un durcisseur contenus dans deux boîtes distinctes. Toutefois, le domaine de l'invention n'est pas réduit à la préparation de joints mais trouve un intérêt dans tout domaine où il est 25 nécessaire de doser et mélanger deux produits contenus dans des boîtes. Un autre but de l'invention est de proposer un tel dispositif qui puisse être déplacé aisément d'un site à un autre, afin de pouvoir réaliser les étapes de dosage et de mélange au plus près du point d'application du produit préparé. 30 D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Aussi, l'invention concerne un procédé de dosage et de mélange en continu de deux produits, dit premier produit et dit deuxième produit, contenus dans deux boîtes, notamment cylindriques, dites première boîte et deuxième boîte, au moyen d'un dispositif de dosage et de mélange comprenant : - un châssis offrant une première zone de support destinée à la réception de ladite première boîte et une deuxième zone de support destinée à la réception de ladite deuxième boîte, - un mécanisme de vidage de boîte assujetti audit châssis, ledit mécanisme comprenant un premier piston destiné à coulisser de manière étanche le long de la paroi intérieure, notamment cylindrique, de ladite première boîte, et un deuxième piston destiné à coulisser de manière étanche le long de la paroi intérieure, notamment cylindrique, de ladite deuxième boîte, un premier actionneur permettant le déplacement du premier piston, et un deuxième actionneur permettant le déplacement dudit deuxième piston, - des moyens de pilotage du premier actionneur et du deuxième actionneur, - un premier circuit autorisant l'échappement du fluide contenu dans ladite première boîte sous la contrainte dudit premier piston, - un deuxième circuit autorisant l'échappement du fluide contenu dans ladite deuxième boîte sous la contrainte dudit deuxième piston, - une tête de mélange alimentée en fluide par ledit premier circuit et ledit deuxième circuit, comprenant une hélice de mixage motorisée ; procédé dans lequel un cycle de dosage et de mélange comprend les étapes suivantes - une étape de dosage pendant laquelle on dose en continu les deux produits selon un ratio prédéterminé en actionnant le premier piston et le deuxième piston à la poussée et en contrôlant le déplacement relatif entre ledit premier piston et ledit deuxième piston, ledit premier produit et ledit deuxième produit s'échappant sous les actions respectives du premier piston et du deuxième piston, respectivement le long dudit premier circuit et du deuxième circuit, puis dans la tête de mélange, - une étape de mélange, simultanément à l'étape de dosage, pendant laquelle on mélange en continu le premier produit et le deuxième produit dans la tête de mélange en actionnant ladite hélice de mixage. Selon des caractéristiques optionnelles du procédé, prises seules ou en combinaison : - chaque cycle de dosage et de mélange présente, successivement à l'étape de dosage, une étape pendant laquelle on supprime la déformation élastique du châssis en actionnant le premier piston et/ou ledit deuxième piston, en sens inverse du sens de la poussée selon une course limitée ; - le premier produit dans la première boîte est une base et le deuxième produit dans la deuxième boîte est un durcisseur, ladite base et ledit durcisseur permettant la réalisation d'un joint à prise rapide ; dans un tel cas on supprime la déformation élastique du châssis en actionnant en sens inverse, selon une course limitée le premier piston uniquement (celui de la base). L'invention concerne également un dispositif de dosage et de mélange en continu de deux produits, dit premier produit et dit deuxième produit, contenus dans deux boîtes, notamment cylindriques, dites première boîte et deuxième boîte comprenant : - un châssis offrant une première zone de support destinée pour la réception de ladite première boîte et une deuxième zone de support 25 destinée pour la réception de ladite deuxième boîte, - un mécanisme de vidage de boîtes assujetti au châssis, ledit mécanisme comprenant un premier piston, destiné à coulisser de manière étanche le long de la paroi intérieure, notamment cylindrique, de ladite première boîte, et un deuxième piston destiné à coulisser de manière étanche 30 le long de la paroi intérieure, notamment cylindrique, de ladite deuxième boîte, un premier actionneur permettant le déplacement du premier piston, et un deuxième actionneur permettant le déplacement dudit deuxième piston, des moyens de pilotage dudit premier actionneur et dudit deuxième actionneur, - un premier circuit autorisant l'échappement du fluide contenu dans ladite première boîte sous la contrainte dudit premier piston, - un deuxième circuit autorisant l'échappement du fluide contenu dans ladite deuxième boîte sous la contrainte dudit deuxième piston, - une tête de mélange alimentée en fluide par ledit premier circuit et ledit deuxième circuit comprenant une hélice de mixage motorisée. Selon des caractéristiques optionnelles de l'invention prises seules ou en combinaison - le dispositif présente des moyens permettant, pour chaque cycle de dosage et de mélange, successivement à l'étape de dosage, la mise en oeuvre d'une étape pendant laquelle on supprime la déformation élastique du châssis en actionnant le premier piston et/ou ledit deuxième piston en sens inverse du sens de la poussée, selon une course déterminée ; - le premier actionneur comprend une première vis à billes et un premier moteur électrique apte à entraîner ladite première vis à billes, et ledit deuxième actionneur comprend une seconde vis à billes et un deuxième moteur électrique, apte à `entraîner ladite seconde vis à billes ; - le premier circuit et ledit deuxième circuit comprennent chacun une conduite équipée dans son volume intérieur d'un élément hélicoïdal sur la longueur de ladite conduite, fixe par rapport à ladite conduite, apte à mélanger un produit lors du cheminement du produit ; - le dispositif présente une première bague destinée à ceinturer ladite première boîte et une deuxième bague destinée à ceinturer ladite seconde boîte. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins en annexe parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de mélange et de dosage conforme à l'invention, convenant pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, - la figure 2 est une vue de face du dispositif tel qu'illustré à la figure 1, - la figure 2a est une vue en coupe schématique d'un circuit (premier circuit ou deuxième circuit), - la figure 3 est une vue de dessus du dispositif tel qu'illustré à la figure - la figure 4 est une vue de côté du dispositif tel qu'illustré à la figure 1. Aussi, l'invention concerne un dispositif de dosage et de mélange en continu de deux produits, dits premier produit et deuxième produit, contenus dans deux boîtes cylindriques, dites première boîte BI et deuxième boîte B2. Le dispositif 1 comprend : - un châssis 2 offrant une première zone de support Z1 destinée pour la réception de ladite première boîte BI et une deuxième zone de support Z2 destinée pour la réception de ladite deuxième boîte B2, - un mécanisme de vidage de boîtes assujetti audit châssis 2, ledit mécanisme comprenant un premier piston 3, destiné à coulisser de manière étanche le long de la paroi intérieure cylindrique de ladite première boîte BI, et un deuxième piston 4 destiné à coulisser de manière étanche le long de la paroi intérieure cylindrique de ladite deuxième boîte B2, un premier actionneur 5 permettant le déplacement du premier piston 3, et un deuxième actionneur 6 permettant le déplacement dudit deuxième piston 4, - des moyens de pilotage dudit premier actionneur 5 et dudit deuxième actionneur 6, - un premier circuit Cl autorisant l'échappement du fluide contenu dans ladite première boîte BI sous la contrainte dudit premier piston 3, - un deuxième circuit C2 autorisant l'échappement du fluide contenu dans ladite deuxième boîte B2 sous la contrainte dudit deuxième piston 4, - une tête de mélange 7 alimentée en fluides par ledit premier circuit Cl et ledit deuxième circuit C2, comprenant une hélice de mixage motorisée (non illustrée). Tel qu'illustré à la figure 2, chaque piston 4 peut être équipé sur sa paroi cylindrique d'un joint torique destiné à assurer un contact étanche entre le piston 3 ou 4 et la paroi cylindrique de la boîte B1 ou B2. Selon un mode de réalisation, ledit premier actionneur 5 comprend une première vis à billes et un premier moteur électrique apte à 10 entraîner ladite première vis à billes et ledit deuxième actionneur 6 comprend une seconde vis à billes et un deuxième moteur électrique apte à entraîner ladite seconde vis à billes. L'actionneur 5 permet ainsi de déplacer le premier piston 3 en translation à la descente ou à la montée, et le deuxième actionneur 6 permet de déplacer le deuxième piston 4 en translation, à la descente ou à la 15 montée. Le dispositif conforme à l'invention permet la mise en oeuvre d'un procédé de dosage et de mélange dans lequel un cycle de dosage et de mélange comprend les étapes suivantes : - une étape de dosage pendant laquelle on dose en continu 20 les deux produits selon un ratio déterminé en actionnant le premier piston 3 et le deuxième piston 4 à la poussée et en contrôlant le déplacement relatif entre ledit premier piston 3 et ledit deuxième piston 4, ledit premier produit et ledit deuxième produit s'échappant sous les actions respectives du premier piston 3 et du deuxième piston 4, respectivement le long du premier circuit Cl et du 25 deuxième circuit C2 puis dans la tête de mélange 7, - une étape de mélange, simultanément à l'étape de dosage, pendant laquelle on mélange en continu le premier produit et le deuxième produit dans la tête de mélange 7 en actionnant ladite hélice de mixage. Lors de l'étape de dosage et de l'étape du mélange, le produit 30 mélangé s'échappe de la tête de mélange 7 par la sortie 71. Cette sortie 71 peut être équipée d'un bouchon 72, notamment vissé, permettant d'obturer 6 ladite sortie 71 lorsque le dispositif n'est pas utilisé. Tel qu'illustré à la figure 2a, le premier circuit Cl et le deuxième C2 peuvent comprendre chacun une conduite 8. Avantageusement cette conduite 8 est une conduite souple équipée dans son volume intérieur d'un élément hélicoïdal 9 sur la longueur de la conduite 8, fixe par rapport à ladite conduite. Cet élément hélicoïdal 9 permet de mélanger un produit lors du cheminement du produit dans ladite conduite 8. Tel qu'illustré à la figure 2, le dispositif peut présenter une première bague 10 destinée à ceinturer ladite première boîte BI et une deuxième bague 11 destinée à ceinturer ladite seconde boîte B2. Ces deux bagues 10, 11 peuvent être constituées de deux éléments demi cylindriques et ont pour fonction de maintenir la paroi cylindrique de chacune des boîtes afin d'éviter la déformation des boîtes lors de la poussée du piston. Les bagues 10, 11 permettent également de faciliter la mise en place des pistons 3, 4. Selon un mode de réalisation, le premier produit dans la première boîte BI est une base et le deuxième produit dans la deuxième boîte B2 est un durcisseur. Ladite base et le durcisseur permettent la réalisation d'un joint à prise rapide. Le mode opératoire, préalable à l'étape de dosage et de 20 mélange, peut comprendre les étapes suivantes : - l'opérateur dépose la deuxième boîte (i.e. durcisseur) dans la deuxième bague 11, l'ensemble étant glissé en dessous du deuxième piston 4 (à gauche sur les figures.) L'opérateur dépose la première boîte (i.e. base) dans la première bague 10 puis retire la protection sur le dessus. Ensuite, à 25 l'aide d'un ouvre boîte, il découpe le rebord à l'intérieur de la boîte afin de faciliter la descente du piston. L'ensemble est glissé au dessous du premier piston 3 (à droite sur les figures). Avant de lancer le dosage, il faut retirer le bouchon 72 pour que le produit puisse sortir. L'opérateur ouvre ensuite deux robinets de purge sur chacun 30 des pistons (premier piston 3 et deuxième piston 4) afin d'évacuer l'air des boîtes jusqu'au contact de chacun des pistons 3 ou 4 avec le produit. L'opérateur entraîne à la descente, successivement, chacun des pistons 3, 4 jusqu'à voir sortir du produit de robinet de purge. Les robinets de purge sont ensuite fermés. Le dispositif est alors prêt pour commencer une étape de 5 dosage et de mélange en continu ou en volumétrique. Selon l'invention, l'étape de dosage des deux produits selon un ratio prédéterminé est obtenu en actionnant le premier piston et le deuxième piston à la poussée, et en contrôlant le déplacement relatif entre ledit premier piston et le deuxième piston 4. Ledit premier moteur et deuxième moteur 10 peuvent être des servo moteurs brushless pilotés par un automate en sortie impulsion, actionnant les deux vis à billes, première vis et deuxième vis, qui descendent dans les boîtes. Le moteur de l'hélice de mixage de la tête de mélange 7 peut être commandé par un variateur. Le pupitre de commande du dispositif peut présenter tout ou 15 partie des boutons suivants : - un bouton d'arrêt d'urgence 30, - des boutons marche/arrêt 31, - un potentiel de présélection de vitesse 32 (hélice de mixage), 20 - un sélecteur électrique de position 33 (premier piston ou deuxième piston), - un bouton poussoir 34, manuel, descente des axes, permettant la commande indépendante de chacun des deux pistons (premier piston et deuxième piston), 25 - un bouton poussoir 35, manuel, montée des axes, permettant la commande indépendante de chacun des deux pistons (premier piston et deuxième piston), - un bouton poussoir « début de coulée 36 », - un voyant lumineux de marche 37 entre le bouton marche et 30 le bouton arrêt. Avantageusement, selon un mode de réalisation, le dispositif se présente sous la forme d'un élément pouvant être déplacé d'un site à un autre, à force d'homme. Le dispositif 1 présente à cet effet notamment deux poignées 40, 41 pour la préhension. Lors des essais de dosage, l'inventeur a constaté que le châssis 2 peut se déformer et perturber le dosage. Afin de pallier cette contrariété, se présentait à l'inventeur l'option évidente de renforcer le châssis, se traduisant par une augmentation significative du poids du dispositif, rendant difficile le transport du dispositif à force d'homme. Avantageusement, l'inventeur a pallié cette contrariété en tenant compte de cette déformation élastique du châssis pour chaque cycle de dosage. Aussi, dès le début du cycle de dosage, les deux pistons, premier piston 3 et deuxième piston 4 sont actionnés à la poussée, engendrant une déformation élastique du châssis. Selon le prototype réalisé qui est un dispositif d'une largeur de 15 580 mm, de profondeur 390 mm et d'une hauteur 565 mm, une déformation de l'ordre de 0,2 mm a été mesurée. Selon les constatations de l'inventeur, cette déformation résulte principalement de l'effort du premier piston 3 sur la base qui oppose une grande résistance à l'écoulement. 20 Avantageusement, à la fin du cycle de dosage, selon un mode de réalisation, l'opération inverse est mise en oeuvre. Les moteurs sont arrêtés en même temps puis le moteur de la base (uniquement) tourne à l'envers de quelques tours de manière à supprimer la déformation élastique du châssis, et donc de stopper la coulée de produit lorsque le dispositif est à l'arrêt. 25 Avantageusement, le dispositif peut ainsi présenter des moyens permettant, pour chaque cycle de dosage et de mélange, successivement à l'étape de dosage la mise en oeuvre de l'étape pendant laquelle on supprime la déformation élastique du châssis 2 en actionnant le premier piston 3 et/ou le deuxième piston 4 en sens inverse du sens de la 30 poussée. Cette disposition permet de ne pas surdimensionner le châssis et ainsi de maîtriser le poids du dispositif. Naturellement, d'autres modes de réalisation auraient pu être envisagés par l'homme du métier sans pour autant sortir du cadre de l'invention définie par les revendications ci-après. REVENDICATIONS1. Procédé de dosage et de mélange en continu de deux produits, dits premier produit et deuxième produit, contenus dans deux boites, notamment cylindriques (BI, B2), dites première boîte (BI) et deuxième boîte (B2), au moyen d'un dispositif de dosage et de mélange (1) comprenant : - un châssis (2) offrant une première zone de support (Z1) destinée à la réception de ladite première boîte (BI) et une deuxième zone de support (Z2) destinée à la réception de ladite deuxième boîte (B2), - un mécanisme de vidage de boîtes assujetti audit châssis (2), ledit mécanisme comprenant un premier piston (3), destiné à coulisser de manière étanche le long de la paroi intérieure cylindrique de ladite première boîte (BI), et un deuxième piston (4) destiné à coulisser de manière étanche le long de la paroi intérieure cylindrique de ladite deuxième boîte (B2), un premier actionneur (5) permettant le déplacement du premier piston (3), et un deuxième actionneur (6) permettant le déplacement dudit deuxième piston (4), - des moyens de pilotage dudit premier actionneur (5) et dudit deuxième actionneur (6), - un premier circuit (Cl) autorisant l'échappement du fluide contenu dans ladite première boîte (BI) sous la contrainte dudit premier piston 20 (3), - un deuxième circuit (C2) autorisant l'échappement du fluide contenu dans ladite deuxième boîte (B2) sous la contrainte dudit deuxième piston (4), - une tête de mélange (7) alimentée en fluide par ledit premier 25 circuit (Cl) et ledit deuxième circuit (C2), comprenant une hélice de mixage motorisée, procédé dans lequel un cycle de dosage et de mélange comprend les étapes suivantes : - une étape de dosage pendant laquelle on dose en continu les 30 deux produits selon un ratio prédéterminé en actionnant le premier piston (3) et le deuxième piston (4) à la poussée et en contrôlant le déplacement relatifentre ledit premier piston (3) et ledit deuxième piston (4), ledit premier produit et ledit deuxième produit s'échappant sous les actions respectives du premier piston (3) et du deuxième piston (4), respectivement le long du premier circuit (Cl) et du deuxième circuit (C2), puis dans la tête de mélange (7), une étape de mélange, simultanément à l'étape de dosage, pendant laquelle on mélange en continu le premier produit et le deuxième produit dans la tête de mélange (7) en actionnant ladite hélice de mixage. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel chaque cycle de dosage et de mélange présente, successivement à l'étape de dosage, une 10 étape pendant laquelle on supprime la déformation élastique du châssis (2) en actionnant le premier piston (3) et/ou ledit deuxième piston (4), en sens inverse du sens de la poussée. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier produit dans la première boite (BI) est une base et le deuxième 15 produit dans la deuxième boîte (B2) est un durcisseur, ladite base et le durcisseur permettant la réalisation d'un joint à prise rapide. 4. Procédé selon les revendications 2 et 3, dans lequel on supprime la déformation élastique du châssis (2) en actionnant uniquement le premier piston (3) en sens inverse de la poussée. 20 5. Dispositif (1) de dosage et de mélange en continu de deux produits, dits premier produit et deuxième produit, contenus dans deux boites, notamment cylindriques, dites première boîte (BI) et deuxième boîte (B2) comprenant : - un châssis (2) offrant une première zone de support (Z1) 25 destinée pour la réception de ladite première boîte (BI) et une deuxième zone de support (Z2) destinée pour la réception de ladite deuxième boîte (B2), - un mécanisme de vidage de boîtes assujetti au châssis, ledit mécanisme comprenant un premier piston (3), destiné à coulisser de manière étanche le long de la paroi intérieure, notamment cylindrique, de ladite 30 première boîte (BI), et un deuxième piston (4) destiné à coulisser de manière étanche le long de la paroi intérieure, notamment cylindrique, de laditedeuxième boîte (B2), un premier actionneur (5) permettant le déplacement du premier piston, et un deuxième actionneur (6) permettant le déplacement dudit deuxième piston, - des moyens de pilotage dudit premier actionneur (5) et dudit 5 deuxième actionneur (6), - un premier circuit (Cl) autorisant l'échappement du fluide contenu dans ladite première boîte (B1) sous la contrainte dudit premier piston (3), - un deuxième circuit (C2) autorisant l'échappement du fluide 10 contenu dans ladite deuxième boîte (B2) sous la contrainte dudit deuxième piston (4), - une tête de mélange (7) alimentée en fluide par ledit premier circuit (Cl) et ledit deuxième circuit (C2), comprenant une hélice de mixage motorisée. 15 6. Dispositif selon la revendication 5, présentant des moyens permettant, pour chaque cycle de dosage et de mélange, successivement à l'étape de dosage, la mise en oeuvre d'une étape pendant laquelle on supprime la déformation élastique du châssis en actionnant le premier piston (3) et/ou ledit deuxième piston (4) en sens inverse du sens de la poussée, 20 selon un course déterminée. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le premier actionneur (5) comprend une première vis à billes et un premier moteur électrique apte à entraîner ladite première vis à billes, et le deuxième actionneur (6) comprend une seconde vis à billes et un deuxième moteur 25 électrique, apte à entraîner ladite seconde vis à billes. 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel le premier circuit (Cl) et ledit deuxième circuit (C2) comprennent chacun une conduite (8) équipée dans son volume intérieur, d'un élément hélicoïdal (9) sur la longueur de ladite conduite (8), fixe par rapport à ladite conduite (8), afin 30 de mélanger un produit lors du cheminement du produit dans ladite conduite (8). 9. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, comprenant une première bague (10) destinée à ceinturer ladite première boite (B1) et une deuxième bague (11) destinée à ceinturer ladite seconde boite (B2). 10. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 9, portatif, équipé de poignées (40, 41) pour sa préhension à force d'homme.