Brevet FR3025727A1 — publié le 20160318

L'invention se situe des mélangeurs de laboratoire et notamment des mélangeurs à cylindres. Les mélangeurs à cylindres sont utilisés pour mélanger de petites quantités de matières sensiblement visqueuses, notamment des plastiques ou des 15 caoutchoucs. De tels mélangeurs ont généralement un fonctionnement essentiellement manuel, ce qui est contraignant et dangereux. Ils comprennent deux cylindres entre lesquels est introduite la matière à malaxer. Un opérateur coupe la 20 matière sur le cylindre en rotation, tire sur cette matière afin de la décoller du cylindre et la rabat sur un seul côté du cylindre. Ces opérations sont répétées de nombreuses fois dans une même journée. Ainsi, une main de l'opérateur utilisant la machine peut notamment, à tout moment, être prise entre les cylindres. 25 Le but de l'invention est de proposer un dispositif qui permette de résoudre les problèmes de sécurité des mélangeurs à cylindre de l'art antérieur. Selon l'invention, un dispositif pour réaliser un mélange de matières et destiné 30 à équiper un mélangeur comprenant deux cylindres, chacun étant monté rotatif autour d'un axe respectif, ces axes étant parallèles entre eux et sensiblement 3025727 2 dans un même plan sensiblement horizontal, est caractérisé en ce qu'il comprend deux racles de mélange, chaque racle de mélange comprenant un bord de raclage prévu pour venir sensiblement en contact contre un premier cylindre parmi lesdits cylindres ; une première racle parmi lesdites racles de 5 mélange étant prévue pour être disposée au voisinage d'une première extrémité longitudinale du premier cylindre, et son bord de raclage étant orienté de telle sorte qu'il tend à repousser le mélange en direction d'une deuxième extrémité longitudinale, opposée à la première, dudit premier cylindre ; la deuxième racle étant prévue pour être disposée au voisinage de ladite deuxième extrémité dudit premier cylindre, et son bord de raclage étant orienté de telle sorte qu'il tend à repousser ledit mélange en direction de ladite première extrémité. Chaque racle de mélange est avantageusement mobile indépendamment de l'autre, de sorte que l'une peut être active lorsque l'autre est en retrait, de préférence alternativement. Ce dispositif peut en outre comprend une racle de découpe longitudinale prévue pour être disposée sous le premier cylindre et comprenant un bord de découpe prévu pour être sensiblement parallèle à l'axe dudit cylindre, ladite racle de découpe étant mobile entre une position active et une position en retrait, de sorte que dans la position active ledit bord de découpe puisse venir en contact avec une génératrice dudit cylindre, afin de découper le mélange qui adhèrerait au cylindre. Il peut aussi comprendre des lames de découpe latérale, prévues pour être mobiles entre une position de retrait et une position active dans laquelle un bord de découpe de chaque lame vient en contact avec le premier cylindre, afin de découper le mélange qui adhèrerai audit cylindre à mesure d'une 30 rotation de celui-ci. Chaque lame de découpe latérale peut sensiblement avoir une forme de disque monté rotatif autour d'un axe parallèle à l'axe du premier 3025727 3 cylindre, le bord de découpe de ladite lame étant un bord périphérique dudit disque. Un tel dispositif peut être monté sur un mélangeur existant. 5 Selon un autre objet, l'invention porte aussi sur un mélangeur caractérisé en ce qu'il comprend deux cylindres, chacun étant monté rotatif autour d'un axe respectif, et, deux racles de mélange, les axes des cylindres étant parallèles entre eux et sensiblement dans un même plan sensiblement horizontal, avec un 10 écartement choisi entre les cylindres afin d'y introduire les matières à mélanger, chaque racle de mélange comprenant un bord de raclage prévu pour venir sensiblement en contact contre un premier cylindre parmi les cylindres, et, une première racle parmi les racles de mélange étant disposée au voisinage d'une première extrémité longitudinale du premier cylindre, et son bord de 15 raclage étant orienté de telle sorte qu'il tend à repousser le mélange en direction d'une deuxième extrémité longitudinale, opposée à la première, de ce premier cylindre ; la deuxième racle étant disposée au voisinage de la deuxième extrémité dudit premier cylindre, et son bord de raclage étant orienté de telle sorte qu'il tend à repousser le mélange en direction de la première 20 extrémité. Chaque racle de mélange est avantageusement mobile, indépendamment l'autre, de sorte que l'une peut être active lorsque l'autre est en retrait, de préférence alternativement. 25 Le mélangeur peut aussi comprendre une racle de découpe longitudinale disposée sous le premier cylindre et comprenant un bord de découpe sensiblement parallèle à l'axe de ce cylindre, ladite racle de découpe étant mobile entre une position active et une position en retrait, de sorte que dans la position active le bord de découpe vient en contact avec une génératrice du cylindre, afin de découper le mélange qui adhère au cylindre. 3025727 _4 Le mélangeur peut aussi comprendre des lames de découpe latérale, mobiles entre une position de retrait et une position active dans laquelle un bord de découpe de chaque lame vient en contact avec le premier cylindre, afin de 5 découper le mélange qui adhère audit cylindre à mesure d'une rotation de celui-ci. Chaque lame de découpe latérale peut avoir sensiblement une forme de disque monté rotatif autour d'un axe parallèle à l'axe du premier cylindre, le bord de découpe de la lame étant un bord périphérique du disque. 10 Avantageusement, le mélangeur comprend au moins un dispositif de sécurité parmi des barrières immatérielles et un capot rabattable, lesdites barrières lorsqu'elles sont franchies et ledit capot lorsqu'il est relevé étant notamment prévus pour immobiliser les cylindres et/ou les racles. 15 Des modes de réalisation et des variantes seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente schématiquement une vue de profil d'un mélangeur selon l'invention ; la figure 2 représente une vue de face du mélangeur de la figure 20 1 ; et, la figure 3 est une vue agrandie du détail III de la figure 1. La figure 1 illustre un mélangeur 1 selon l'invention. Le mélangeur 1 comprend deux cylindres 2, 3 montés rotation sur un bâti 4 du malaxeur 1, 25 chacun autour d'un axe respectif X2, X3. Les axes des cylindres sont parallèles dans un même plan sensiblement horizontal. Dans leur sens du malaxage, chaque cylindre 1, 2 tourne dans un premier sens respectif R1, R2, de telle sorte que des matières, déposées sur les cylindres au-dessus du plan de leurs axes X2, X3, soient entraînées vers le bas entre les cylindres. 30 L'écartement E des cylindres entre eux est défini pour que ces matières soient malaxées et mélangées en passant entre eux. 3025727 5 L'écartement E des cylindres est réglable afin d'adapter le mélangeur 1 à l'épaisseur, la dureté et/ou la viscosité des matières à mélanger. Dans l'exemple illustré, le mélangeur comprend un dispositif d'écartement 5 mécanique par roue et vis à rouleau. Les cylindres comprennent un cylindre avant X3 et un cylindre arrière X2, disposés de telle sorte que le cylindre arrière X2 est derrière le cylindre avant relativement à une position d'un opérateur 5 utilisant le mélangeur 1. Ce 10 mélangeur 1 comprend en outre deux racles de mélangeage 6, 7 disposées à l'avant du cylindre. Chaque racle 6, 7 comprend un bord de raclage 8, 9 respectif prévu pour venir sensiblement en contact contre le cylindre avant 3. Chaque bord de raclage 8, 9 est formé de telle sorte qu'il va en s'élevant à 15 mesure où il se rapproche de l'autre bord de raclage 9, 8. Une première racle (6) parmi les deux racles de mélange est disposée au voisinage d'une première extrémité longitudinale du cylindre avant, et son bord de raclage est orienté de telle sorte qu'il tend à repousser le mélange en direction d'une deuxième extrémité longitudinale, opposée à la première, de ce cylindre ; la deuxième 20 racle (7) est disposée au voisinage de la deuxième extrémité du cylindre avant, et son bord de raclage est orienté de telle sorte qu'il tend à repousser le mélange en direction de la première extrémité. Ainsi, chaque racle de mélangeage étant mobile in dépendamment de l'autre, selon la racle qui est active, et compte tenu de l'inclinaison du bord de raclage, un mélange de 25 matières qui adhère au cylindre avant 3 est amené vers une extrémité axiale, ou l'autre, de ce cylindre. De préférence, on utilise chaque racle 6, 7 alternativement, l'une étant active lorsque l'autre est en retrait, de sorte que le mélange est successivement amené d'un côté puis de l'autre du cylindre 3. De ce fait, ce mélange est décollé et rabattu sur lui-même de façon à 30 homogénéiser ce mélange. 3025727 6 Chaque racle est fixée à un bras 11 monté rotatif autour d'un axe de racle, disposé sensiblement parallèlement aux axes de cylindre X2, X3, au-dessus du plan d'axe X2, X3. Chaque bras 11, et donc la racle 6 correspondant, est entrainé en rotation autour de son axe respectif X11 par un vérin 12 5 pneumatique disposé verticalement. Ainsi, chaque bord de raclage peut être plus ou moins rapproché de la surface du cylindre avant. Le mélangeur 1 comprend aussi une racle de coupe longitudinale 13 disposée sous le cylindre avant 3, légèrement à l'avant d'un plan vertical passant par 10 l'axe X3 de ce cylindre. Il comprend aussi deux lames de coupe latérales 14. La racle de coupe longitudinale 13 s'étend parallèlement à l'axe X3 du cylindre avant. Elle est fixée à un vérin 16 de coupe longitudinale qui permet de déplacer la racle de coupe 13 depuis position basse, en retrait, jusqu'à une 15 position haute, active, illustrée aux figures 1 et 3. Dans la position haute, le bord de découpe de la racle 13 vient en contact avec une génératrice du cylindre avant, ce qui permet de découper le mélange qui adhère au cylindre selon cette génératrice et de le décoller pour le récolter en contrebas, dans un bac 18 prévu à cet effet. 20 Les lames de découpe latérale sont sensiblement en forme de disques montés rotatifs autour d'un axe commun X14 parallèle à l'axe X3 du cylindre 3. Des moyens de vérin de coupe latérale 17 permettent de déplacer les lames de coupe latérale 16 depuis une position arrière, en retrait, jusqu'à une position 25 avancée, active, illustrée aux figures 1 et 3. Dans la position avancée, le bord périphérique de chaque lame 14 vient en contact avec le cylindre avant, ce qui permet de découper le mélange qui adhère au cylindre 3 à mesure de la rotation du cylindre. 30 Le mélangeur comprend en outre des barrières immatérielles 19 disposées de part et d'autre des cylindres, l'une à gauche et l'autre à droite des cylindres, 3025727 7 selon le regard de l'opérateur. Ces barrières déclenchent une immobilisation immédiate des cylindres 2, 3, des racles 6, 7 et des systèmes de coupe 13, 14 lorsque l'une d'elle est franchie, par exemple par une main de l'opérateur. Un capot 21 est aussi prévu, rabattable devant les cylindres pour en interdire 5 l'accès lorsqu'ils sont en fonctionnement. Dans l'exemple illustré : - les cylindres sont de diamètre identique égal à 200 mm, pour une longueur axiale utile de 500 mm ; 10 - chaque cylindre est entrainé par un motoréducteur frein asynchrone, équipé d'une mesure d'ange d'arrêt ; - une commande manuelle permet la rotation des cylindres, notamment en cas de défaut d'énergie. 15 Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits. Ainsi, l'invention porte aussi sur des moyens de racles de mélange et de racle de coupe prévus pour être adaptés sur un mélangeur de l'art antérieur. Un capotage peut aussi être prévu pour y être adapté. L'invention porte donc aussi 20 sur un mélangeur de l'art antérieur auquel on aurait ajouté de tels dispositifs. Un mélangeur selon l'invention permet l'automatisation des opérations de mélange et de coupe. Ceci permet de soulager l'opérateur de manipulations difficiles et d'en réduire notablement les risques. 25 Un tel mélangeur permet donc, notamment par les réglages possibles, de produire tout type de gomme, dans de grands intervalles de viscosité, de dureté ou de charge massique en un produit, dans des conditions de sécurité améliorées. 30 REVENDICATIONS1. Dispositif pour réaliser un mélange de matières et destiné à équiper un mélangeur, ledit mélangeur comprenant deux cylindres (2, 3) chacun étant monté rotatif autour d'un axe (X2, X3) respectif, (6, 7) parallèles entre eux et sensiblement dans un même plan sensiblement horizontal, caractérisé en ce que il comprend deux racles de mélange, chaque racle de mélange comprenant un bord de raclage prévu pour venir sensiblement en contact contre un premier cylindre (3) parmi lesdits cylindres ; une première racle (6) parmi lesdites racles de mélange étant prévue pour être disposée au voisinage d'une première extrémité longitudinale du premier cylindre, et son bord de raclage étant orienté de telle sorte qu'il tend à repousser le mélange en direction d'une deuxième extrémité longitudinale, opposée à la première, dudit premier cylindre ; la deuxième racle (7) étant prévue pour être disposée au voisinage de ladite deuxième extrémité dudit premier cylindre, et son bord de raclage étant orienté de telle sorte qu'il tend à repousser ledit mélange en direction de ladite première extrémité. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque racle de mélange est mobile indépendamment de l'autre, de sorte que l'une peut être active lorsque l'autre est en retrait, de préférence alternativement. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une racle de découpe longitudinale (13) prévue pour être disposée sous le premier cylindre (3) et comprenant un bord de découpe prévu pour être sensiblement parallèle à l'axe (X3) dudit cylindre (3), ladite racle de découpe étant mobile entre une position active et une position en retrait, de sorte que dans la position active ledit 3025727 9- bord de découpe puisse venir en contact avec une génératrice dudit cylindre (3), afin de découper le mélange qui adhèrerait au cylindre. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il 5 comprend des lames de découpe latérale (14), prévues pour être mobiles entre une position de retrait et une position active dans laquelle un bord de découpe de chaque lame vient en contact avec le premier cylindre (3), afin de découper le mélange qui adhèrerait audit cylindre (3) à mesure d'une rotation de celui-ci. 10 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque lame de découpe latérale a sensiblement une forme de disque monté rotatif autour d'un axe (X14) parallèle à l'axe (X3) du premier cylindre (3), le bord de découpe de ladite lame étant un bord périphérique dudit disque. 15 6. Mélangeur (1) pour réaliser un mélange de matières, caractérisé en ce qu'il comprend deux cylindres (2, 3) chacun étant monté rotatif autour d'un axe (X2, X3) respectif, et, deux racles de mélange (6, 7) ; lesdits axes étant parallèles entre eux et sensiblement dans un même 20 plan sensiblement horizontal, avec un écartement choisi (E) entre lesdits cylindres afin d'y introduire les matières à mélanger ; chaque racle de mélange comprenant un bord de raclage prévu pour venir sensiblement en contact contre un premier cylindre (3) parmi lesdits cylindres ; et, 25 une première racle (6) parmi lesdites racles de mélange étant disposée au voisinage d'une première extrémité longitudinale du premier cylindre, et son bord de raclage étant orienté de telle sorte qu'il tend à repousser le mélange en direction d'une deuxième extrémité longitudinale, opposée à la première, dudit premier cylindre ; la 30 deuxième racle (7) étant disposée au voisinage de ladite deuxième extrémité dudit premier cylindre, et son bord de raclage étant orienté de 3025727 -10- telle sorte qu'il tend à repousser ledit mélange en direction de ladite première extrémité. 7. Mélangeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque racle 5 de mélange est mobile indépendamment de l'autre, de sorte que l'une peut être active lorsque l'autre est en retrait, de préférence alternativement. 8. Mélangeur selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il 10 comprend en outre une racle de découpe longitudinale (13) disposée sous le premier cylindre (3) et comprenant un bord de découpe sensiblement parallèle à l'axe (X3) dudit cylindre (3), ladite racle de découpe étant mobile entre une position active et une position en retrait, de sorte que dans la position active ledit bord de découpe vient en 15 contact avec une génératrice dudit cylindre (3), afin de découper le mélange qui adhère au cylindre. 9. Mélangeur selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des lames de découpe latérale (14), mobiles entre une 20 position de retrait et une position active dans laquelle un bord de découpe de chaque lame vient en contact avec le premier cylindre (3), afin de découper le mélange qui adhère audit cylindre (3) à mesure d'une rotation de celui-ci. 25 10.Mélangeur selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque lame de découpe latérale a sensiblement une forme de disque monté rotatif autour d'un axe (X14) parallèle à l'axe (X3) du premier cylindre (3), le bord de découpe de ladite lame étant un bord périphérique dudit disque. 30 11.Mélangeur selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de sécurité parmi des barrières immatérielles (19) et un capot rabattable (21), lesdites barrières 3025727 lorsqu'elles sont franchies et ledit capot lorsqu'il est relevé étant notamment prévus pour immobiliser les cylindres et/ou les racles. 12.Mélangeur selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce qu'il 5 comprend des moyens pour régler l'écartement (E) entre les cylindres.