Brevet FR3077223A1 — publié le 20190802

MELANGEUR STATIQUE DE RESINES BI COMPOSANT La présente invention décrit un mélangeur statique utilisable pour effectuer efficacement le mélange de 2 composants d'une résine de type polyuréthane, époxide, métacrylate, acrylique, polyurée. Pour appliquer une résine bi composant, il est nécessaire que les composants soient efficacement mélangés avant d'être pulvérisés ou coulés. Les techniques existantes utilisent 2 types de technologies : - Mélange des composants par un mélangeur dynamique : des pièces mécaniques sont mues par un moteur pneumatique ou électrique, et ces pièces mobiles malaxent la résine mélangée au contact de pièces fixes. Ce système est efficace, mais est peu utilisé pour des résines bi composant car il nécessite beaucoup d'entretien, de nettoyage, et pose à haute pression des problèmes d'étanchéité des presses étoupes assurant l'étanchéité du mélangeur. - Mélange à l'aide de mélangeurs statiques constitués par une hélice située à l'intérieur d'un tube : la longueur de tels mélangeurs selon les produits à mélanger est importante (de 40 cm à 1 mètre parfois). Ce système est simple, efficace, mais très encombrant, ce qui pose des difficultés - ou impossibilités - dans certaines conditions d'utilisation. - Mélange à l'aide de mélangeurs statiques constitués d' « osselets » assemblés dans un tube, généralement 7 à 10 osselets, qui créent un chemin tortueux pour mélanger la résine. Ce système est efficace, peu encombrant (environ 15 cm à 20 cm selon le nombre d'osselets). Il est cependant plus coûteux, et plus difficile d'entretien (nettoyage, qui nécessite le démontage du mélangeur et des osselets). Les mélangeurs statiques ou dynamiques sont fixés sur une tête de mélange à laquelle sont connectés les tuyaux d'arrivée des 2 composants. Ces techniques de mélange de résine sont applicables pour pulvériser des résines pas trop réactives (DPU - Durée Pratique d'Utilisation -de 40 sec mini); Cela écarte les résines très réactives telles que les résines polyurées, qui ont des DPU de l'ordre de quelques secondes (de 2 à 20 secondes). Avec de telles résines, les techniques de mélange utilisées sont un mélange externe directement dans le pistolet de projection - Cela nécessite une viscosité des composants très proches, et une très faible viscosité du mélange - Cela nécessite donc de chauffer fortement les composants - (souvent à plus de - 2 - 70°C), ce qui en outre réduit encore le DPU de la résine !! Ces techniques présentent des difficultés : risque de cloques en cas de très faible écart de dosage causé par une impureté par exemple, bouchage du pistolet, difficulté de nettoyage etc... 5 La présente invention décrit une nouvelle technique de mélangeur statique de 2 composants présentant les caractéristiques suivantes : - Pas de nécessité d'une tête de mélange, les tuyaux d'arrivée des 2 composants étant directement fixés sur le mélangeur. - Encombrement réduit du mélangeur : de 1 à 7 cm de longueur 10 - Diamètre du mélangeur de 5 à 40 mm selon le débit des composants - Nettoyage aisé par rinçage avec solvant de nettoyage, sans nécessité de démonter le mélangeur. Ce nouveau type de mélangeur permet des applications de projection de résines dans des canalisations de faibles diamètres : en effet, le mélangeur 15 est fixé à la turbine de projection de la résine, ou à la buse de pulvérisation, et son faible encombrement permet de suivre le tracé de canalisations de faibles diamètres (de l'ordre de 2 à 3 cm) tout en suivant les coudes à 90° par exemple. Il est ainsi possible de pulvériser des résines très réactives, et donc d'appliquer en une couche une épaisseur importante de résine 20 (3 à 4 mm par exemple). Actuellement, le dispositif de mélange et la tête de mélange doit être située à l'extérieur de la canalisation en raison de leur encombrement. La résine est ensuite poussée dans un tuyau à l'intérieur de la canalisation sur une longueur de 12 à 15 m. Cela nécessite une résine à faible réactivité, pour éviter qu'elle ne polymérise dans le tuyau avant 25 d'être pulvérisée. Ainsi la pose d'un film épais nécessite plusieurs passages, avec un délai important d'attente entre les couches. Une demande de brevet a été déposée par M. MASSARD en 2015 N° 15 /00484 qui présente une technique permettant de réaliser un flux de résine constitué de 2 composants dont l'un des composants est situé au 30 milieu de l'autre composant (revendication N° 3). Ceci est obtenu par la réalisation d'un tube contenant l'un des composants centré dans un autre tube contenant l'autre composant. Ces tubes sont ouverts aux extrémités, permettant ainsi l'écoulement des 2 composants avec l'un des composants centré dans l'autre composant. Avec ce dispositif, la proportionnalité du dosage est assurée, mais le mélange des composants est assuré par un - 3 - autre dispositif (dans le cas du brevet N°15/00484 la résine dosée est coulée dans un bol rotatif comportant une chambre de mélange tournant à grande vitesse) La présente invention reprend le principe de mise en place d'un tube 5 contenant l'un des composants à l'intérieur d'un autre tube contenant l'autre composant, mais le tube centré à l'intérieur du grand tube est fermé à son extrémité. Pour permettre l'écoulement du liquide dans le tube de grand diamètre, l'extrémité du tube est percée d'un nombre important de petits trous régulièrement espacés le long du diamètre du tube, sur 10 plusieurs rangées. Ces trous peuvent avoir un diamètre de 0,2 mm à 1 mm d'ouverture espacés de 0,2 mm à 1 mm par exemple. Ils sont situés sur plusieurs rangées, de 1 à 10 rangées selon le diamètre des trous. Le composant est évacué par ces trous dans le liquide circulant dans l'autre tube, et les 2 composants sont ainsi mélangés (figure 1) Dans une 15 réalisation pratique, il est nécessaire que la pression du composant A circulant dans le tube de faible diamètre soit à une pression supérieure à celle du composant B circulant dans le tube de plus grand diamètre (figure 2). Ainsi le jet de liquide s'échappant du trou heurtera la paroi interne du tube de grand diamètre, créant des turbulences favorables au 20 mélange des composants. La résine ainsi mélangée est ensuite projetée par des techniques classiques telles que buses de pulvérisation (figure 3), ou bol tournant à grande vitesse évacuant la résine par force centrifuge (figure 4). La résine mélangée peut également être adaptée à une buse de coulée 25 (figure 5) Ainsi, on peut concevoir l'exemple de dispositif de mélangeur suivant : -diamètre externe du tube du composant B : 6 mm -diamètre interne du tube du composant A : 3 mm -diamètre des trous : 0,4 mm 30 -nombre de trous le long du diamètre du tube du composant A : 9 - nombre de rangées : 4 (rangées espacées de 1 mm) Soit nombre total de trous : 36 - Longueur du mélangeur : 2 cm - Diamètre du mélangeur : 1 cm (avec les 2 tubes d'alimentation côte à 35 côte transportant les composants) - 4 - L'espace entre les 2 tubes concentriques est de 1,2 mm environ, et la pression du fluide sortant du tube A heurtera le tube B, créant des mouvements de turbulence importants. Le principe de ce mélangeur peut être adapté à toute autre configuration, 5 avec des débits plus importants, des diamètres de tubes plus importants etc... Dans une autre configuration du brevet, les trous peuvent être remplacés par des lumières régulièrement espacées, ces lumières pouvant avoir une largeur de 0,3 à 1 mm d'ouverture par exemple, et une longueur de 1 mm io à 1 cm par exemple pour des tubes de grands diamètres et grands débits. Ces lumières permettent un nettoyage plus facile du mélangeur en fin d'application par rinçage avec un solvant de nettoyage (figure 6). Ces lumières peuvent être disposées sur la circonférence du tube, en plusieurs rangées parallèles, ou disposées en croix le long de la 15 circonférence du tube, créant un flux de deux jets liquides se croisant, améliorant le mélange (figure N° 7) Dans une autre disposition du brevet, on peut réaliser un système selon la configuration décrite (tube d'un composant situé à l'intérieur d'un tube où circule l'autre composant), le tube situé à l'intérieur étant équipé en son 20 extrémité d'une buse de pulvérisation qui pulvérise le composant dans l'autre composant réalisant ainsi un mélange par les turbulences créées sous la forte pression de pulvérisation (figure REVENDICATIONS1. Mélangeur statique de résines bi composant caractérisé en ce qu'il est constitué par un tube contenant un autre tube centré au mieu du tube , fermé à son extrémité, et percé de trous ou de lumières . 2. Mélangeur statique selon la revendication 1 caractérisé en ce que les trous ont des diamètres 0,2 à 1 mm espacés le long du diamètre du tube sur plusieurs rangées espacées de 0,2 à 1 mm situées à son extrémité. 3. Mélangeur statique selon la revendication 1 caractérisé en ce que les lumières ont une largeur de 0,3 mm à 1 mm et une longueur de 1 mm à 1 cm placées le long de la circonférence du tube. 4. Mélangeur statique selon les revendications 2 et 3 caractérisé en ce que les trous et lumières sont situés sur 1 à 10 rangées . 5. Mélangeur statique selon la revendication 3 caractérisée en ce que les lumières sont croisées , le centre des croisements étant situé le long de la circonférence du tube. 6. Mélangeur statique selon les revendications 1, 2 ,3 ,4 caractérisé en ce qu'il est relié à une buse de pulvérisation de la résine . 7. Mélangeur statique selon les revendications 1 , 2, 3, 4 caractérisé en ce qu'il est adapté à un bol de pulvérisation. 8. Mélangeur statique selon les revendications 1 , 2 ,3, 4 ou 5 caractérisé en ce qu'il est adapté à une buse de coulée. 9. Mélangeur statique selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'extrémité du tube intérieur fermé est percé d'une seule ouverture correspondant à une buse de pulvérisation. 30