[0001] La présente invention concerne la préparation d'une pâte de moulage à base d'alginates,de
plâtre ou substances similaires, cette préparation étant effectuée par brassage d'une
poudre d'alginates,de plâtre ou substances similaires avec de l'eau et les pâtes obtenues
étant utilisées en art dentaire et notamment, en ce qui concerne les alginates, pour
le moulage d'empreintes dentaires et, en ce qui concerne les autres substances principalement
des mélanges de plâtre avec de la silice, des silicates ou des phosphates pour le
moulage de revêtements compensateurs. Ces pâtes doivent être absolument homogènes
et ne pas présenter de bulles de gaz incluses.
[0002] Il est usuel de réaliser ces mélanges par spatulation mécanique notamment avec un
agitateur à pales entraîné en rotation dans le bol contenant le mélange. On a également
proposé, pour éliminer les inclusions gazeuses du mélange, de mettre le bol sous vide
pendant la spatulation.
[0003] FR-A-1.473.563 qui concerne le même domaine de la technique procéde, dans une première
chambre, à une spatulation sous vide puis, pour améliorer l'élimination des inclusions
gazeuses et l'homogénéisation, transfère le mélange dans une deuxième chambre dans
laquelle la pâte est soumise simultanément à des vibrations mécaniques et au vide.
Il est en effet connu,notamment dans la technique des bétons,que le vibrage améliore
l'homogénéité des pâtes.
[0004] Ce procédé connu de préparation d'une pâte sous vide qui effectue le brassage dans
une première enceinte et la vibration dans une seconde enceinte présente de nombreux
inconvénients pratiques tels que notamment la nécessité d'un transfert d'une enceinte
à l'autre au cours du procédé de préparation. Il présente également d'autres inconvénients
en ce qui concerne l'homogéneité du mélange et la présence dans le mélange final
de très fines bulles gazeuses.
[0005] Le premier de ces inconvénients est dû au fait que le malaxeur ou spatulateur présente
des zones mortes notamment la couche de surface qui adhère à la paroi du bol et aux
pales du spatulateur, zones dans lesquelles il n'y a pas de malaxage mécanique de
la pâte. Le second de ces inconvénients résulte de la faible amplitude des vibrations
mécaniques qui est insuffisante pour assurer une circulation des fines bulles gazeuses
provoquant une coalescence accroissant leur volume jusqu'à leur donner une force ascensionnelle
suffisante notamment dans une pâte visqueuse.
[0006] La présente invention résulte de la découverte qu'il est possible d'éviter l'ensemble
de ces inconvénients.
[0007] Le procédé,conforme à l'invention,de préparation d'une pâte par mélange d'au moins
une substance constituante sous forme d'une poudre avec au moins une substance constituante
sous forme liquide, malaxage mécanique sous vide du mélange et mise en vibration sous
vide du mélange est caractérisé en ce que l'on soumet le mélange à un champ de vibra
tion pendant au moins la phase finale du malaxage mécanique.
[0008] Selon un mode de réalisation préférentiel le mélange est, tout d'abord vibré puis
après mise sous vide, malaxé mécaniquement. Cette mise en vibration avant malaxage
favorise l'imbibition de la poudre par le liquide avant la spatulation. La fréquence
des vibrations peut être comprise entre 50 et 15000 Hz de préférence entre 2000 et
8000 Hz et leur amplitude entre 0,1 et 5 mm.
[0009] Dans le procédé conforme à l'invention la mise en vibration de la masse malaxée pendant
la spatulation décolle les couches superficielles des parois et les repousse dans
la zone soumise à l'écoulement et au laminage des filets de pâte dus au brassage
mécanique. Simultanément les fines bulles gazeuses sont soumises par l'effet des vibrations
à des cycles rapides de compression-dépression qui facilitent leur circulation dans
la pâte mais elles sont en même temps mises en circulation par le brassage mécanique,
ce qui favorise la coalescence sous forme de bulles de plus grand volume présentant
une force et une vitesse ascensionnelles plus élevées.
[0010] Selon une autre caractéristique du procédé la direction verticale ou horizontale
des vibrations, c'est-à-dire paralléle ou perpendiculaire à l'axe de rotation du malaxeur,
est choisie en fonction de la densité et de la viscosité de la pâte.
[0011] Selon une autre caractéristique les substances constituantes, notamment l'eau qui
constitue le liquide, sont mises en oeuvre à une température basse voisine du point
de congélation du liquide. Eventuellement le système est refroidi pendant le malaxage
mécanique.
[0012] La présente invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre
du procédé, ce dispositif comportant une embase, un bol de révolution porté par cette
embase, un couvercle qui ferme ce bol de façon étanche, une conduite de mise sous
vide débouchant sous la face inférieure du couvercle et reliée à son autre extrémité
à une source de vide et des pales de malaxage portées par un axe traversant le couvercle,
l'axe étant relié par un organe de liaison avec un moteur d'entraînement en rotation
et le dispositif étant caractérisé en ce que le bol est suspendu sous le couvercle
et solidarisé de façon amovible avec celui-ci avec des moyens pour impartir des vibrations
à l'ensemble du couvercle et du bol par l'intermédiaire du couvercle.
[0013] Selon une autre caractéristique la paroi du bol comporte un circuit pour la circulation
d'un réfrigérant.
[0014] D'autres caractéristiques de l'invention et notamment du dispositif apparaîtront
à la lecture de la description détaillée faite ci-après avec référence au dessin
ci-annexé dans lequel la figure unique est une vue en élévation schématique avec
coupe partielle d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de malaxage.
[0015] Le dispositif comporte un bâti désigné par la référence d'ensemble 1 avec un socle
2, un pied formant colonne 3 et une console supérieure 4. Dans la partie du bâti formant
la colonne 3 et la console 4 sont logés le moteur électrique 5 d'entraînement de
l'ensemble et la pompe à vide 6 entraînée depuis le moteur par une courroie de transmission
7, le moteur et la pompe étant montés sur une platine 8. La pompe à vide 6 refoule
dans une chambre de filtrage et d'amortissement 9 et aspire par une conduite 10. Sur
le bâti sont également montés un générateur de vibrations verticales 11a et un générateur
de vibrations horizontales 11b.
[0016] Sous la console 4 est suspendue par des blocs élastiques 12, l'embase vibrante 13
qui est constituée par un caisson relié par une tige 14 à l'organe vibrant du générateur
11.
[0017] L'arbre du moteur 5 entraîne par un engrenage réducteur 15 un arbre vertical 16 qui
est solidarisé par un accouplement élastique déformable 17 avec un bloc raccord d'axe
d'un type quelconque connu 18, ce bloc raccord étant solidaire de l'embase vibrante
13.
[0018] L'embase vibrante 13 présente dans son fond trois cuvettes cylindriques espacées
de 120°, l'une de ces cuvettes 19 étant reliée à la canalisation 10 de la pompe à
vide et les deux autres 20 étant borgnes.
[0019] Le couvercle 21 du bol de spatulation porte trois tétons 22 destinés à venir s'engager
de façon étanche grâce à un joint périphérique 23 dans les trois cuvettes, ces tétons
présentant un canal central 24 qui débouche dans la face inférieure du couvercle 21.
Au centre le couvercle 21 comporte un manchon 25 dans lequel est monté à rotation
de façon étanche un axe 26 portant à sa partie inférieure des pales 27 perforées.
Lorsque le couvercle est mis en place sur l'embase vibrante 13 par engagement des
tétons 22 dans les cuvettes 20-21, le manchon 25 et l'arbre 26 s'engagent dans une
fenêtre de la surface inférieure de l'embase et l'arbre 26 vient s'enclencher dans
le bloc raccord d'axe 18 pour que les pales 27 puissent être entraînées en rotation
par le moteur 5.
[0020] Le bol 28 vient s'adapter de façon étanche par un joint 29 sous le couvercle 21.
[0021] Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
[0022] Après avoir versé dans le bol 28, les constituants du mélange et le couvercle 21
étant en place sur le bol 28 on applique l'ensemble 21-28 sur l'embase vibrante 13.
On sélectionne la direction des vibrations en commutant l'alimentation du générateur
de vibrations sur le générateur 11a donnant des vibrations verticales ou 11b donnant
des vibrations horizontales, lesdites vibrations ayant une fréquence de 5 à 6000 Hz
et une amplitude comprise entre 1,25 et 2,50mm. Après mise en route du générateur
de vibrations on met en route le moteur 5, celui-ci entraînant la pompe à vide 6 qui
met sous dépression par le canal 10 et le canal 24 du téton 22 engagé dans la cuvette
19, le volume du bol. La dépression est également transmise par le canal 24 des deux
autres tétons dans les cuvettes 20, ce qui assure un maintien renforcé de l'ensemble
constitué par le couvercle 21 et le bol 28 sous l'embase vibrante 13. Il en résulte
que le mélange et le malaxage s'effectuent sous vide sous l'action combinée d'un brassage
mécanique et de vibrations.
[0023] A titre d'exemple de mise en oeuvre du procédé on a placé dans le bol un mélange
constitué par 25 g d'alginateset 20 g d'eau à une température de 9°C. La dépression
dans le bol était de 110 KPa, la vitesse de rotation des pales était de 250 tours/min
et les vibrations avaient une fréquence de 5.500 Hz avec une amplitude de 1,75 mm.
Après 20 secondes de fonctionnement le mélange d'alginates était parfaitement homogène
et sans aucune bulle gazeuse perceptible.
1. Un procédé de préparation d'une pâte par mélange d'au moins une substance constituante
sous forme solide notamment en poudre avec au moins une substance constituante sous
forme liquide, malaxage mécanique sous vide du mélange et mise en vibration sous vide
du mélange,
caractérisé en ce que l'on soumet le mélange à un champ de vibration pendant au moins
la phase finale du malaxage mécanique.
2. Un procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le mélange est tout d'abord vibré puis, après mise sous vide,
malaxé mécaniquement.
3. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que la fréquence des vibrations est comprise entre 50 et 15000 Hz
de préférence 2000 à 8000 Hz et leur amplitude entre 0,1 et 5mm.
4. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que, selon la densité et la viscosité de la pâte, la direction des
vibrations est sélectionnée verticalement ou horizontalement.
5. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que les substances constituantes sont mises en oeuvre à une température
basse, de préférence voisine du point de congélation du liquide.
6. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 5 comportant une embase, un bol de révolution porté par cette embase, un cou
vercle qui ferme ce bol de façon étanche, une conduite de mise sous vide débouchant
sous la face inférieure du couvercle, et reliée à son autre extrémité à une source
de vide et des pales de malaxage portées par un axe traversant le couvercle, l'axe
étant relié par un organe de liaison avec un moteur d'entraînement en rotation,
caractérisé en ce que le bol (28) est suspendu sous le couvercle (21) et solidarisé
de façon amovible avec celui-ci avec des moyens (11) pour impartir des vibrations
à l'ensemble du couvercle (21) et du bol (28) par l'intermédiaire du couvercle.
7. Un dispositif selon la revendication 6,
caractérisé en ce qu'une embase vibrante (13) est suspendue sous une console (4) du
bâti (1) par des blocs élastiques (12), cette embase vibrante portant le couvercle
(21) dans lequel est monté à rotation l'axe (26) des pales (27) du malaxeur qui est
relié au moteur d'entraînement (5) par un accouplement mobile (18) et un amortisseur
de vibrations (17), le bol (28) étant maintenu par la depression sous le couvercle
(21) et l'embase vibrante (13) étant mise en vibration par les moyens (11a, 11b) portés
par l'embase (1).
8. Un dispositif selon la revendication 6,
caractérisé en ce que le couvercle (21) est centré sous l'embase vibrante (13) par
trois tétons (22) engagés dans des cuvettes (19-20) de l'embase, le vide du bol (28)
étant transmis dans ces cuvettes (19-20) pour maintenir l'ensemble du couvercle (21)
et du bol (28) en position sur l'embase vibrante (13).
9. Un dispositif selon la revendication 8,
caractérisé en ce que la mise sous vide du bol (28) est assurée par une conduite (10)
débouchant au fond d'une cuvette (19) de l'embase vibrante (13), les tétons (22) étant
percés axialement (24) pour établir une communication entre la cuvette (19) et le
bol (26) et entre ce dernier et les deux autres cuvettes (20).