Dispositif et installation de mixage de produits visqueux et/ou fluides et utilisation d'un tel dispositif

Description

[0001] La présente invention est relative au mixage de produit visqueux et/ou fluides. Elle concerne en premier lieu un dispositif pour mixer des produits visqueux et/ou fluides comportant un récipient étanche muni d'au moins un orifice de sortie. Ledit récipient est destiné à recevoir les produits à mélanger et contient un agitateur pour mixer lesdits produits.

[0002] De tels dispositifs sont connus, mais ces dispositifs connus présentent des inconvénients.

[0003] Le brevet FR-A-1 208 222 décrit un dispositif comportant un récipient cylindrique dans l'axe duquel est monté l'arbre de l'agitateur, pourvu radialement de fils ou de barreaux de brassage, etc. L'entraînement de l'agitateur se fait au moyen d'un moteur quelconque, par exemple électrique ou à l'air comprimé.

[0004] A la première chambre de mixage, aboutissent un conduit d'amenée du produit, ainsi qu'un conduit d'air comprimé. Un passage relie la chambre de mixage à la chambre d'expansion. La chambre d'expansion est à son tour reliée au moyen d'une soupape de détente et d'un diaphragme allongé, par exemple un tube étroit, à la chambre de mixage, dans laquelle règne la pression normale. Dans cette chambre de mixage, est également monté un agitateur, qui est solidaire de celui qui est monté dans le cylindre de mixage. A la chambre de mixage, à laquelle peut être adapté un prolongement, par exemple un tuyau pouvant remplir la fonction d'une buse allongée, aboutissent plusieurs conduits tels qu'un conduit d'introduction des agents de durcissement, comportant une soupape de dosage et de réglage.

[0005] Le dispositif réalisé selon le brevet FR-A-1 208 222 utilise des joints dynamiques entre l'arbre de l'agitateur et le récipient ce qui limite la pression d'utilisation à 100 bars.

[0006] La pression engendre un effort de frottement important du joint sur l'arbre et il s'ensuit des échauffements parfois nuisibles aux produits. Ceci génère également une plus forte puissance moteur.

[0007] Les produits n'étant pas forcément lubrifiants, le joint a une durée de vie limitée. Il se produit toujours des fuites au niveau du joint, ce qui peut être inacceptable avec des produits dangereux, ou des gaz.

[0008] Enfin, ce système génère une poussée par un effet vérin dû à la sortie de la tige rotor. Il faut donc compenser cette poussée.

[0009] La présente invention remédie à ces inconvénients et apporte divers avantages consistant essentiellement à ce que le produit s'écoule dans le même sens, soit systématiquement balayé et traverse tout le dispositif sans variation de perte de charge quelle que soit la position de l'agitateur à l'arrêt ou en fonction.

[0010] A cet effet, l'invention concerne un dispositif selon la revendication 1.

[0011] Suivant d'autres caractéristiques du dispositif selon la présente invention:

• l'agitateur est guidé par au moins deux systèmes rotulants tel qu'une rondelle élastique ou une rotule ;
• l'agitateur est mû en translation circulaire par l'intermédiaire des systèmes rotulants ;
• l'agitateur comprend un bras de manoeuvre lié à une pièce cylindrique par un premier système rotulant tel qu'une rondelle élastique au niveau de l'une de ses extrémités et comprend à son autre extrémité un deuxième système rotulant auquel est communiqué le mouvement provenant d'un moteur par l'intermédiaire d'un excentrique fixé à la partie de récipient contenant le bras de manoeuvre, ladite partie de récipient étant flexible ;
• une partie de l'intérieur du récipient contenant la pièce cylindrique présente une configuration tronconique ;
• l'orifice d'entrée est centré par rapport au mouvement de translation circulaire du bras de manoeuvre lié à la pièce cylindrique de l'agitateur ;
• le conduit d'amenée et l'orifice de sortie sont disposés chacun à une extrémité respective du récipient ;
• l'orifice de sortie se situe sensiblement dans le prolongement de l'agitateur ;
• un tube flexible de transport de produit mélangé provenant de l'orifice de sortie est disposé de manière sensiblement parallèle à la partie flexible du récipient.

[0012] L'invention concerne aussi une installation de fabrication de pièces en matériau moussé du type comprenant un plateau au contact d'un fût étanche muni d'au moins un conduit d'amenée de gaz comprimé, d'un conduit de purge et d'un conduit de sortie équipé d'au moins une pompe, ledit conduit de sortie étant relié à un dispositif mixeur alimentant une buse d'extrusion, le dispositif étant tel que défini ci-dessus.

[0013] L'invention concerne encore l'utilisation d'un dispositif correspondant au dispositif décrit précédemment pour mixer, sous des pressions allant jusqu'à 300 bars, des produits pour former des pièces en matériau moussé telles que des joints d'étanchéité statique déposés in-situ ou par transfert.

[0014] Un exemple non limitatif de mise en oeuvre de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés sur lesquels :

• la Fig. 1 représente schématiquement en coupe verticale une installation de fabrication de pièces en matériau moussé selon l'invention ;
• la Fig. 2 est une vue prise en coupe verticale d'un dispositif pour mixer des produits utilisés dans cette installation.

[0015] L'installation représentée à la Fig. 1 comporte un fût 1 formant réserve de produit visqueux thermoplastique 2 et une table élévatrice 3.

[0016] Le fût est fermé par un plateau chauffant 4. La table élévatrice est en contact avec le produit 2 et le plateau chauffant 4 au moyen d'un vérin hydraulique 5.

[0017] Une pompe double effet 6 actionnée par un vérin hydraulique 7 à double tige 8 est montée sur le plateau 4.

[0018] Le plateau chauffant 4 est relié par une conduite 9 à un dispositif mixeur 10 comprenant un récipient étanche 11 muni d'un conduit d'amenée 12a du produit visqueux 2, d'un conduit d'amenée 12b d'azote 13 et d'un orifice de sortie 14. Le récipient 11 contient un agitateur 15. Un tube flexible 16 disposé sensiblement parallèlement à la partie inférieure de l'agitateur est relié à l'orifice de sortie 14.

[0019] Le tube flexible 16 est relié à un pistolet 17 par un conduit 18. Le pistolet 17 comporte une buse d'extrusion 19. L'azote 13 est contenu dans une bouteille 20 reliée à un compresseur 21, lui-même relié au conduit d'amenée 12b.

[0020] Le fonctionnement de l'installation est le suivant : le fût 1 est déposé et centré sur la table élévatrice 3 qui maintient en contact le produit 2 et le plateau 4 avec une force constante grâce au vérin 7. Par la conduite 9 et le conduit d'amenée 12a, le produit est directement admis dans le dispositif mixeur 10.

[0021] L'azote 13 provenant de la bouteille 20 est admis dans le compresseur hydropneumatique 21 qui élève la pression à 300 bars. L'azote sous pression est introduit dans le dispositif mixeur 10 par le conduit d'amenée 12b. Par un mouvement de l'agitateur 15 dans le récipient 11, le produit 2 et l'azote 13 sont mélangés. Sous l'effet de la température et de la pression, le produit 2 contenant l'azote en dissolution est acheminé par le conduit 18 au pistolet 17 qui l'extrude pour former un joint d'étanchéité réticulant à l'humidité sur la pièce où il adhère.

[0022] Le dispositif mixeur 10 pouvant être utilisé dans l'installation décrite précédemment et représentée à la Fig. 2 comporte un récipient 11 muni d'un conduit d'amenée (12) comprenant une partie supérieure rigide 22 et une partie inférieure flexible 23 liées par une bague de fixation 24 à un excentrique 26 par l'intermédiaire d'un support 27 présentant une excroissance cylindrique 28 logée de manière excentrée et légèrement inclinée par rapport à l'axe de l'excentrique. L'excentrique est monté libre en rotation dans un châssis 29. Un moteur 30 placé sous le châssis 29 est relié à l'excentrique 26.

[0023] Le support 27 présente une canalisation 31 provenant de la partie inférieure du récipient 11 et débouchant dans le tube flexible 16. La partie rigide 22 du récipient est constituée de deux pièces superposées 32, 33 fermées par un couvercle 34. La partie interne 35 de la pièce 33 présente en partie une forme tronconique évasée vers le couvercle 34. L'agitateur 15 comprend une pièce cylindrique 36 fixée à un bras de manoeuvre 37. La pièce cylindrique 36 est logée dans la partie interne de la pièce 33. Le bras de manoeuvre 37 est logé partiellement dans la partie flexible du récipient 11. Une rondelle élastique 38 présentant des jours est interposée dans la partie interne de la partie rigide du récipient 11 au niveau de la jonction entre le bras de manoeuvre 37 et la pièce 36. Par son extrémité inférieure 39, le bras de manoeuvre 37 est lié au support 27 au moyen d'une rotule 40 logée dans une pièce cylindrique creuse 41. La rotule 40 présente des perçages débouchants 42 ouverts dans la pièce creuse 41.

Revendications

1. Dispositif pour mixer des produits visqueux et/ou fluides comportant un récipient étanche (11) muni d'au moins un conduit d'amenée (12) des produits (2, 13) situé à une extrémité du récipient et d'au moins un orifice de sortie (14) disposé à l'extrémité opposée du récipient, ledit récipient (11) étant destiné à recevoir les produits à mélanger et contenant un agitateur (15) pour mixer lesdits produits, ledit agitateur étant entièrement contenu dans le récipient (11), caractérisé en ce que l'agitateur (15) est constitué d'une pièce cylindrique (36) fixée sur un bras de manoeuvre (37) guidé par un premier système rotulant (38) au niveau de l'une des extrémités du bras (37) et par un deuxième système rotulant (40) à l'autre extrémité du bras (37), ledit agitateur étant mû en un mouvement de translation circulaire au moyen d'un excentrique (26) entraîné par un moteur (30).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier système rotulant (38) est une rondelle élastique présentant des jours et fixée dans la partie rigide du récipient (11).

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le deuxième système rotulant (40) disposé à une extrémité du bras de manoeuvre (37) relie ledit bras à un support (27) présentant une excroissance (28) logée dans l'excentrique (26).

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le bras de manoeuvre (37) est contenu dans une partie inférieure flexible (23) du récipient (11).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, dans lequel une partie de l'intérieur du récipient contenant la pièce cylindrique (36) présente une configuration tronconique.

6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel l'orifice d'entrée est centré par rapport au mouvement de translation circulaire du bras de manoeuvre lié à la pièce cylindrique de l'agitateur.

7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'orifice de sortie se situe sensiblement dans le prolongement de l'agitateur.

8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un tube flexible (16) de transport de produit mélangé provenant de l'orifice de sortie (14) est disposé de manière sensiblement parallèle à la partie flexible du récipient (11).

9. Installation de fabrication de pièce en matériau moussé comprenant un plateau (4) en contact d'un fût étanche (1) muni d'au moins un conduit d'amenée de gaz comprimé, d'un conduit de purge et d'un conduit de sortie (12a) équipé d'au moins une pompe (6), ledit conduit de sortie étant relié a un dispositif mixeur (10) alimentant une buse d'extrusion (19), le dispositif mixeur, disposé de manière fixe par rapport au plateau du fût, étant conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.

10. Utilisation d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 pour mixer, sous des pressions allant jusqu'à 300 bars, des produits pour former des pièces en matériau moussé, de préférence des joints d'étanchéité statique déposés in-situ ou par transfert.

Claims

1. Device for mixing viscous and/or fluid products comprising a sealed container (11) equipped with at least one feed conduit (12) for the products (2, 13) situated at one end of the container and with at least one outlet orifice (14) arranged at the opposite end of the container, said container (11) being intended to receive the products to be mixed and containing a stirrer (15) for mixing said products, said stirrer being completely contained in the container (11), characterised in that the stirrer (15) consists of a cylindrical part (36) fixed on a manipulating arm (37) guided by a first pivot system (38) in the region of one of the ends of the arm (37) and by a second pivot system (40) at the other end of the arm (37), said stirrer being set into a circular translation movement by means of a cam (26) driven by a motor (30).

2. Device according to claim 1, characterised in that the first pivot system (38) is an elastic washer which has apertures and is fixed in the rigid portion of the container (11).

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterised in that the second pivot system (40) arranged at one end of the manipulating arm (37) connects said arm to a support (27) having a protuberance (28) accommodated in the cam (26).

4. Device according to any one of claims 1, 2 or 3, characterised in that the manipulating arm (37) is contained in a lower flexible portion (23) of the container (11).

5. Device according to any one of claims 1, 2 or 3, in which a portion of the interior of the container containing the cylindrical part (36) has a truncated cone-shaped configuration.

6. Device according to claim 5, in which the inlet orifice is centred relative to the circular translation movement of the manipulating arm connected to the cylindrical part of the stirrer.

7. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the outlet orifice is located substantially in the extension of the stirrer.

8. Device according to one of the preceding claims, in which a flexible tube (16) for transporting mixed product originating from the outlet orifice (14) is arranged substantially parallel to the flexible portion of the container (11).

9. Installation for manufacturing parts of foamed material comprising a tray (4) in contact with a sealed barrel (1) equipped with at least one compressed gas feed conduit, a purging conduit and an outlet conduit (12a) equipped with at least one pump (6), said outlet conduit being connected to a mixing device (10) supplying an extrusion nozzle (19), the mixing device arranged stationarily relative to the tray of the barrel corresponding to any one of the preceding claims.

10. Use of a device according to any one of claims 1 to 8 for mixing products, under pressures of up to 300 bar, to form parts of foamed material, preferably static gaskets deposited in-situ or by transfer.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Mischen viskoser Produkte und/oder von Fluiden, welche einen dichten Behälter (11) umfaßt, der mit mindestens einer sich an einem Ende des Behälters befindenden Zuleitung (12) für Produkte (2, 13) und mit mindestens einer am gegenüberliegenden Ende des Behälters angeordneten Austrittsöffnung (14) versehen ist, wobei der Behälter (11) die zu vermischenden Produkte aufnehmen soll und einen Rührer (15) zum Vermischen dieser Produkte enthält und der Rührer sich vollständig im Behälter (11) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührer (15) aus einem zylindrischen Teil (36) besteht, das an einem Betätigungsarm (37) befestigt ist, der an einem Ende des Arms (37) von einem ersten kugelgelenkigen System (38) und am anderen Ende des Arms (37) von einem zweiten kugelgelenkigen System (40) geführt wird, wobei der Rührer mittels eines von einem Motor (30) angetriebenen Exzenters (26) in kreisförmige Translationsbewegung versetzt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste kugelgelenkige System (38) eine elastische Unterlegscheibe ist, die Öffnungen aufweist und im starren Teil des Behälters (11) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch das an einem Ende des Betätigungsarms (37) angeordnete zweite kugelgelenkige System (40) dieser Arm mit einem Träger (27) verbunden wird, welcher einen vom Exzenter (26) aufgenommenen Vorsprung (28) besitzt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsarm (37) im flexiblen unteren Teil (23) des Behälters (11) enthalten ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, worin ein Teil des Inneren des Behälters, welcher das zylindrische Teil (36) enthält, eine kegelstumpfförmige Gestalt aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, worin die Eintrittsöffnung in bezug auf die kreisförmige Translationsbewegung des Betätigungsarms, der mit dem zylindrischen Teil des Rührers verbunden ist, zentriert ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung sich im wesentlichen in Verlängerung des Rührers befindet.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin ein flexibler Schlauch (16) für den Transport des vermischten Produktes, das von der Austrittsöffnung (14) kommt, im wesentlichen parallel zum flexiblen Teil des Behälters (11) angeordnet ist.

9. Anlage zur Herstellung eines Schaumstoffteils, welche einen sich in Kontakt mit einem dichten Faß (11) befindenden Deckel (4) umfaßt, der mit mindestens einer Druckgaszuleitung, einer Reinigungsleitung und einer mit mindestens einer Pumpe (6) ausgestatteten Ableitung (12a) versehen ist, wobei die Ableitung mit einer Mischeinrichtung (10) verbunden ist, welche eine Extrudierdüse (19) versorgt, und die in bezug auf den Faßdeckel fest angeordnete Mischeinrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche entspricht.

10. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Mischen von Produkten unter Drücken von bis zu 300 bar, wobei Schaumstoffteile, vorzugsweise statische Dichtungen, geformt werden, die in situ oder durch Transfer aufgebracht werden.

Dessins