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PROCEDE ET MACHINE A FABRIQUER LES BOUGIES EN CIRE ET OBJETS ANALOGUES.
Les bougies et objets analogues, tels que par exemple les cierges et le produit connu sous le nom de rat de cave ont été fabriqués jusqu9à présent par des opérations intermittentes à partir de la cire fondue. Le procédé ordinaire connu depuis très longtemps de fabrica- tion des bougies consiste donc à couler la cire dans des moules contenant une certaine longueur de mèche., tandis que les cierges et les rats de cave se fabriquent en faisant passer à plusieurs reprises une mèche de grande longueur dans un bain de cire fondue, jusqu9à ce quon obtienne 19épaisseur de cire voulueo D9autres procédés préconisés consistent à fabriquer ces produits par une opération de filage sous pression continue,
en refoulant la cire refroidie dans la machine à filer sous pression de 1?état liquide à 1?état semi-solide ou plastique,par un orifice au centre duquel on fait arriver une mèche dune manière continue et en faisant ensuite subir à la mèche recouverte de cire un refroidissement par 1?eau pour solidifier la cireo Mais en raison des propriétés thermiques spéciales de la cire, ce procédé a donné lieu à des difficultés et par suite il n9a pas été adopté dans l'industrie.
L'invention est basée sur le fait nouvellement découvert que la cire solide sous forme de particules peut être filée sous pression par un orifice, de façon à obtenir une baguette solide cohérente d'une résis- tance comparable à celle d'une barre coulée de même diamètre. En coséquen - ce l'invention à pour objet un procédé de fabrication d'une baguette en cire, qui consiste à filer sous pression par un orifice de la cire solide en particules.
Il a encore été découvert que si on file sous pression la cire solide en particules autour d9une mèche arrivant au centre de 1?orifice, la mèche adhère fortement à la cire et brûle aussi bien qu9une bougie mou- lée ordinaireo L9invention a donc encore pour objet un procédé de fabri-
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cation des bougies en cire et objets analogues qui consiste à refouler sots pression de la cire solide en particules,par un orifice au centre duquel on fait arriver et on guide une mèche qui peut être ainsi librement entrai- née en avant par la cire refouléeo
L'expression "cire solide en particulier" doit être considérée comme désignant de la cire solide sous forme de paillettes et/ou de poudre se composant de particules d'une forme quelconque, par exemple sphérique, cubique,
cylindrique ou irrégulière. Les paillettes ou particules élémen- taires peuvent être homogènes ou non au point de vue des dimensions et de la forme. La cire peut être mise sous forme de particules par un procédé quelconque approprié, mais on a constaté qu'un procédé avantageux par le- quel on obtient une poudre convenant au procédé suivant l'invention consis- te à projeter de fines gouttelettes de cire liquide dans l'air en leur fai- sant parcourir un trajet assez long pour leur permettre de se solidifier avant de se rassembler..
On peut obtenir des gouttelettes de dimensions appropriées, par exemple en projetant la cire liquide par un pulvérisateur ordinaire du type servant à la pulvérisation du combustible liquide, tel qu'un pulvérisateur à jet sous pression, dans lequel la pulvérisation est obtenue par la vitesse de rotation imprimée au liquide dans une chambre de turbulence. Cependant ainsi qu'il a déjà été dit, on emploie de préféren- ce dans certains cas de la cire en paillettes, qu'on peut obtenir en fai- sant couler de la cire liquide sur des rouleaux refroidis, desquels on enlève la couche de cire solidifiée, qu'on fragmente ensuite en paillettes.
Au lieu de pulvériser la cire ou de former des paillettes, on peut rédui- re la cire en particulier par exemple en la rapant, coupant ou par tout autre opération de désagrégation mécanique.
On peut faire arriver la cire solide en particules dans le cylindre de refoulement à la température ambiante ordinaire. La baguette de cire refoulée absorbe une certaine quantité de la chaleur de refoule- ment, mais elle est encore assez solide pour conserver sa forme de refou- lement sans se déformer d'une manière appréciable. La baguette peut être coupée commodément en portions lorsqu'elle sort de la filière-, mais lors- que ces portions doivent subir encore une opération de coupe ou de rapage, par exemple dans la fabrication des bougies, pour en former la pointe, il vaut mieux laisser refroidir les portions de la baguette au moins à la température ambiante, avant d'exécuter cette opération.
Lorsque la baguette filée est restée quelque temps au repos une fois refoulée, on peut constater que sa surface est légèrement rugueuse.
La rugosité de la surface n'est à considérer que lorsque le fini de la surface est de première importance, par exemple dans le cas de bougies de bonne qualitéo La surface extérieure de la baguette ou des portions de baguettes peut alors être râpée, égalisée ou polie d'une manière quel- conque appropriée. On suppose que cette rugosité qui apparaît quelque- fois à la surface peut être due à la dilatation de faibles quantités d'air emprisonnées dans la cire au cours de l'opération de filage sous pression. Pour réduire au minimum cette occlusion d'air il est avanta- geux d'éliminer ou de chasser Pair du cylindre de refoulement au commen- cement de la course du piston de refoulement.
Ce résultat peut être ob- tenu en ménageant dans le cylindre un canal communiquant avec l'atmosphè- re, qui est ouvert pendant la première partie de la course du piston et qui se ferme ensuite, par exemple par le piston ou un organe fixé sur lui, pendant le reste de la course. On rend l'échappement de l'air plus facile en employant la cire sous forme de paillettes et on a constaté qu'en employant de la cire en paillettes dans un cylindre de refoulement comportant un canal d'échappement d'air tel qu'il vient d'être décrit, on peut obtenir une baguette, dont la rugosité de la surface est inexistan- te ou insignifiante.
L'invention a encore pour objet une machine convenant à la fabrication de bougies en cire et objets analogues, suivant l'invention, qui comporte un piston fonctionnant dans un cylindre de refoulement dans
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lequel est ménagée une ouverture qui communique avec 1?orifice d9une trémie d'arrivée de la cire en particules et se découvre ou s'ouvre sous Inaction du piston pendant sa course inactive, de façon à permettre à la cire de la trémie de tomber dans l'espace laissé libre par le piston et un dispositif de guidage dune mèche continue au centre de l'orifice de refoulement sous pression,
lui permettant d9être librement entraînée en avant par la cire fi- léeo
Une forme de réalisation choisie de préférence d9une machine suivant 1?invention est représentée à titre d'exemple sur le dessin ci-joint sur lequel
La figure 1 est une vue en perspective de la machine à filer sous pression et
La figure 2 est une coupe verticale schématique de cette ma- chine.
La machine à filer sous pression suivant l'inventiôn compor- te un cylindre de refoulement 1 dans lequel un piston 2 va et vient sous Inaction d9un fluide hydraulique arrivant d9une manière connue dans un cylindre hydraulique., L'extrémité postérieure du cylindre 1 débouche dans 1-'extrémité de sortie d9une trémie 5 dont une bride 4 s'ajuste autour de la surface extérieure du cylindre. Le cylindre 1 se termine à son ex- trémité antérieure par une plaque de filière 8 fixée par un écrou à cha- peau 9. La plaque de filière de l'exemple représenté ne comporte qu'un seul orifice de filage 10, mais elle pourrait en comporter un nombre quel- conque par exemple quatre, si on le désire. Un tube de guidage 11 de la mèche se termine à une courte distance derrière l'orifice 10.
La paroi latérale du cylindre 1 comporte à sa partie supérieure un orifice d'échap- pement d'air 7 qui débouche dans une chapelle de soupape 13 dont la fer- meture supérieure est percée d'un trou 6 communiquant avec l'atmosphère.
Une tige de soupape 12, boulonnée ou fixée de toute autre manière sur une saillie 15 du piston 2 se prolonge au delà de la face antérieure du piston et vient se loger dans la chapelle de soupape 13 de façon à fermer l'ori- fice d'échappement d'air 7, lorsque le piston a accompli une partie de sa course en avant. La bride 4 est percée d'un trou de guidage 14 dans le- quel passe la tige de soupape 120
Pour faire fonctionner la machine, on charge dans la trémie 5 de la cire solide en particules, qui peuvent être sous forme de paillettes ou de poudre et de préférence de paillettes. La cire peut être de la sor- te servant normalement à fabriquer les bougies et peut contenir des pro- duits d'addition connus,par exemple du polythène.
Si la cire doit être sous forme de poudre, on peut préparer la poudre de la manière suivante : on fait fondre la cire et on la fait arriver dans un pulvérisateur à jet sous pression sous une pression suffisante pour la pulvériser. Le pulvé- risateur est dirigé à peu près horizontalement et la cire tombe sur un transporteur à courroie en mouvement lent et à une distance au-dessous du pulvérisateur suffisante pour que les gouttelettes se solidifient dans l'air avant de se rassembler sous forme de couche mince sur la courroie.
On peut faire arriver la cire en particules directement dans la machine à filer sous pression, mais il vaut généralement mieux la conserver dans des récipients, pour tenir compte des différences de synchronisation et de phase dans les opérations de pulvérisation et le filage sous pression.
La cire en poudre étant ainsi conservée se refroidit plus facilement à la température ambiante ou à une température plus basse s'il y a lieu.
Lorsque le piston 2 a achevé sa course inactive ou de retour, comme l'indique le tracé en traits pleins de la figure 2, une charge de cire en particules tombe dans l'espace situé à la partie inférieure de la trémie et laissé libre par le piston. Pendant la course suivante en avant ou active du piston 2, la charge est poussée d'abord dans l'extrémité pos- térieure du cylindre 1, puis subit un tassement au cours duquel la majeure partie de l'air existant dans les intervalles entre les particules est re-
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foulée par 1-'orifice d'échappement 7. Une certaine quantité de cire sort aussi par cet orifice et peut retomber autour de 1-'extérieur du cylindre dans un récipient.
Lorsque le piston 2 a accompli une partie de sa course en avant, comme 1-'indique le tracé en pointillé 2a, la tige de soupape 12 qu'il porte pénètre dans la chapelle de soupape 13 et ferme l'orifice 7.
Pendant le reste de la course du piston, la cire est refoulée sous pressim par l'orifice 10. La position de fin de course en avant du piston est in- diquée par le tracé en pointillé 2b.
Le filage sous pression de la cire en poudre a pour effet de lier les particules entre elles sous forme de masse solide cohérente, cette action d'agglomération étant facilitée par la chaleur dégagée par le frottement de la cire contre les parois du cylindre de refoulement 1 et de la filière 80 Quoique le chauffage de la cire, tel qu'il est provoqué par le frottement soit avantageux dans une certaine mesure, il ne doit pas etre excessif et il peut même être avantageux dans certains cas de refroi- dir la filière et/ou le cylindre. Dans d'autres cas il peut y avoir lieu de chauffer le cylindre extérieurement dans une certaine mesureo Une dou- ble enveloppe 16 permet de faire circuler un fluide de chauffage ou de refroidissement s'il y a lieu.
Une mèche débitée par une bobine non représentée est guidée par un tube de guidage 11 et arrive en un point de l'arc situé juste der- rière 1-'orifice de refoulement 10 et par suite la mèche est entraînée en avant par la cire refoulée et en forme d'un noyau central.
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METHOD AND MACHINE FOR MANUFACTURING WAX CANDLES AND SIMILAR OBJECTS.
Candles and the like, such as for example candles and the product known as cellar rat have heretofore been made by intermittent operations from molten wax. The ordinary process known for a very long time of making candles therefore consists in pouring the wax into molds containing a certain length of wick, whereas candles and cellar rats are made by passing a wick of wax several times. long length in a bath of molten wax, until 19 the desired thickness of wax is obtained. Other recommended processes consist in manufacturing these products by a continuous pressure spinning operation,
by pushing the cooled wax into the spinning machine under pressure from the liquid state to the semi-solid or plastic state, through an orifice in the center of which a wick is continuously made to arrive and then subjecting the covered wick to However, due to the special thermal properties of wax, this process has given rise to difficulties and therefore has not been adopted in industry.
The invention is based on the newly discovered fact that the solid wax in the form of particles can be spun under pressure through an orifice, so as to obtain a coherent solid rod of strength comparable to that of a cast bar. same diameter. In cosequen - ce the invention relates to a method of manufacturing a wax rod, which consists in spinning under pressure through an orifice solid wax in particles.
It has further been found that if the solid particulate wax is spun under pressure around a wick arriving at the center of the orifice, the wick adheres strongly to the wax and burns as well as an ordinary cast candle. a manufacturing process
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cation of wax candles and similar objects which consists in pushing back the solid wax in particles, through an orifice in the center of which a wick is introduced and guided, which can thus be freely drawn forward by the repressed wax.
The expression "solid wax in particular" should be considered as designating solid wax in the form of flakes and / or powder consisting of particles of any shape, for example spherical, cubic,
cylindrical or irregular. The flakes or elementary particles may or may not be homogeneous from the point of view of size and shape. The wax can be formed into particles by any suitable method, but it has been found that an advantageous method by which a powder suitable for the method according to the invention is obtained consists in spraying fine droplets of liquid wax. in the air by making them travel a distance long enough to allow them to solidify before assembling.
Droplets of suitable size can be obtained, for example, by spraying the liquid wax through an ordinary sprayer of the type used for spraying liquid fuel, such as a pressure jet sprayer, in which the spraying is obtained by the speed of rotation imparted to the liquid in a swirl chamber. As has already been said, however, in certain cases flake wax is preferably used, which can be obtained by pouring liquid wax onto cooled rollers, from which the layer of wax is removed. solidified wax, which is then broken up into flakes.
Instead of spraying the wax or forming flakes, the wax can be reduced in particular, for example, by grinding, cutting or by any other mechanical disintegration operation.
The solid particulate wax can be fed into the discharge cylinder at ordinary room temperature. The upset wax rod absorbs some of the discharge heat, but it is still strong enough to maintain its discharge shape without deforming appreciably. The rod can be conveniently cut into portions as it exits the die, but when these portions have to undergo further cutting or raking, for example in candle making, to form the tip, it is worth it is better to let the portions of the baguette cool to at least room temperature before carrying out this operation.
When the extruded rod has been idle for some time after being pushed back, it can be seen that its surface is slightly rough.
The roughness of the surface should only be considered when the surface finish is of primary importance, for example in the case of good quality candles o The outer surface of the rod or portions of rods can then be grated, leveled or polished in any suitable manner. It is believed that this roughness which sometimes appears on the surface may be due to the expansion of small amounts of air trapped in the wax during the pressure spinning operation. To minimize this air occlusion it is advantageous to remove or expel air from the discharge cylinder at the start of the discharge piston stroke.
This result can be obtained by providing in the cylinder a channel communicating with the atmosphere, which is open during the first part of the stroke of the piston and which then closes, for example by the piston or a member fixed to the piston. him, for the rest of the race. The exhaust of air is made easier by employing the wax in the form of flakes and it has been found that by employing the wax in flakes in a discharge cylinder having an air exhaust channel such as just described, a rod can be obtained, the roughness of the surface of which is inexistent or insignificant.
A further subject of the invention is a machine suitable for the manufacture of wax candles and similar objects, according to the invention, which comprises a piston operating in a delivery cylinder in
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which is formed an opening which communicates with the orifice of an inlet hopper for the particulate wax and is uncovered or opens under the inaction of the piston during its inactive stroke, so as to allow the wax from the hopper to fall into the space left free by the piston and a device for guiding a continuous wick in the center of the pressure discharge port,
allowing it to be freely carried forward by the fine wax
A preferably selected embodiment of a machine according to the invention is shown by way of example in the accompanying drawing in which
Figure 1 is a perspective view of the pressurized spinning machine and
Figure 2 is a schematic vertical section of this machine.
The pressurized spinning machine according to the invention comprises a delivery cylinder 1 in which a piston 2 moves back and forth under the action of a hydraulic fluid arriving in a known manner in a hydraulic cylinder. The rear end of the cylinder 1 opens into 1-outlet end of a hopper 5 of which a flange 4 fits around the outer surface of the cylinder. The cylinder 1 ends at its front end with a die plate 8 fixed by a cap nut 9. The die plate of the example shown has only one spinning hole 10, but it could include any number, for example four, if desired. A guide tube 11 of the drill bit terminates a short distance behind port 10.
The side wall of cylinder 1 has at its upper part an air exhaust orifice 7 which opens into a valve chapel 13, the upper closure of which is pierced with a hole 6 communicating with the atmosphere.
A valve rod 12, bolted or fixed in any other way on a projection 15 of the piston 2 extends beyond the anterior face of the piston and comes to be received in the valve chapel 13 so as to close the orifice d. air exhaust 7, when the piston has completed part of its forward stroke. The flange 4 is pierced with a guide hole 14 through which the valve stem 120 passes.
To operate the machine, the hopper 5 is charged with solid particulate wax, which may be in the form of flakes or powder and preferably flakes. The wax may be the sort normally used in making candles and may contain known additives, for example polythene.
If the wax is to be in powder form, the powder can be prepared as follows: the wax is melted and passed through a pressure jet sprayer under sufficient pressure to pulverize it. The sprayer is directed roughly horizontally and the wax falls onto a slow moving belt conveyor and a distance below the sprayer sufficient for the droplets to solidify in the air before they collect as a layer thin on the belt.
Particulate wax can be fed directly into the pressurized spinning machine, but it is generally best to store it in containers, to account for timing and phase differences in spraying and pressurized spinning operations.
The powdered wax being thus stored cools more easily at room temperature or at a lower temperature if necessary.
When the piston 2 has completed its inactive or return stroke, as indicated by the solid line in Figure 2, a charge of particulate wax falls into the space at the bottom of the hopper and left free by the piston. During the next forward or active stroke of piston 2, the load is pushed first into the rear end of cylinder 1, then settles in which most of the air existing in the gaps between the particles is re-
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walked through the exhaust port 7. A certain quantity of wax also exits through this orifice and may fall around the exterior of the cylinder into a container.
When the piston 2 has completed part of its forward stroke, as indicated by the dotted line 2a, the valve stem 12 which it carries enters the valve chapel 13 and closes the orifice 7.
During the remainder of the stroke of the piston, the wax is delivered under pressure through the orifice 10. The end of stroke position in front of the piston is indicated by the dotted line 2b.
The spinning under pressure of the powdered wax has the effect of binding the particles together in the form of a coherent solid mass, this agglomeration action being facilitated by the heat given off by the friction of the wax against the walls of the delivery cylinder 1 and die 80 Although heating the wax, as caused by friction is advantageous to some extent, it should not be excessive and it may even be advantageous in some cases to cool the die and / or the cylinder. In other cases it may be necessary to heat the cylinder externally to a certain extent. A double jacket 16 allows a heating or cooling fluid to circulate as required.
A wick delivered by a coil (not shown) is guided by a guide tube 11 and arrives at a point of the arc located just behind the discharge port 10 and consequently the wick is driven forward by the pumped wax. and shaped like a central core.