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t'Procéd4 da polymérisation pour tout 001"p'. tilt qui des matières pla.tiqu..fin.tallut1on pour la MiM en oeuvre da ce procédé".
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La pr6sona invention a pour objet un procédé
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de polymérisation pour tous corps, tels que des Matières plasti-
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ques, caractérisé en ce qu'après le m41a gs adéquat des Matières constitutives, on fait passer en continu la milange des mabièrax premières dans une sono de vibration, ces vibrations"ant d'une frdquence et d'une puissanus telles que lut mol4oul4 de chaque constituant se aoymr3aen d'une manière pratiquant totale avec les autres constituants pour former des maoro-mo16cult. en pratique totalement polyméri4des,
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Suivant une variante de l'invention on tait passer
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le produit ainsi polymerisé dans une sont de réfrigération dans le
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but de le contracter et de le solidifier complètement en vue de
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w braysr ensuite ce produit, de le sécher et de l'emmagasiner nous une forme prête à l'emploi.
Ce procédé présente l'avantage de réaliser, en un temps très court et à un prix de revient réduit,
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une polymérisation pratiquement totale des constituante des pro-
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duite A obtenir,
Selon un mode de réalisation, on fait passer le mélange intime des matières dans la zone de vibrations sous la tonna de minces fileta descendant verticalement/en continu dans cette zone,
Conformément à une autre caractéristique, la zone de vibration est chauffée à une température ambiante sus- oeptible de varier entre + 60 0 et+2200 C.
Une autre particularité consiste à faire passer la matière polymérisée dans une zone de réfrigération, dont la température paut varier entre 10 C et - 60 C.
Selon l'invention, ce procède est remarquable en ce mono notamment que les vibrations sont obtenues par une méthode électronique,
En outre, conformément à une autre caractéristi- que de l'invention, les vibrations sont engendrées par piézo- électricité
Finalement, une autre particularité de l'inven- tien, consiste à faire passer le produit quittant la sont de vibration à travers une zone d'épuration dans laquelle il est dé- barrassé par voie thermique de la majeure partie des gaz occlue avant de l'envoyer dans ladite zone de réfrigération,
L'invention concerne également, A titre d'outil industriel nouveau, une installation de polymérisation pour tout corps,
tels que des matières plastiques ou autres et destinée à la mise en oeuvre dudit procède, caractérisée essentiellement en ce qu'elle comporte successivement des réservoirs pour les ma. tières premières, des organes de mélange en vue de réunir intime. ment tous les constituante de la matière à polymriaer et au moins un élément à vibration faisant subir aux constituante simplement Mélangés une polymérisation pratiquement complète.
Suivant une caractéristique, au moins un élément
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de réfrigération est prévu dans le but de contracter et de soli- difier la matière polymérisée, ainsi que des organes de broyât, de séchage et d'emmagasinage, ce qui permet de réunir dans une seule installation, d'une manière successive et continue, tout les organes nécessaires à on polymérisation pratiquement totale de la matière que l'on se propose d'obtenir.
Conformément à un mode de réalisation, élément tubulaire constituant l'enceinte de la chambre de vibration, est munie d'une chambre circulaire, disposée entre les parois de l'élément et s'étendant sur la presque totalité de la hauteur dudit élément.
Selon une autre caractéristique, un circuit ferma est alimente, après création du vide, par un gaz tel que de l'hélium ou tout autre gas remplissant le même rôle et pré- sentant les mêmes propriétés
Une autre particularité consiste en ce que l'élément creux constituant l'enceinte de réfrigération est suai d'une chambre circulaire située entre les parois dudit élément et s'étendant sur toute sa hauteur.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'axote ou tout autre moyen analogue, mis en circuit, est con- primé par l'intermédiaire d'un compresseur en vue d'Être envoyé ensuite dans la chambre circulaire où il provoque un refroidisse'.
ment,
Par ailleurs, conformément à l'invention, cette installation est remarquable en ce sens notamment que l'élément à vibration comprend une gaine tubulaire délimitant une zone de vibration et un dispositif électronique relié à cette dernière de manière à provoquer lesdites vibrations à l'intérieur de celle-ci,
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'installation comprend une chambre d'épuration portant des
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moyens de chauffée, ladite chambre étant 1n'rpg.'e sur IM parcours du produit polymérisé entre la %on@ de vibration et le
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chambre de réfrigération.
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L'invention conoerne également, . titre de pro- duit industriel nouveau, toutes les matières plastiques tu $Utr*4 obtenue, suivant le proudd6 dt 1 installation conformes A la
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présente invention,
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0'L.utraa atiraotiristlquea et avgntuges de l'in- vention lit d6gki,ont de la d8ari.pt1o" r4ftli âe on liaison avec les deabins hnnoy6u repr Autant, 1 A titre d'exemple non :Utlt1ta.. tif, 1 l'inI'Jt:,11útïion do polymérisation conforme & l'invention
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et dune lesquels !
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- La figura 1 est un soh6ma reproduisant la succession de dîverlon parutions du proc4dé de polymérisation.
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- La figure 2 est un schéma du premier groupe
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de l'installation de polymérisation où s'effectue le mélange 490 constituant,,, des matière vlltiuas..
- Lu figure 3 $et un$ yhji on eeupe de Itappom rail dq p01ymAiskt1on proprement dit.
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- La figure 4 représente un troisième groupe
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où stetfoctue le broyais, le b6oh$3e et l'amma3A81nae du produit polymérisé, - La figure 5 eat un achma tris a1mp11ti' montrant l' ensfJ!J1blB d'un autre mode de réalisation d'une instal. lation conforme A l'invention pour la mine en oeuvre du proo6d'
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do l'invention,
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- La figure 6 est une vue en foupe Y9rt:!.8al$
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d'une colonne de réaction comprenant la chambre de vibration,
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la chambre d"pt1on et la chambre de réfrigération 4 Iligo#alw
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lation de l'invention.
- La figure 7 est une vue en perspective 4'un.
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partie de la chambre 4m vibration montrant le éléments prQ4ge
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sant les v1brQion'.
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. Les figurée do 9 et 10 bout dt ioMmi de câblât des dispositifs électriques de oODleD48 Miuranft le
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fonctionnement de l'installation .
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a La figure 11 représente ,.,iiI11...Di. , une échelle agrandit, la partit supérieure de la colonne de
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réaction proprement dite,
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- La figure 12 est une vue inférieure de la bague de fixation "B" de la colonne de réaction Ion la figure 11, - La figure 13 est une vue supérieur* du cou- verale "A" de la colonne de rdaotion conforme à la figure Il* Le procédé conforme à l'invention ateffectue ootome suit (voir fît=* 1), Les constituante des matières plastiques a polymiriser sont stockée dans les récipient 1 ig# 1- dont le nombre peut varier en fonction de celui de corq*vomtu des matière plastiques que l'on et propos@ de fabriquer* In partant de ces récipients 1 la.
1,, les divers constituante de la matière poétique pneeent par dot appa- rella de dosage 1110 1120 il 3 et sont envoyée dan. un bac de mélange 111, Les diver4 constituante sont très 1nt1...lnt mélanges dans ce bao de mélange III et sont envoyés ensuite
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dans la colonne de réaction constituée essentiellement d'une
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chambre A ultra-sons IV et d'une chambre' basse température y.
Les polymérisation totale des divers oonGt1tuant. des ttatièree plastiques mélangée préalablement dans le bac III e'effectue
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dans cette chambre' ultra-sons IV, dont la particularité est décrite ci après.
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Après avoir été polymérisée, les matière plasti quen doivent traverser une chambre à basse température V, le passage dans cette zone à basse température provoque une ,n1;r....
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tien de la matière plastique ainsi qu'une solidification de celle-ci.
Après avoir quitté la chambre à basse tempéra- ture V, les matières plastiques; polymérisées sont finement broyées dans un conoasseur VI et stockées provisoirement dans le récipient VII.
Les matières plastiques finement broyée* sont séchées dans la chambre VIII en vue d'être définitivement emmagasinées.
Le procédé conforme à la présenté invention présente des avantages révolutionnaires en ce ne qu'il permet dans un temps extrêmement court de réaliser une polymérisation pratiquement totale dos matières plastiques augmentant ainsi les propriétés de celles-ci et permettant une utilisation des matières plastiques dans des domaines où ces dernières n'ont pu être utilisées jusqu'à ce jour.
L'installation conforme à la présente invention est constituée comme suit (figure 2).
- Les constituants des matières plastiques que l'on se propose d'obtenir sont emmagasines dans des réservoirs 1 et 11, dont le nombre peut varier en fonction du nombre des constituants nécessaires à chaque matière plastique que l'on veut obtenir.
Ces réservoirs communiquent, par l'intermédiaire de tubulures 2, 21, avec des appareils de dosage 3, 31 qui règlent d'une manière prédéterminée lu quantité de chaque consti- tuant à envoyer dans le mélangeur 4,
Les appareils de dosage sont reliés également au réservoir 1, 11 par des tubulures 10, 101, chaque ré. servoir 1, 11 étant en outre muni d'un manomètre à contact qui, lorsque la quantité de produit restant à utiliser diminue fortement, déclenche un avertisseur et met en marche une minute- rie, laquelle, au bout d'un temps donné et pour autant que le
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réservoir n'ait pas et* rempli dans l'intervalle,
ferme le robinet d'alimentation $ de la colonne de réaction et coupe au besoin l'alimentation en énergie électrique de l'ensemble de l'installation,
A tLtre d'exemple, l'appareil de dosage peut être muni intérieurement d'un ballonnet métallique flottant et extérieurement de deux cellules photo-électriques 6 et 9 dont le rôle est donné ci-après
Lorsque le volume occupé dans le mélangeur 4, atteint uno certaine valeur, un manomètre situé sur la partie inférieure de ce mélangeur et terminé par un robinet à commande électrique ferme un contact qui, par l'intermédiaire d'un relais, ouvre simultanément tous les robinets d'arrivée désole et met en circuit les cellules photo-électriques, Les liquides s'écoulent par des tubulures 10,
101 en faisant descendre les ballonnet..
Lorsque ceux-ci interceptent les faisceaux lu- mineux des cellules 61 fermant les contacts, lesquels, par l'intermédiaire d'un relata, ferment le robinet d'arrivée d'azote, un deuxième contact met la cellule 6 hors circuit et les cel-
Iules électriques en circuit; ce deuxième contact a la particu- tarifa d'être shunté et d'être inséré dans un circuit particulier* Lorsque l'un de ces contacts se ferme le premier, il met en marche une minuterie qui s'arrête si tous les deuxièmes contacts sont fermés a vant un temps donné ou qui déclenche un dispositif d'alarme quelque temps avant la fermeture du robinet 5 alimen- tant la colonne à réaction,
En général, la minuterie s'arrête et ouvre les robinets 8,
81 et chaque ballonnet remonte ensuite et inter- cepte le faisceau lumineux de la cellule 9. A ce moment, cette cellule 9 ferme le contact qui, par l'intermédiaire d'un relais, ferme les robinets 8, 81 et un deuxième contact met 9 hors air.
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cuit et 6 en circuit. Les réservoir 1 et 11, ainsi que le mélangeur 4, sont alimentés en azote à partir du réservoir 11, l'azote étant envoyée dans les réservoirs 1 et 11 en passant par le compresseur 12 et dans le mélangeur 4 en passant par le compresseur 13.
Le mélange intime des constituants s'effectue dans le mélangeur 4. A cet effet, on peut prévoir un arbre muni de pales tournant dans l'axe de ce mélangeur, en sens inverse d'un pas hélicoïdal, et saillant sur la face interne du mélangeur,
La partie supérieure du mélangeur est fermée et seules quelques entrées subsistent pour les constituants et l'azote, prévues pour expulser l'air du réservoir, Le mélangeur se termine pur un robinet à commande électrique 5 (figure 3) ce robinet constituant l'entrée de la colonne de réaction décrite ci-après.
D'une manière générale, la colonne de réaction est constituée essentiellement d'un manchon 14 qui est muni d'une sortie 15, Dans la partie supérieure de ce manchon, on a logé un élément 16 qui est fixé au manchon 14 par l'inter- médiaire d'un joint 17. L'élément 16 présente des formes in- térieures telles que l'on puisse y loger un tube 18, qui reçavait les constituants mélangés dans le mélangeur 4 en vue de les envoyer, par l'intermédiaire d'un élément d'extrusion 19, dans la colonne à réaction proprement dite, A sa partie inférieure, le manchon 14 est fixé sur un couvercle 20 par l'intermédiaire d'un joint 21,
ce couvercle comprenant en son milieu une ouver- turc 22 dont l'utilité est décrite ci-après,
Le couvercle 20 repose sur l'élément circulai.. re 23 par l'intermédiaire d'un joint 24 qui résiste aux tem- pératures et aux vibrations auxquelles il est soumis. L'éliment;
23, qui est de préférence circulaire peut néanmoins être consti- tué sous une toute autre forme, telle que polygonale, satisfaisant
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aux exigence imposât! par les vibrations, En toute hypothèse, cet élément 23 COrapZ'enc1 une chambre circulaire 24 qui s'étend sur la presque totalité
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de la hauteur de l'élément 23 doté do deux ouverture 25 et 26 diagonalement opposées, dont l'une/constitue une entrât et l'autre 26 une sortit,
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0ettahacbre cylindrique 24 avec ces deux ouverture 2$ et 26 fait partit d'un 4trouit fermé 28, Ce circuit 28 peut être nie tous vide A 1a3:
de d'une paaapa d'aspiration 29 qui peut être emparée du circuit ftrné par le robinet 30, Si la vide ont crifé dans ce circuit formdj on laines entrer dans ce circuit un gas, tel que de 1''11U8 ou tout autre gaz analogue équivalent, à partir du réservoir 31 et qui passe pur le robinet 32. Ce gaz est amené par le circuit
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as dans un appareil de chauffage ,3r où il est chauffe en vue d'être comprimé dans le compresseur 34,
A partir du compresseur 34, le gaz est amené
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da,<n la sirène 35 qui envoie le Sus comprimé loua de fortes impulsions dans la chambre circulaire 24 par l'intermédiaire du robinet 36.
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L'arrivée des gas à partir de la sirène 35 est d'une puissance telle que les parois internes 37 et 37, de l'élément 23 sont soumises à des vibrations ultra-tonique* mettant en turbulence l'atmosphère contenue dans l'enceinte 38.
Après avoir été injecté dans la chambre circulaire 24, le gaz sort de cette chambre par l'ouverture 26 et retourne par le circuit fermé 28 dans l'appareil de chauffage 33 et dans le
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compresseur 34, les pertes éventuelles pouvant être 'qu11ibr',. par une arrivée supplémentaire de gax à partir du réservoir 31.
L'élément 23 est solidaire d'un élément 39 par l'intermédiaire d'un joint 40 possédant les mêmes propriétés que le joint 24. Cet élément 39 présente également une chambre
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circulaire 41 munie de deux ouvertures 42 et 43 diamétra- lement opposées, La chambre circulaire fait partie d'un circuit fermé 44, qui est alimenté en asote à partir du réservoir 45, par l'intermédiaire du robinet 46.
L'azote est mis flous préau sion dans le compresseur 47 et ont envoyé dans la chambre cir- oulaire 41 afin de provoquer un refroidissement dans la chambre 48, l'élément 39 et dès lors l'ensemble de la colonne de réaction repose, par l'intermédiaire d'un joint 49, caractérisé par son insensibilité 4 la température et à l'écrasement, sur un apparoir 50 dont le fonctionnement est décrit ci-après (figure 4).
L'appareil 50 est essentiellement constitué de deux portion : un broyeur 51 et un espace d'emmagasinage
52, Si le niveau de cet espace d'emmagasinage 52 atteint les niveaux des cellules photo-électriques 53, le rayon lumineux entre les deux cellules est coupé, ce qui provoque l'ouverture de la trappe 54 et ainsi la ohute de la poudre, contenue dans l'espace 52, dans une colonne de séchage composés d'un tube 55.
Cette colonne de séchage, sous la forme d'un tube 55, est dotée, sur ses parois extérieures, d'organes de chauffage, tels que des lampes infra-rouges, chaque lampe étant disposée à 90 de l'autre.
Le tube 55, mis en rotation par l'intermédiaire d'un élément moteur 57, fait par conséquent tourner simultané-. ment les organes de chauffage qui assurent le rayonnement équili. bré de chaleur et en tout point égal dans l'espace 57a conte- nu dans la colonne de séchage.
Le colonne rotative de séchage tourne à l'inté- rieur d'un carter 58 par l'intermédiaire de roulement à billes 591, 592, 593 et 594. Le carter 58 se termine, dans sa partie inférieure, pr un bac de remplissage 60 solidaire du carter 58 par l'intermédiaire d'un Joint 61.
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Bien entendu et sans se départir de l'esprit de
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l'invention, onprévo, dans la colonne de séchage, loua organei mécaniques ou autres appropriée en vue d'assurer que les particu- les de matière plastique broyées, qui se trouvent au milieu de la
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poudre descendante, soient régulièrement 16chél'.
Le procédé de polymérisation s'effectue en détail de la manière suivante t
Les constituants après avoir été intimement mé- langes dans le mélangeur 4 sont admis dans l'espace 62 par l'intermédiaire du robinet à commande électrique 5.
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A partir de l'espace 62, le mélange des constipe tuants est amené par l'intermédiaire des tubulures 100 18t à la tête d'extrusion, où le mélange est extrudé de telle sorte
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qu'il de8Qnde verticalement dans la colonne de réaction sous la forme d'une multitude de filets minces.
En sortant de la tête d'extrusion, le mélange est soumit) directement à l'influence des vibrations ultra-soni-
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clubs, lesquelles sont d'une puissance telle que les molécules de chaque constituant éclatent brusquement afin de s'enchevêtrer et de se polymériaer avec les autres constituants du mélange.
Ce procédé de polymérisation dégage nécessairement
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un gant, tel que de l'acide cyanhydrique ou tout autre gai, suivant lu nature des constituante. Ce gas, plus léger que l'atmosphère
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de l'espace 36, s'engage très rapidement par l'ouverture 22 du couvercle 20 et est aspiré par l'ouverture 15. A partir de cette
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ouverture 15 et grâce A la conduite 1'11 et Sa@ est acheminé dans un récipient . Ce dernier a la particularité de présenter un double-fond, ce qui permet de le baigner dans de l'azote pour le réfrigérer fortement.
Cette réfrigération a pour effet de cris*. talliser légèrement le gaz et de le rendre ainsi inoffensif, notam- ment pour le personnel desservant l'installation de polymérisation.
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84o récipient l'a est rempli, 1l suffit de le vider et d'utiliser
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les gaz récupérés à d'autres procédés industriels qu'il ne convient pas de préciser ici,
Le mélange des constituants de la matière plas- tique, après avoir subi l'effet des vibrations, est polymérisé d'une manière totale en ne laissant pas le moindre déchet.
Les particules ainsi polymérisé@s, descendant verticalement dans la colonne de réaction, entrent dans la sone de réfrigération constituée par l'élément 39. La réfrigération est obtenue sous l'effet de l'azote circulant dans la chambre circulaire 41, Si lu température de polymérisation a été de l'ordre de + 60 C à 220 0 dans la chambre de vibration, la température de la chambre de réfrigération sera de l'ordre de -10 0 à-660' 0, ce qui équivaut à une variation de température très brusque et importante.
Cette brusque variation de tempé- rature a pour effet de contracter complètement les diverses par- ticules polymérisées entre elles ainsi que de solidifier ce pro- duit polymérisé qui revêt, dans cette chambre de réfrigération, la forme d'une mince colonne, en descendant d'une manière continue, le pro- duit polymérisé présente approximativement la forme d'une mince colonne et tombe dans un broyeur 51 dont la fonction consiste en un broyage total du produit polymérisé en vue de le réduire à l'état poudreux avant son séchage définitif.
A cet effet, il est préférable d'utiliser un concasseur du type' deux coure roies en fil d'acier inoxydable tournant à des vitesses rapides et en sono inverse, l'éoartement entre ces deux courroies variant} en fonction de la nature du produit polymérisé,
Il va de soi que ce concasseur n'est indiqué qu'à titre d'exemple ot que l'on peut avoir ecours à d'autres organes de concassage permettant d'atteindre le même but que celui proposé par la présente invention, Après le concstsage,
le produit polymérisé à
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l'état poudreux est retenu provisoirement dans llospaot 51 avant son léchage définitif dans la colonne de adohage $5
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A nouveau, la figure 4 ne donne qu'un organe
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de séchage à titre d'exemple, Suivant les besoin* de l'appareil 4b notamment selon l'ordre de grandeur, il ait possible d'avoir recours à d'autre organes de adohage qui assurent le séahagt régulier et constant des granulés polymérisés descendant dans la colonne de odchagoy Par 1' intermédiaire d'un robinet 620 on peut finalement régler l'écoulement du produit po1y14ri..
qui est emelialiné d'une manière connu* tous la forme de poudre# Un autre mode de.réalination de l'installation de polymérisation ont r.pr'8.nt' loh4matiquI.lnt sur la figure 5 Celle-ci comprend un récipient supérieur 101, daaa lequel on place les constituants nononirts, liquides ou gaituxt à poly mâriaer, provenant de réservoirs de stockage non représentést après qu'il. aient été dosés en fonction de la nature des proprté- tAn du polymère ou copolymbr4 à obtenir, Dans ce récipient, on introduit également, ai besoin est# leu plmstitiantà# t solvants, chargée, pigments, etc..., appropriât à la fabrication envioaido# Un catalyseur de polymérisation est de pr4f<tr<n<. ce également introduit dans le mélange en vue de faciliter la
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polymérisation ultérieure dans la zone de vibration de l'installa-
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tion.
Ce récipient 101 comporte des dispositifs quelconque# ap- propride tels que des agitateurs A pales, non représenté , pour assurer le mëlange intime de tout les constituants,
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Une canalisation 102 comportant une électro-
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vanne 91 conduit le mélunge dans un récipient formé 1030 dans
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lequel ce mélange est conservé nous une atmosphère inerte, telle que de l'azote, par exemple, fourni par un réservoir isolé 104
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et relié au récipient 103 par une canalisation 105 comportant une électro-vanne RA1. Un mélangeur, non représenté, est égale. ment disposé dans ce récipient 103.
Une canalisation 106 munie
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d'une 41*otre-vanne Ka conduit le liquide quittant le réel pient 103 dont un récipient clos 107 en forme 4'lntoanoir dans lequel le mélange cet maintenu sous une atmosphère de gas inerte pur une onnalination 100 venant du réservoir 104 et comportant une éltotro-vannt RA , 08 récipient 107 Peut comporter étalement un dispositif t.A1Gnl' et muai un dispou aitit de ehauffagt, tel qu'une résistance électrique entourant à paroi par rompit, pour élever# si on le ddoires la tempéra* ture du mélange à poly#'r188r . une valeur détormindes On place aunsi Y"htl:
ag8ufJIm.nt \&ntfhlrm1ltanol dam os récipient pour oontrolty la température du langt et commande, éventuellement lt fonctionnement du dispositif de chauffage* Une otinaliaution 109 conduit alors le mélange du récipient 107 ine colonne de réuotion d<ëign4< dans son ene4mble par 0 ,
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Sur cette canalisation 109, on a dispos' une
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.1Iotro-Yannl 9, et, entre cette 6lectrovanne et la colonne 0, une canalisation 110, comportant une éltotro-vannt "À 3 et un manomètre disjoncteur M, tat brbnoh4t en dérivation et relie la canalisation 109 A la conduite 100 venant du rduero voir 104 de sas inerte (azote, par exemple).
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La colonne de réaction 0 comprend 1 une
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chambre de vibration Clf une chambre d'épuration Ca et une chambre de réfrigération 0, qui emnt décrites plue en détail ci après en et référant à la figure 6. La chambre de réaction lui est reliée par une connexion électrique 111 à un générateur
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d'ultra-son. 0 et comporte à sa parti, supérieure un conduit
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d'évacuation des Cas 112 muni d'une 41ectrovanne R,, On autre
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conduit d'évacuation, non représente, relie la partie supérieure
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de la chambre d'épuration 0. au conduit 112 avant 1141ec'ro. vanne R4' tel que ceci est expliqué par la suite en Maison avec
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la figure 6.
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Un conduit U3 relit la chambre de tU'ri.'.. ration 0 .) de la colonne à des dispositifs ultérieurs de Cone eassage et de séchage schématisés par 114 et 115 et qui ne sont pas décrite dans la présente demande de brevet. Le produit polymérisé quitte l'installation par un conduit de ortie 116/ On a représenté sur la figure 6 une coupe verticale de labolonne de réaction 0 de la fleure 1 qui
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comporte les trois chambres superposées et communicantes 1 CL et C3.
La chambre de vibration C1 comprend, dans le mode de réalisation représente, une enveloppe verticale externe allongée 120 à section transversale carrée, en tôle d'acier par exemple, terminée à sa partie supérieure par une partie plane 121 formant couvercle, Cette partie peut faire partie intégrante de l'enveloppe ou être constituée par une plaque sou- dée ou boulonnée sur les parois de l'enveloppe.
Dans la partie supérieure plane 121, on a pratiqué deux orifices 121a et 121b, dans lesquels sont introduites et fixées respectivement de manière étanche, par soudage par exemple, les extrémités du conduit 109 venant du récipient 10? (figure 5) et du conduit 112 d'évacuation des gas, le conduit 109 étant fixé suivant l'axe longitudinal de l'enveloppe 120. A quelque distance avant
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l'extrémité inférieure de cotte enveloppe, on a coudé, A la paroi externe de celle-ci, une plaque annulaire 120a servant A relier la chambre 01 à la chambre 4"p.t1on 0., tel que ceci est expliqué ci-après* A l'intérieur de l'enveloppe 120, et coaxia. lement A celle-ci, on a fixé un élément tubulaire paral1'l1p1p'.
dique allongé 1, constitué par une gaine carrée, en t61e d'acier par exemple, qui s'étend depuis l'extrémité inférieure d^ l'enveloppe 120 Jusqu'à une certaine distance der Itextriolti des conduits 109 et 112, laissant ainsi un espace libre 122
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au sommet de la chambre. Des collerettes annulaires 11 r 'i
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124b fixent par soudage la gaine 123 à la paroi de l'envelop- pe 120 aux deux extrémités de ladite gaine, Cette gaine tubu- laire 123 délimite la zone de vibration dans laquelle le pro- duit à polymériser est soumis aux vibrations ultra-soniques, Ces vibrations sont engendrées à l'intérieur de cette zone au moyen de transducteurs T (figure 7)
disposés longitudinale ment à l'intérieur de la gaine 123 A une certaine distance les una des autres dans le sens transversal de cette gaine. Ces transducteurs T sont constitués chacun par un certain nombre de plaques 125 en céramique piézo-électrique, par exemple au titanate de baryum ou aux titanatea et zirconates de plomb, qui sont soudées entre elles pur leurs tranches à l'aide d' "Araldits" polymérisée à haute température. Le nombre de plaques 125 pour chaque transducteur T est fonction de la longueur de la zone de vibration envisagée. Cette longueur est variable suivant la nature des produits à polymériser; elle est par exemple de un mètre environ et la gaine peut avoir, par;exemple 1 centimètres de coté.
Le nombre de transducteurs est calculé en fonction des dimensions de la section de la gaine. Dans le mode de réalisa- tion représente, quatre transducteurs de 0,8 à 1 mm d'épaisseur, sépares de 1 cm environ les uns dos autres sont présente, Les transducteurs T sont maintenus en position danu la gaine 123 au moyen de dispositifs appropriés tels que des pattes soudées aux parois par exemple{ lia sont reliés électriquement à un générateur haute fréquence de type classique approprié, tel que le générateur 0 de la figure 5, pur des conducteurs 126 et ' 127 traversant l'enveloppe 120 et la gaine 123 à l'intérieur d'une gaine isolante 128 (figures 2 et 3).
La partie de la gaine 123 située au-dessus de la plaque 120a est entourée par un serpentin 129 disposé con- tre la gaine dans l'espace compris entre celle-ci et l'enveloppe 120; il comporte un tube d'admission inférieur 129a et un tube
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àdvaauta'J x9' On peut àir$ passer à volonté due '1 serpentin soit un fluide réfrigérant, soit un fluide d* chauffa go afin de maintenir à l'intérieur de la sont de vibration une température déterminée.
Il tst en effet néetatairt dt n. pat dépasser une certaine température dans cette sono en raison de
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la fragilité des transducteurs qui, selon leur nature, ne sup- portent pas des tatnpératuraa aupériauraa à certaines rraleurx, Il peut êtit également nécessaire dtélover dans certains cas la température de la zone de vibration pour favoris la polym'r1- nation des produits à traiter.
Cette température est contrôlât au moyen d'une thermistance plaoie dans une gaine 130 e'étendant à l'intérieur de la sono de vibration A travers la paroi de la gaine 123 et entre les transducteur a) cette thormietanu ce eut reliée électriquement par deux conducteurs 131 et 132 à un circuit électrique de commande, par exemple du type de
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celui représenté à la figure lo, et permettant de commander automatiquement un dispositif d'alimentation en fluide du ser- pentin 129 en fonction de cette température,
La chambre de vibration C1 est fixée A la
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partie supérieure de la chambre d'épuration 0. et ont coaxiale A celle-ci, cotte chambre Ga ont constituée de deux éléments cylindriques coaxiaux interne IJ5 et externe 136, en tal. d'acier par exemple, dont le* surfaces qui ne font vie4à-vie sont recouvertes d'amiante.
Ces cylindres sont Maintenue en position par des rainures circulaires 135a, 13b et 1,6., 136b creusées respectivement dans deux plaques circulaires
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terminales 137 et 130 et dans lesquelles s'engagent les eux- trémités des parois des cylindres avec interposition de joints d'étanchéité non représentés, La plaque terminale 137 est serrée contre la plaque annulaire 120a de la chambre C1 avec interposition d'un joint annulaire 139 assurant l'étan-
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ohéitê et résistant à la chaleur et aux vibrations.
La plaque
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137 et le joint 139 sont percé* respectivement de 4tux trous centraux coïncidants 140 et 141, de môme diamètre# que ira- verse l'extrémité inférieure de la gaine 123 de la chambre 19,14
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La plaque 120a est percée également d'un orifice excentré d'où
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part un conduit 14a d'évacuation des lai.
Cet orifice diboum eh@ dans la chambre Q3 entre la paroi de la saine 123 'et les parois dea trou. 141 et 140 du Joint et de la plaque 13V* ' te conduit 142 rejoint le conduit 112 avant l'éltotw-mat .v ' IL4, Cette Jonction n'a pas oui représentée dans un but de oi*",'4 plifïoatînn, La plaque terminale 1nt.ri.e 130 de la chambre 02 ont serrée, avec interposition d'un joint Mnwlaire 143 résistant A la chaleur et aux vibrations, contre une plaque 144 constituant le sommet de la chambre de réfrigération 0-
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de la colonne.
L'ensemble est fermement maintenu en position au moyen d'un certain nombre de tirant. entretoises à boute filetés,
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tels que 145, passant dans don orifices alignes des différintes plaques 120a, 137j 130 et 144 et bloquée par des torous 146, 147 visses sur les extrémités filetées des tirants 145- Sntre les parois des éléments cylindriques 135 et 136 et contre la paroi externe de l'élément 135# on a disposé une résistance électrique chauffante 148 permettant de maintenir une température déterminée dans la sont c1"pu.ita\106 du polymère située à l'intérieur de l'élément 135. le4,born44 14èa et 14#b de cette résistance chauffante sont reliées par deux conducteurs 149 et 150 'un circuit de commande 4J.II)\;ri. 1 que du type représenté A la figure 10 et comportant une ther- ;; :
distance de contrôle disposée dans une gain* 131 pénétrant ,!.. la zone d'épuration. Cette thermistance est reliée 94r dé* AtoaW> ;t' ducteurs 152 et 153 au circuit précédent de ce**, f . 7C LA plaque 1n1'61'iêurl 138 de la est percée d'un lars;e 'or:U'ic.e de sortie 154 col rai
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orifice 155 de même diaotètre de la plaque supérieure z de
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la chambre de réfrigération 0, et avec le trou central du joint annulaire 143.
La chambre de réfrigération comprend,
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comme la chambre C al deux éléments cylindriques coaxiaux U6 et 157 fixés dans deux plaques terminal** 144 et I)g par des rainures identiques à celles décrites prto&4.-..at . pro a des plaquée de la chambre 0., antre les deux éléments 0,118- driquas circule le Sas ou éventuellement 1- liquide de rerrn. diol3enent qui entre par un conduit 139 et..on par un conduit
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160. Des tirants 161 maintiennent en position les éléments de
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oattechambre entre eux et avec la chambre 0,1 'et le reste de l'installation.
La plaque Intérieure 1$8 est fer." .'un large trou 162 reliant la chambre 8. au conduit de sortie UJ
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manant au broyeur ou concasseur de l'installation, On décrit ci-après les dispositifs automatiques
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de commande permettant le fonctionnement de l'Installation a se déférant aux figures 8 et 9.
Sur la figure se en a l'8pri.1.... 1,0 CU.lpol1tU' de commande de l'alimentation des récipients 1 u1t. ,
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polymériser*
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La régulation de la quantité 4e produit A polf mdri3er se tait A partir du récipient 103, IN partie du laqui. de est maintenue au repos grâce A un 44flecteaa" . A la # *. face du liquide ae trouve un flotteur 166 Iran .'un aimunt permunent 167, Cet ensemble est dirigé pur un guide axial/?S< au récipient. Près du soumet et du f0R4 du Z'.Jat m trouvent deux contacteurs basculeurs A nereure 169 et ive reli4a 61.0- triquement de manière connue, comme représenté, 1 .. ZOl:l.iill V#Zsw rouille à command$ électrique 171 comportant vue 1ame go ocntaot mobile 172 pouvant prendre deux positions l n 2, OOmman4an, l'une le fonctionnement d'un relais 173 et 11. fondiez nement d'un relais 174.
Une tension de e##aads # % fournie aux
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relais 172, 173 et 174 par des conducteurs 175 et 1769 Les relais 173 et 174 font partie de deux circuits de com- mande des électro-vannes comprenant l'un un conducteur
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drAl1ntat1on 177 provenant d'une aouroe de puissance non représentée, le relaie 173, un conducteur 170, l'électron vanne Ri et Itélactro-vunne RA2 montées en parallèle et un conducteur 179 de retour à la source de courant, ut l'autre
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le conducteur 176, le relaie 174, un conducteur 1000 les électro-vannes R2 et RA1 en parallèle et le conducteur 179, Le fonctionneront de ce dispositif dt communde est le suivant
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te récipient 103 Hunt vide, le flotteur 166 et trouve uu fond de ce dernier et a formé le circuit commandé Par le contacteur 170,
La tension de commande (conducteurs 175,
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176) amène le relais verrouillé comndf éleetrique 171 dans une position dans laquelle il provoque la fermeture du circuit
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commanda par le reluis 173 position 2), Ceci a pour effet de provoquer a) l'ouverture de l'électro-vanne Xi (<teet*a-dire l'arriw vée du m41an. du récipient 101 don# le r4çipint joji b) l'ouverture de l'éleatro<vaMte lA tare rivée d'azote dans le récipient 107).
Lorsque le liquide pénètre dans le récipient 103,
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le flotteur 166 atteint le niveau du oentatttur 169, amenant par ce contautour en fer doux 169, le relais verrouillé à coma Mande électrique 171 dans sa position (1), et la fermeture du circuit commandé par le relais 174,
Ceci a pour effet de provoquer
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a) la fermeture de l'électro-vanne Iti (arrêt de l'arrivée du mélange dans le récipient 103 )) b) la fermeture de l'41.otrc.YanDI ( 4, lu va* de l'aaotv dans 11 récipient 10? }j
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o) l'ouverture de 1 électro-vanne IAl (,,'1.'.. 1'.'0- te dans le récipient 103); d) l'ouverture de 1'électro-vanne Ra (passage du .'lans' du récipient 103 au récipient 107).
Les électro-vannes de l'installation .on' toutes conques de Manière a être toujours fermeté lorsqu1 ellfi ne sont pal excitées On a représenté sur 1a flaure 9 le dispositif de commando uutoautiquo do l'alimentation de la colonne do réaction 0. Ce circuit est commandé pur le générateur haute fréquence 0 alimentant les trvnaducteura T de la chambre de vibration C1. Il comprend un conducteur 181 provenant d'une
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source de puissance non représentée, un relais 102 à deux po.1. tion,pu1. à partir de ce relais, deux circuits de mise en ac- tion 1 l'un passant par un conducteur 183, les électro-vannes a3 et a 4 en parallèle et un conducteur 184 de retour à la source, et l'autre passant pur un conducteur 185, l'électro*
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vanne RA3 et le conducteur 184.
Le fonctionnement du dispositif de la figure ? est le suivant
Lorsque le générateur haute fréquence est 4 l'arrêt, la relais 182 est dans une position dans laquelle,
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grâces la tension d'alimentation, 1'électro-vanne RA 3 est ouverte de manière à éliminer les éléments résiduels non totale* ment polymérisée qui se trouvent dans la gaine et ce à l'aide d'une forte pression d'azote ou de gaz neutre (circuit 185,
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RA , lS4).
Le manomètre disjoncteur M permet de refermer l'électro-vanne RA3 dès que cette opération est terminée,
Lorsque le générateur haute fréquence est en fonctionnement, le relais 182 eut dans une position dans la quelle, à l'aide de la tension d'alimentation, les électro-vannes
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R3 et R sont ouvertes (circuit 183, 93# B4# 14).
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@
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ceci a pour effet de provoquer respeeUvemeM l'arrivée du Mélange dans la chambre de vibration C1 et l'ouverture de la sortie de l'acide cyanhydrique par les conduits 112 et 142 des chambres 0, et C2.
Un cas de punne électrique, toutes les électro-
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vannes de l'installation reviennent au rapaa i v aetwAd3 ta position fermée, Ces accumulateurs de secours sont seul*' se dôasaires pour fournir la tension d'alimentation permettant pen- dant quelques instants * 1&-vann*' & de faire son usage, , ni'4.1tr-ur la "'fige 10, on a représenté un oircuit de commande classique de la résistance chauffante-<ie la chambre 02, ce circuit peut être utilisé pour tout appareil commandé pur une thermistance.
Il comprend suivant un montage classique tel que représenté, la thermistance TR montée dans . une branche d'un pont de Wheatstone 186 dont l'autre branche
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porte une résistance réglable 1$', Le pont étant alimenté à partir d'une source de courant alternatif 188 (220 volts par exemple) par l'intermédiaire d'un transformateur 189. La ten- sion de déséquilibre due à la variation da température dans la
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chambre ou le récipient, où est placce la thermistance, est ami plifide par des transistors 190, 191 (tels que des transistor.
0 0 74 et 0 0 28 par exemple) qui commandent un relais 192 relié aux conducteurs 149 et 150 de la résistance chauffante.
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Une thermintance du type L Cg de' 1 Jt (0 A 100" 0) permet d'obtenir un réglage de la température,* 0,1 0 près,dans les appareils envisagea (tels que récipient 107,
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chambres Ct1 et 02 par exemple).
On décrit ci-après le procédé de l'invention mis en oeuvre dans l'installation décrite ci-dessus en supposant que les dispositifs électriques de commandes des vannes et des dis- positifs thermiques sont en fonctionnement normal.
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Le mélange de monomères eu des produ1t..'polym'-
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riser et des autres additifs (catalyseur compris) pénètre dam la chambre C1 par le conduit 109 après avoir été chauffe le cas échéant à une température déterminée dans le récipient 107, Le conduit 109 peut être éventuellement terminé par un diffuseur
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permettant de faire couler le liquide à polymériser en filets minces dans la gaine 123. Dans cette laine, le produit est soumis à des vibrations ultra-soniques engendrées par les trans- ducteurs T et dont la fréquence varie de préférence entre $00 kilohorts et 6 mégahertz suivant le produit à polymériser.
On a pu déterminer la fréquence ultra-sonique nécessaire de la Manière suivante : On prendra le cas particulier suivant : celui
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de la rupture des doubles liaisons du styrène et de 11acr,loni- trile p r l'emploi des ultra-sons,
On désire par exemple rompre l'une des liaisons de la double liaison de la chaîne latérale du styrène.
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11, GHz et l'une des liaisons de la double liaison de ltaor,lon1t:r:Lle 0H2 - CH - ON afin de provoquer une polymérisation pratiquement totale par apport d'énergie A l'aide des ultra-sons,
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Il est bon de rappeler qu la double liaison, indiquée ci-dessus, consiste en ce que deux électrons pêriph6triques de deux atomes de carbone voisins se mettent graviter autour des deux noyaux, On hait par la apect:roloop1e infra-rouge que la fréquence de résonance est telle que ce sont les radiations
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de A # bzz microns qui sont absorbées par la double liai. son du styrène, et celles de )\ m 6,08 Microns qui 1 sont par celles de l'acrylonitrile.
@
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En prenant la valeur moyenne de 6,10 microns {suffisamment proche des valeurs désirées pour que le phénomène de résonance soit suffisamment conserve ),on peut calculer que la fréquence correspondante est ! :
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y a 0/ 00 4.92 1013 Hertz Cette fréquence est très élevée,' On emploie donc une frAcrt'%. /1/'1, n de cette fréquence.
Quand on prend n - 24, on trouve
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y - 2$Vii 10 6 Herts
Cette fréquence ultra-sonique peut être obtenue par la méthode électronique de l'invention,
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On peut également déterminer la puissance néces- .aire, La chaleur de polymérisation des deux Monomères est de l'ordre de 1',3 kilo-calories par mole car la r Motion est exother- mique.
Cependant, cette réaction ne peut se produire que dans le cas où l'on vainc une barrière d'énergie qui demande un suppld. ment d'énergie de 0 , Il faut donc fournir une énergie au déport de 30 kilo-calories par mole, Il est important de ne pas dépasser outre mesure cette valeur aur alors on romprait complètement les doubles liait sons, c'est-à-dire qu'en fait on détruirait le monomère.
Dans le cas où, par exemple, la quantité de mono.
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mores polymériser, est de zozo grammes par minute, se sont en- viron 0,1 mole qui réagissent A chaque'seconde, ce qui nécessite- ri 1,25 .Q' joules.
Le générateur doit donc avoir une puissance de bzz kilowatts, compte tenu de l'amortissement 6D."'tqu,#fiI ultrasons dans le produit à polymériser; une puissance théorique de 50 kilowatts était précédemment nécessaire. Dans le cas présent,l'amortissement des ultra-sons est négligeable et la puis.
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sance théorique de 12,' kilowatts n'a pas z, être augmentée, Oette
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puissance théorique est grande, et rendrait le procédé très onéreux, si la présence des catalyseurs ne la diminuai' pas dame des proportions extrêmement important..,
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La réaction ofettectue à dom températures ,aria- bleu suivant les produit. , pol,m'r1s.r et il peut être nious- nuire# suivant le cas, de refroidir ou de réchauffer la .on- de vibration au moyen du serpentin 129.
On doit également tenir compta de la résistance à la chaleur des léramiquee piéto-ileco triques utilisées. La température à 1 'intérieur de la son@ de vibration est en principe intérieure à 120 0 environ, mais
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cette valeur n'sst pas limitat$yeo Pendant cette opération, les Sas produite par la réaction, tels que l'acide cyânhydrique par exemple, sont évacuée par le conduit 112 dont la vannt 9 4 est ouverte.
Le produit polrm'r1.. obtenu, qui et présente sous une forme encore fluide quitte la chambre de vibration (Il et panes dans la chambre d'épuration C2 où il est maintenu
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par la résistance chauffante 140 A une température suffisante pour permettre 1'évacuation de la presque totalité des gas occlue restants, lesquels quittent cette chambre par le conduit 142 qui rejoint le conduit 112 de la chambre C1.
La tempé. rature dans la chambre d'épuration ne dépasse pas habituellement
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60 à 706 0, Mais cette température n'est qu'indicative et peut varier suivant le produit à traiter,
Le produit polymérisé apure passe alors gang la chambre de réfrigération C3 et dans les autres appareil. de l'installation, Les dispositifs électriques de commande murent un fonctionnement régulier de l'installation et l'arrêt de celles ci lors d'un incident quelconque, tel qu'une panne de courant par
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exemple.
Grâce à la vanne RA il est possible de purger l'installation avec un gaz neutre.
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Bien entendu, l'invention n'est pas 11 tait et aux mode. de Mise en oeuvre et de réalisation représentés et décrits, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple, En particulier, on pourrait utiliser, comme transducteurs pour la chambre de vi-
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bration, de$ céramiques, pié8G éleotoriquea cylindrique empilée 1.. unes aur les autres et dont la conduit central ainsi ménagé constituerait la zone de vibration;
de usât, la gain@ 123 pourrait aussi bien être de section rectangulaire ou polygonale
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A nombre de cotée supérieur à quatre et le générateur haute trêe quence être de tout type approprié pour fournir les fréquences nécessaires de vibration par lea transducteur Le procède et l'installation conformes à l'1n vention présentent des avantages révolutionnaires par rapport A l'industrie actuelle des matières plastiques, en ce sens qu'il, permettent :
a) de réunir dans une installation, présentant au maximum un encombrement réduit, tous les appareil, nécessaires à la
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fabrication en continu des matières plastiques qui, A la sortit de l'installation, sont prête, . l'emploi} b) le procédé et l'installation conformes A l'invention permettent de r6alisGr une polarisation en pratique totale des constituant, des matières plastiques, résultat qui n'a pu être obtenu à l'heure actuelle; c) dans un appareil présentant des dimensions très réduites, par rapport aux installations connues, l'on obtient en continu un rendement de plusieurs tonnes par jour.
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' N V' ü N i 0 A 0 N i , . - .t.M#Mt.Mx.M, 1.- Procédé de polymérisation pour toue corps, tels que des matières plastique., caractérisé en ce qu'après la
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mélange adéquat de. raatièrea constitutives, on 'ait passer en a4t
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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t'Procéd4 da polymerization for any 001 "p '. tilt which of the materials pla.tiqu..fin.tallut1on for the MiM in implementation of this process".
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The object of the present invention is a process
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polymerization for all bodies, such as plastic materials
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ques, characterized in that after the adequate m41a gs of the constituent materials, the mixture of raw mabièrax is continuously passed through a vibrating sound system, these vibrations "having a frequency and a power such as lut mol4oul4 de each constituent is combined in a practically complete manner with the other constituents to form maoro-mo16cult., in practice totally polymeric,
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According to a variant of the invention, we pass
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the product thus polymerized in a are refrigeration in the
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purpose of contracting it and solidifying it completely in order to
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w then brays this product, dry it and store it in a ready-to-use form.
This method has the advantage of producing, in a very short time and at a reduced cost price,
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virtually complete polymerization of the constituents of the products
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pick To obtain,
According to one embodiment, the intimate mixture of materials is passed through the vibration zone under the ton of thin fileta descending vertically / continuously in this zone,
According to another characteristic, the vibration zone is heated to an ambient temperature liable to vary between + 60 0 and + 2200 C.
Another particularity consists in passing the polymerized material in a refrigeration zone, the temperature of which can vary between 10 C and - 60 C.
According to the invention, this process is remarkable in this mono, in particular that the vibrations are obtained by an electronic method,
Further, according to another feature of the invention, the vibrations are generated by piezoelectricity.
Finally, another peculiarity of the invention consists in passing the product leaving the vibration chamber through a purification zone in which it is thermally freed of the major part of the occluded gases before it is released. 'send to said refrigeration zone,
The invention also relates, as a new industrial tool, to a polymerization installation for any body,
such as plastic or other materials and intended for the implementation of said process, characterized essentially in that it successively comprises reservoirs for the ma. first, mixing organs with a view to bringing together intimate. ment all the constituent of the material to be polymerized and at least one vibrating element subjecting the simply mixed constituents to a practically complete polymerization.
According to a characteristic, at least one element
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refrigeration is provided for the purpose of contracting and solidifying the polymerized material, as well as the crushing, drying and storage units, which makes it possible to bring together in a single installation, in a successive and continuous manner, all the organs necessary for practically total polymerization of the material that is to be obtained.
According to one embodiment, the tubular element constituting the enclosure of the vibration chamber, is provided with a circular chamber, arranged between the walls of the element and extending over almost the entire height of said element.
According to another characteristic, a closed circuit is supplied, after creation of the vacuum, by a gas such as helium or any other gas fulfilling the same role and exhibiting the same properties.
Another feature consists in that the hollow element constituting the refrigeration enclosure is suai of a circular chamber located between the walls of said element and extending over its entire height.
According to one embodiment of the invention, the axote or any other similar means, switched on, is compressed by means of a compressor with a view to then being sent into the circular chamber where it causes a cool '.
is lying,
Moreover, in accordance with the invention, this installation is remarkable in the sense in particular that the vibration element comprises a tubular sheath delimiting a vibration zone and an electronic device connected to the latter so as to cause said vibrations inside. of it,
According to another characteristic of the invention, the installation comprises a purification chamber carrying
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heating means, said chamber being 1n'rpg.'e on IM path of the polymerized product between the% on @ of vibration and the
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refrigeration chamber.
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The invention also relates to,. as a new industrial product, all the plastics tu $ Utr * 4 obtained, according to the proudd6 of 1 installation conforming to the
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present invention,
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0'L.utraa atiraotiristlquea and avgntuges of the invention lit d6gki, have d8ari.pt1o "r4ftli âe on liaison with deabins hnnoy6u rep As much, 1 By way of example no: Utlt1ta .. tif, 1 l 'inI'Jt :, 11útïion do polymerization according to the invention
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and which ones!
EMI4.7
- Figure 1 is a soh6ma reproducing the succession of dîverlon publications of the polymerization process.
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- Figure 2 is a diagram of the first group
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of the polymerization plant where the mixture is made 490 constituting ,,, of vlltiuas material ..
- Read figure $ 3 and a $ yhji on eeupe of Itappom rail dq p01ymAiskt1on proper.
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- Figure 4 shows a third group
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where stetfoctue the ground, the b6oh $ 3e and the amma3A81nae of the polymerized product, - Figure 5 is an achma tris a1mp11ti 'showing the ensfJ! J1blB of another embodiment of an installation. lation according to the invention for the mine using the proo6d '
EMI4.12
of the invention,
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- Figure 6 is a sectional view Y9rt:!. 8al $
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a reaction column comprising the vibration chamber,
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the pt1on chamber and the refrigeration chamber 4 Iligo # alw
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lation of the invention.
- Figure 7 is a perspective view 4'un.
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part of the 4m vibration chamber showing the prQ4ge elements
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sant v1brQion '.
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. The figures of 9 and 10 end of ioMmi of cable of the electrical devices of oODleD48 Miuranft the
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operation of the installation.
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a Figure 11 shows,., iiI11 ... Di. , a scale enlarges, the upper part of the column of
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actual reaction,
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- Figure 12 is a bottom view of the fixing ring "B" of the reaction column in Figure 11, - Figure 13 is a top view * of the cover "A" of the redoction column according to FIG. figure II * The process according to the invention ateffectue ootome follows (see fît = * 1), The constituents of the plastics to be polymerized are stored in the receptacles 1 ig # 1- whose number may vary depending on that of corq * vomtu plastics that we and propose @ to manufacture * In starting from these receptacles 1 the.
1 ,, the various constituents of the poetic matter pneeent by dot apparella of dosage 1110 1120 il 3 and are sent dan. a mixing tank 111, The diver4 constituents are very 1nt1 ... lnt mixtures in this bao of mixing III and are then sent
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in the reaction column consisting essentially of a
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ultrasonic chamber IV and a low temperature chamber y.
The total polymerization of the various oonGt1tuant. plastic container previously mixed in tray III is carried out
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in this IV ultrasonic chamber, the particularity of which is described below.
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After being polymerized, the plastic material must pass through a chamber at low temperature V, the passage through this zone at low temperature causes a, n1; r ....
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tien of the plastic material as well as a solidification thereof.
After leaving the chamber at low temperature V, the plastics; polymerized are finely ground in a conoasseur VI and stored temporarily in the container VII.
The finely ground plastics * are dried in chamber VIII with a view to being permanently stored.
The process according to the present invention has revolutionary advantages in that it allows in an extremely short time to achieve a practically complete polymerization of plastics thus increasing the properties of the latter and allowing the use of plastics in fields. where the latter could not be used until now.
The installation according to the present invention is constituted as follows (FIG. 2).
- The constituents of the plastics that it is proposed to obtain are stored in tanks 1 and 11, the number of which may vary depending on the number of constituents necessary for each plastic material that is to be obtained.
These reservoirs communicate, by means of pipes 2, 21, with metering devices 3, 31 which regulate in a predetermined manner the quantity of each component to be sent into the mixer 4,
The metering devices are also connected to the reservoir 1, 11 by pipes 10, 101, each d. tank 1, 11 being furthermore provided with a contact pressure gauge which, when the quantity of product remaining to be used decreases sharply, triggers an alarm and starts a timer, which, after a given time and for as much as the
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tank has not and * filled in the meantime,
close the supply valve $ of the reaction column and cut off the electrical energy supply to the entire installation if necessary,
As an example, the dosing device can be provided internally with a floating metal balloon and externally with two photoelectric cells 6 and 9, the role of which is given below.
When the volume occupied in mixer 4 reaches a certain value, a pressure gauge located on the lower part of this mixer and terminated by an electrically controlled valve closes a contact which, via a relay, simultaneously opens all the valves. inlet valves desolate and switch on the photoelectric cells, The liquids flow through tubes 10,
101 by lowering the balloons.
When these intercept the light beams of the cells 61 closing the contacts, which, by means of a relata, close the nitrogen inlet valve, a second contact puts the cell 6 off and the cells. -
Electric Iules in circuit; this second contact has the particularity of being shunted and of being inserted in a particular circuit * When one of these contacts is the first to close, it starts a timer which stops if all the second contacts are closed before a given time or which triggers an alarm device some time before the closing of the tap 5 feeding the reaction column,
In general, the timer stops and opens the taps 8,
81 and each balloon then rises and intercepts the light beam from cell 9. At this moment, this cell 9 closes the contact which, via a relay, closes the taps 8, 81 and a second contact puts 9 out of air.
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cooked and 6 on. The tanks 1 and 11, as well as the mixer 4, are supplied with nitrogen from the tank 11, the nitrogen being sent to the tanks 1 and 11 passing through the compressor 12 and into the mixer 4 passing through the compressor 13 .
The intimate mixing of the constituents is carried out in the mixer 4. For this purpose, one can provide a shaft provided with blades rotating in the axis of this mixer, in the opposite direction of a helical pitch, and projecting on the internal face of the mixer. mixer,
The upper part of the mixer is closed and only a few inlets remain for the constituents and nitrogen, provided to expel the air from the tank, The mixer ends in an electrically controlled valve 5 (figure 3) this valve constituting the inlet of the reaction column described below.
In general, the reaction column consists essentially of a sleeve 14 which is provided with an outlet 15. In the upper part of this sleeve, an element 16 is housed which is fixed to the sleeve 14 by the intermediate of a seal 17. The element 16 has internal shapes such that a tube 18 can be accommodated therein, which received the components mixed in the mixer 4 with a view to sending them, via of an extrusion element 19, in the reaction column proper, at its lower part, the sleeve 14 is fixed to a cover 20 by means of a seal 21,
this cover comprising in its middle an opening 22, the usefulness of which is described below,
The cover 20 rests on the circular element 23 by means of a seal 24 which withstands the temperatures and vibrations to which it is subjected. The element;
23, which is preferably circular may nevertheless be constructed in any other form, such as polygonal, satisfying
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to the requirements imposed! by vibrations, In any case, this element 23 COrapZ'enc1 a circular chamber 24 which extends over almost all
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the height of the element 23 provided with two openings 25 and 26 diagonally opposed, one of which constitutes an entry and the other 26 an exit,
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0etta cylindrical hacbre 24 with these two openings 2 $ and 26 is part of a 4 closed hole 28, This circuit 28 can be negated all empty A 1a3:
of a suction paaapa 29 which can be seized from the ftrn circuit by the tap 30, If the vacuum has crept in this circuit formdj on laines enter in this circuit a gas, such as 1''11U8 or any other gas analog equivalent, from the reservoir 31 and which passes through the tap 32. This gas is supplied by the circuit
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as in a heater, 3r where it is heated with a view to being compressed in the compressor 34,
From the compressor 34, the gas is supplied
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da, <n the siren 35 which sends the compressed Sus rented strong pulses in the circular chamber 24 via the tap 36.
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The arrival of gas from the siren 35 is of a power such that the internal walls 37 and 37, of the element 23 are subjected to ultra-tonic vibrations * putting in turbulence the atmosphere contained in the enclosure 38.
After having been injected into the circular chamber 24, the gas leaves this chamber through the opening 26 and returns through the closed circuit 28 into the heater 33 and into the
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compressor 34, the possible losses being able to be 'qu11ibr' ,. by an additional arrival of gax from the reservoir 31.
The element 23 is secured to an element 39 by means of a seal 40 having the same properties as the seal 24. This element 39 also has a chamber.
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circular 41 provided with two diametrically opposed openings 42 and 43. The circular chamber forms part of a closed circuit 44, which is supplied with asote from the reservoir 45, via the tap 46.
The nitrogen is prematurely blurred in the compressor 47 and sent into the circular chamber 41 in order to cause cooling in the chamber 48, the element 39 and therefore the whole of the reaction column rests, by the intermediary of a seal 49, characterized by its insensitivity to temperature and to crushing, on a device 50, the operation of which is described below (FIG. 4).
The apparatus 50 essentially consists of two portions: a crusher 51 and a storage space.
52, If the level of this storage space 52 reaches the levels of the photoelectric cells 53, the light ray between the two cells is cut, which causes the opening of the hatch 54 and thus the discharge of the powder, contained in space 52, in a drying column composed of a tube 55.
This drying column, in the form of a tube 55, is provided, on its outer walls, with heating members, such as infra-red lamps, each lamp being disposed 90 from the other.
The tube 55, rotated by means of a motor element 57, therefore rotates simultaneously. the heating elements which ensure the balanced radiation. heat and at all points equal in the space 57a contained in the drying column.
The rotary drying column rotates inside a casing 58 by means of ball bearings 591, 592, 593 and 594. The casing 58 ends, in its lower part, with a filling tank 60 integral with the housing 58 by means of a Seal 61.
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Of course and without departing from the spirit of
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the invention, onprévo, in the drying column, rented mechanical or other organei appropriate to ensure that the crushed plastic particles, which are in the middle of the
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descending powder, are regularly 16chel '.
The polymerization process is carried out in detail as follows t
The constituents, after having been intimately mixed in the mixer 4, are admitted into the space 62 by means of the electrically controlled valve 5.
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From space 62, the mixture of killing constipants is fed through the tubes 100 18t to the extrusion head, where the mixture is extruded in such a way.
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that it de8Qnde vertically in the reaction column in the form of a multitude of thin threads.
On leaving the extrusion head, the mixture is subjected directly to the influence of ultrasonic vibrations.
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clubs, which are so powerful that the molecules of each component suddenly burst in order to entangle and polymerize with the other components of the mixture.
This polymerization process necessarily releases
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a glove, such as hydrocyanic acid or any other gai, according to the nature of the constituents. This gas, lighter than the atmosphere
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of the space 36, engages very quickly through the opening 22 of the cover 20 and is sucked in through the opening 15. From this
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opening 15 and through line 1'11 and Sa @ is conveyed into a container. The latter has the particularity of having a double bottom, which allows it to be bathed in nitrogen to refrigerate it strongly.
This refrigeration has the effect of screaming *. slightly tallize the gas and thus render it harmless, especially to personnel operating the polymerization plant.
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84o container has it filled, 1l just empty it and use
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gases recovered from other industrial processes that should not be specified here,
The mixture of the constituents of the plastic material, after having undergone the effect of vibrations, is completely polymerized without leaving the slightest waste.
The particles thus polymerized @ s, descending vertically in the reaction column, enter the refrigeration chamber formed by the element 39. The refrigeration is obtained under the effect of the nitrogen circulating in the circular chamber 41, if the temperature of polymerization was of the order of + 60 C to 220 0 in the vibration chamber, the temperature of the refrigeration chamber will be of the order of -10 0 to-660 '0, which is equivalent to a variation of very sudden and significant temperature.
This sudden change in temperature has the effect of completely contracting the various polymerized particles together as well as of solidifying this polymerized product which, in this refrigeration chamber, takes the form of a thin column, descending from 'in a continuous manner, the polymerized product has approximately the shape of a thin column and falls into a mill 51, the function of which consists of a total grinding of the polymerized product in order to reduce it to the powdery state before its final drying. .
For this purpose, it is preferable to use a crusher of the type 'two runs made of stainless steel wire rotating at rapid speeds and in reverse sound, the spacing between these two belts varying depending on the nature of the product. polymerized,
It goes without saying that this crusher is indicated only by way of example ot that it is possible to have recourse to other crushing members making it possible to achieve the same object as that proposed by the present invention, after the concstsage,
the product polymerized at
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the powdery state is temporarily retained in llospaot 51 before its final licking in the adohage column $ 5
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Again, figure 4 gives only one organ
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drying for example, According to the needs * of the apparatus 4b in particular according to the order of magnitude, it is possible to have recourse to other adohage organs which ensure the regular and constant drying of the descending polymerized granules in the odchagoy column By means of a valve 620 one can finally regulate the flow of the poly14ri product.
which is emelialiné in a known manner * all the powder form # Another embodiment of the polymerization plant have r.pr'8.nt 'loh4matiquI.lnt in Figure 5 This comprises an upper container 101, daaa which one places the nononirts constituents, liquids or gaituxt to poly māriaer, from storage tanks not shown after it. were dosed according to the nature of the proprté- tAn of the polymer or copolymbr4 to be obtained, Into this container, one also introduces, if necessary is # leu plmstitiantà # t solvents, filler, pigments, etc ..., suitable for the manufacture envioaido # A polymerization catalyst is pr4f <tr <n <. this also introduced into the mixture in order to facilitate the
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subsequent polymerization in the vibration zone of the plant.
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tion.
This container 101 comprises any suitable devices such as paddle agitators, not shown, to ensure the intimate mixing of all the constituents,
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A pipe 102 comprising an electro-
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valve 91 leads the melunge into a container formed 1030 in
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which this mixture is kept us an inert atmosphere, such as nitrogen, for example, supplied by an insulated tank 104
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and connected to the receptacle 103 by a pipe 105 comprising a solenoid valve RA1. A mixer, not shown, is equal. ment disposed in this container 103.
A line 106 fitted with
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a 41 * otre-valve Ka leads the liquid leaving the real pillar 103 including a closed container 107 in the form of 4'lntoanoir in which the mixture is maintained under an atmosphere of pure inert gas an onnalination 100 coming from the reservoir 104 and comprising a éltotro-valve RA, 08 container 107 May include a spreading device t.A1Gnl 'and muai a heating device, such as an electrical resistance surrounding the wall by breaking, to raise the temperature of the mixture. at poly # 'r188r. a wrong value We place Y "htl:
ag8ufJIm.nt \ & ntfhlrm1ltanol dam os container to control the temperature of the langt and control, possibly the operation of the heating device
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On this pipe 109, we have a
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.1Iotro-Yannl 9, and, between this solenoid valve and column 0, a pipe 110, comprising a solenoid valve "At 3 and a circuit breaker manometer M, brbnoh4t state in bypass and connects pipe 109 to pipe 100 coming from the rduero see 104 of inert airlock (nitrogen, for example).
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Reaction column 0 comprises 1 a
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vibration chamber Clf a purification chamber Ca and a refrigeration chamber 0, which are described in more detail below with reference to FIG. 6. The reaction chamber is connected to it by an electrical connection 111 to a generator
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ultra-sound. 0 and has its superior party a conduit
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evacuation of Cases 112 fitted with a solenoid valve R ,, On other
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exhaust duct, not shown, connects the upper part
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from the purification chamber 0. to the duct 112 before 1141ec'ro. valve R4 'as explained below in House with
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figure 6.
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A conduit U3 connects the tU'ri. '.. ration 0.) Chamber of the column to subsequent devices for cone easing and drying shown schematically by 114 and 115 and which are not described in the present patent application. The polymerized product leaves the installation via a nettle pipe 116 / There is shown in Figure 6 a vertical section of the reaction column 0 of flower 1 which
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includes the three bunk rooms and communicating 1 CL and C3.
The vibration chamber C1 comprises, in the embodiment shown, an elongated external vertical envelope 120 with a square cross section, made of sheet steel for example, terminated at its upper part by a flat part 121 forming a cover. an integral part of the enclosure or consist of a plate welded or bolted to the walls of the enclosure.
In the flat upper part 121, two orifices 121a and 121b have been formed, in which are introduced and fixed respectively in a sealed manner, by welding for example, the ends of the duct 109 coming from the container 10? (Figure 5) and the gas discharge duct 112, the duct 109 being fixed along the longitudinal axis of the casing 120. At some distance before
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the lower end of the envelope, an annular plate 120a serving to connect the chamber 01 to the chamber 4 "p.t1on 0. has been bent at the outer wall thereof, as explained below. * Inside the casing 120, and coaxially with it, a parallel tubular element has been fixed.
elongated dique 1, constituted by a square sheath, made of steel for example, which extends from the lower end of the casing 120 up to a certain distance from the Itextriolti of the conduits 109 and 112, thus leaving a free space 122
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at the top of the room. Annular flanges 11 r 'i
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124b fix the sheath 123 by welding to the wall of the casing 120 at both ends of said sheath, This tubular sheath 123 delimits the vibration zone in which the product to be polymerized is subjected to ultrasonic vibrations. , These vibrations are generated inside this zone by means of transducers T (figure 7)
arranged longitudinally inside the sheath 123 at a certain distance from each other in the transverse direction of this sheath. These transducers T each consist of a certain number of piezoelectric ceramic plates 125, for example with barium titanate or with titanate and lead zirconates, which are welded together for their edges using "Araldits". polymerized at high temperature. The number of plates 125 for each transducer T is a function of the length of the envisaged vibration zone. This length is variable depending on the nature of the products to be polymerized; it is for example about one meter and the sheath can have, for example 1 centimeter side.
The number of transducers is calculated based on the dimensions of the section of the duct. In the embodiment shown, four transducers 0.8 to 1 mm thick, separated by about 1 cm from each other are present. The transducers T are held in position in the sheath 123 by means of suitable devices such as lugs welded to the walls for example {IIa are electrically connected to a high frequency generator of suitable conventional type, such as generator 0 of FIG. 5, pure from conductors 126 and '127 passing through the casing 120 and the sheath 123 inside an insulating sheath 128 (Figures 2 and 3).
The part of the sheath 123 located above the plate 120a is surrounded by a coil 129 arranged against the sheath in the space between the latter and the envelope 120; it has a lower intake tube 129a and a tube
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àdvaauta'J x9 'It is possible to pass at will due to 1 coil either a refrigerant fluid, or a heating fluid go in order to maintain inside the are of vibration a determined temperature.
It is in fact neetatairt dt n. pat exceed a certain temperature in this sound system due to
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the fragility of the transducers which, depending on their nature, do not withstand periaural tatnperaturaa at certain times, It may also be necessary in certain cases to detect the temperature of the vibration zone to promote the polymerization of the products to be treated .
This temperature is controlled by means of a thermistor placed in a sheath 130 e 'extending inside the sound system of vibration Through the wall of the sheath 123 and between the transducer a) this thormietanu this had electrically connected by two conductors 131 and 132 to an electrical control circuit, for example of the type of
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that shown in FIG. 10, and making it possible to automatically control a device for supplying fluid to the coil 129 as a function of this temperature,
The C1 vibration chamber is attached to the
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upper part of the purification chamber 0. and are coaxial with it, this chamber Ga consisted of two cylindrical elements coaxial internal IJ5 and external 136, in tal. steel, for example, whose * lifelong surfaces are covered with asbestos.
These cylinders are held in position by circular grooves 135a, 13b and 1.6., 136b respectively hollowed out in two circular plates
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terminals 137 and 130 and in which the hoppers of the walls of the cylinders engage with interposition of seals not shown, the end plate 137 is clamped against the annular plate 120a of the chamber C1 with the interposition of an annular seal 139 ensuring the
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oheitê and resistant to heat and vibration.
The plaque
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137 and the gasket 139 are drilled * respectively with 4tux coinciding central holes 140 and 141, of the same diameter # as the lower end of the sheath 123 of the chamber 19,14
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The plate 120a is also pierced with an eccentric orifice from which
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leaves a conduit 14a for discharging the lai.
This orifice diboum eh @ in the chamber Q3 between the wall of the sound 123 'and the walls of the hole. 141 and 140 of the Joint and of the plate 13V * 'you leads 142 joins the duct 112 before the éltotw-mat .v' IL4, This Junction has not yes represented for the purpose of oi * ", '4 plifïoatînn, The end plate 1nt.ri.e 130 of chamber 02 have clamped, with the interposition of a heat and vibration resistant Mnwlaire 143 gasket, against a plate 144 constituting the top of the refrigeration chamber 0-
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of the column.
The assembly is firmly held in position by means of a number of tie rods. threaded bottle spacers,
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such as 145, passing through these aligned orifices of the various plates 120a, 137j 130 and 144 and blocked by torous 146, 147 screws on the threaded ends of the tie rods 145- Sntre the walls of the cylindrical elements 135 and 136 and against the external wall of element 135 # an electric heating resistor 148 has been placed making it possible to maintain a determined temperature in the are c1 "pu.ita \ 106 of the polymer located inside the element 135. le4, born44 14èa and 14 # b of this heating resistor are connected by two conductors 149 and 150 ′ a control circuit 4J.II) \; ri. 1 of the type shown in FIG. 10 and comprising a ther- ;;:
control distance arranged in a penetrating gain * 131,! .. the purification zone. This thermistor is connected 94r de * AtoaW>; t 'ductors 152 and 153 to the previous circuit of this **, f. 7C THE plate 1n1'61'iêurl 138 of the is pierced with a lars; e 'or: U'ic.e de exit 154 col rai
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hole 155 of the same diameter of the upper plate z of
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the refrigeration chamber 0, and with the central hole of the annular seal 143.
The refrigeration chamber includes,
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like the chamber C al two coaxial cylindrical elements U6 and 157 fixed in two end plates ** 144 and I) g by grooves identical to those described prto & 4 .- .. at. pro has plate of the chamber 0., between the two elements 0.118- driquas circulates the Airlock or possibly 1- rerrn liquid. diol3enent which enters by a conduit 139 and..on by a conduit
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160. Tie rods 161 keep the elements of
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oattechambre between them and with the 0.1 'chamber and the rest of the installation.
The inner plate $ 1 8 is iron. ". A large hole 162 connecting the chamber 8. to the outlet duct UJ
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operating in the crusher or crusher of the installation, The automatic devices are described below.
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control allowing the operation of Installation a referring to figures 8 and 9.
In the figure is the 8pri.1 .... 1.0 CU.lpol1tU 'for controlling the supply of 1 u1t receptacles. ,
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polymerize *
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The regulation of the quantity of the product to be polished is silent From the container 103, IN part of the lacquer. de is maintained at rest thanks to a 44flecteaa ". At the # *. face of the liquid ae finds a float 166 Iran. 'a permanent magnet 167, This assembly is directed by an axial guide /? S <to the container. Near the subject and of the f0R4 of the Z'.Jat m find two rocker contactors A nereure 169 and ive reli4a 61.0- trially in a known manner, as shown, 1 .. ZOl: l.iill V # Zsw rust with electric command $ 171 including sight 1ame go mobile ocntaot 172 can take two positions ln 2, OOmman4an, one the operation of a relay 173 and 11. foundation of a relay 174.
A voltage of e ## aads #% supplied to the
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relays 172, 173 and 174 by conductors 175 and 1769 The relays 173 and 174 are part of two control circuits of the solenoid valves, one of which is a conductor
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drAl1ntat1on 177 coming from a power aouroe not shown, relays 173, a conductor 170, the electron valve Ri and Itelactro-valve RA2 mounted in parallel and a conductor 179 returning to the current source, and the other
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the conductor 176, the relay 174, a conductor 1000 the solenoid valves R2 and RA1 in parallel and the conductor 179, The function of this common dt device is as follows
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you empty container 103 Hunt, the float 166 and finds uu the bottom of the latter and has formed the circuit controlled by the contactor 170,
The control voltage (conductors 175,
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176) brings the electrical latched relay 171 into a position in which it causes the circuit to close
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commanded by shine 173 position 2), This has the effect of causing a) the opening of the solenoid valve Xi (<teet * that is to say the arrival of the m41an. of the container 101 don # le r4çipint joji b ) the opening of the eleatro <vaMte lA tare riveted with nitrogen in the receptacle 107).
When the liquid enters the container 103,
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the float 166 reaches the level of the oentatttur 169, bringing by this soft iron border 169, the relay locked to control Electric control 171 in its position (1), and the closing of the circuit controlled by the relay 174,
This has the effect of causing
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a) the closing of the Iti solenoid valve (stopping the arrival of the mixture in the container 103)) b) the closing of the 41.otrc.YanDI (4, lu va * of the aaotv in 11 container 10?} J
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o) opening 1 solenoid valve IAl (,, '1.' .. 1 '.' 0- te in the receptacle 103); d) opening of the solenoid valve Ra (passage of the .'lans' of the container 103 to the container 107).
The solenoid valves of the installation are all designed so as to be always firm when they are not excited. Figure 9 shows the automatic control device for the supply of the reaction column 0. This circuit is controlled for the high frequency generator 0 supplying the trvnaducteura T of the vibration chamber C1. It includes a conductor 181 coming from a
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power source not shown, a relay 102 with two in. 1. tion, pu1. from this relay, two actuation circuits 1, one passing through a conductor 183, the solenoid valves a3 and a 4 in parallel and a conductor 184 returning to the source, and the other passing pure one driver 185, electro *
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valve RA3 and conductor 184.
The operation of the device in the figure? is the next
When the high frequency generator is off, the relay 182 is in a position in which,
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thanks to the supply voltage, the solenoid valve RA 3 is open so as to eliminate the residual elements which are not completely polymerized which are in the sheath and this using a high pressure of nitrogen or neutral gas (circuit 185,
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RA, lS4).
The circuit-breaker manometer M is used to close the RA3 solenoid valve as soon as this operation is completed,
When the high frequency generator is in operation, the relay 182 had in a position in which, using the supply voltage, the solenoid valves
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R3 and R are open (circuit 183, 93 # B4 # 14).
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@
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this has the effect of causing respeeUvemeM the arrival of the Mixture in the vibration chamber C1 and the opening of the outlet of the hydrocyanic acid through the conduits 112 and 142 of the chambers 0, and C2.
One case of electric punne, all electro-
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valves of the installation return to the rapaa iv aetwAd3 your closed position, These emergency accumulators are only * 'necessary to provide the supply voltage allowing for a few moments * 1 & -vann *' & to make its use,, ni'4.1tr-ur fig 10, there is shown a conventional control circuit of the heating resistance - <ie the chamber 02, this circuit can be used for any device controlled by a thermistor.
It comprises according to a conventional assembly as shown, the thermistor TR mounted in. one branch of a Wheatstone 186 bridge, the other branch of which
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carries an adjustable resistor 1 $ ', The bridge being supplied from an alternating current source 188 (220 volts for example) via a transformer 189. The unbalance voltage due to the variation in temperature in the
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chamber or receptacle, where the thermistor is placed, is plifidated by transistors 190, 191 (such as transistors.
0 0 74 and 0 0 28 for example) which control a relay 192 connected to conductors 149 and 150 of the heating resistor.
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A thermintance of the L Cg type of '1 Jt (0 A 100 "0) makes it possible to obtain a temperature adjustment, * 0.1 0 close, in the devices envisaged (such as container 107,
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rooms Ct1 and 02 for example).
The method of the invention implemented in the installation described above is described below, assuming that the electrical control devices for the valves and the thermal devices are in normal operation.
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The mixture of monomers produced polymers.
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riser and other additives (catalyst included) enter chamber C1 through pipe 109 after having been heated, if necessary to a determined temperature in container 107, pipe 109 may optionally be terminated by a diffuser
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allowing the liquid to be polymerized to flow in thin streams in the sheath 123. In this wool, the product is subjected to ultra-sonic vibrations generated by the transducers T and the frequency of which preferably varies between $ 00 kilohorts and 6 megahertz depending on the product to be polymerized.
We have been able to determine the necessary ultra-sonic frequency in the following way: We will take the following particular case: that
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the breaking of the double bonds of styrene and of 11acr, lonitrile by the use of ultrasound,
For example, it is desired to break one of the bonds of the double bond of the side chain of styrene.
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11, GHz and one of the bonds of the double bond of ltaor, lon1t: r: Lle 0H2 - CH - ON in order to cause a practically total polymerization by input of energy Using ultrasound,
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It is worth remembering that the double bond, indicated above, consists of two peripheral electrons of two neighboring carbon atoms gravitating around the two nuclei. We hate by the appearance: infrared roloop1e that the frequency of resonance is such that it is radiation
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of A # bzz microns which are absorbed by the double liai. its styrene, and those of) \ m 6.08 microns which are 1 by those of acrylonitrile.
@
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By taking the average value of 6.10 microns {sufficiently close to the desired values for the resonance phenomenon to be sufficiently preserved), we can calculate that the corresponding frequency is! :
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y 0/00 4.92 1013 Hertz This frequency is very high, 'We therefore use a frAcrt'%. / 1 / '1, n of this frequency.
When we take n - 24, we find
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y - $ 2 Vii 10 6 Herts
This ultra-sonic frequency can be obtained by the electronic method of the invention,
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The power required can also be determined. The heat of polymerization of the two monomers is of the order of 1.3 kilo-calories per mole because the motion is exothermic.
However, this reaction can only occur if we overcome an energy barrier that requires additional. energy of 0, It is therefore necessary to provide an energy at the offset of 30 kilo-calories per mole, It is important not to exceed this value excessively so that we would completely break the double linked sounds, that is to- to say that in fact we would destroy the monomer.
In the event that, for example, the amount of mono.
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Approximately 0.1 mole reacts every second, which takes 1.25 joules to polymerize, is zozo grams per minute.
The generator must therefore have a power of bzz kilowatts, taking into account the 6D damping. "'Tqu, # fiI ultrasound in the product to be polymerized; a theoretical power of 50 kilowatts was previously necessary. In this case, the damping ultrasound is negligible and then.
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theoretical session of 12, 'kilowatts does not have z, be increased, Oette
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Theoretical power is high, and would make the process very expensive, if the presence of catalysts did not reduce it in extremely large proportions ..,
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The reaction occurs at dom temperatures, aria-blue depending on the product. , pol, m'r1s.r and it may be detrimental # depending on the case, to cool or heat the vibration wave by means of coil 129.
We must also take into account the heat resistance of the pedo-ileco triques used. The temperature inside the vibrating sound is in principle inside about 120 ° C., but
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this value is not limitat $ yeo During this operation, the airlocks produced by the reaction, such as hydrocyanic acid for example, are discharged through line 112, the valve 94 of which is open.
The product polrm'r1 .. obtained, which and present in a still fluid form leaves the vibration chamber (It and rolls into the purification chamber C2 where it is kept
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by the heating resistor 140 at a temperature sufficient to allow the evacuation of almost all of the remaining occluded gases, which leave this chamber through the duct 142 which joins the duct 112 of the chamber C1.
The tempé. erosion in the purification chamber does not usually exceed
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60 to 706 0, But this temperature is only indicative and may vary depending on the product to be treated,
The cleared polymerized product then passes through the C3 refrigeration chamber and into the other apparatus. installation, The electrical control devices ensure regular operation of the installation and shutdown of the latter in the event of any incident, such as a power failure by
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example.
Thanks to the RA valve it is possible to purge the installation with neutral gas.
<Desc / Clms Page number 26>
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Of course, the invention is not silent and fashionable. implementation and embodiment shown and described, which have been given only by way of example, in particular, one could use, as transducers for the chamber of vision
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bration, of $ ceramics, cylindrical electro-pie8G stacked 1 .. one above the other and whose central duct thus formed would constitute the vibration zone;
of usât, the gain @ 123 could as well be of rectangular or polygonal section
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With a number of sides greater than four and the high-frequency generator be of any type suitable to provide the necessary frequencies of vibration by the transducer. The process and installation in accordance with the invention present revolutionary advantages over the industry current plastics, in that they allow:
a) to bring together in an installation, having as little space as possible, all the devices necessary for the
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continuous manufacture of plastics which, when leaving the installation, are ready,. use} b) the method and installation in accordance with the invention make it possible to achieve a total polarization in practice of the constituents, of the plastics, a result which has not been obtained at present; c) in an apparatus having very small dimensions, compared to known installations, a continuous yield of several tonnes per day is obtained.
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'N V' ü N i 0 A 0 N i,. - .t.M # Mt.Mx.M, 1.- Polymerization process for all bodies, such as plastics., characterized in that after the
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adequate mixture of. constitutive matter, we have to go to a4t
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.