CH457102A - Appareil pour mélanger des matières en particules - Google Patents

Appareil pour mélanger des matières en particules

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Description


  
 



  Appareil pour mélanger des matières en particules
 Cette invention se rapporte à un appareil pour mélanger des matières en particules, et plus particulièrement à un appareil qui permet le mélange de matières plastiques résineuses sous forme de poudres sèches, telles que le polystyrène, le polyéthylène, le polypropylène et analogue, avec des colorants.



   Dans la technique du mélange des matières en particules, on mélange généralement le pigment ou colorant avec la charge résineuse avant de livrer la charge de matière colorée désirée à la trémie de la machine. Ceci est presque invariablement effectué au moyen de mélangeurs de couleurs et de résine associées qui sont habituellement séparés et disposés à part des machines à mouler dans des locaux spéciaux. Certains des défauts de ce genre d'installation résident dans l'impossibilité d'empêcher la contamination du matériau de charge résineux coloré du moment qu'il y a lieu de maintenir à disposition de grandes quantités de matériaux plastiques colorés variés (granulaires ou en forme de grenaille), dans le manque de maniabilité de tels matériaux colorés et dans la difficulté de changer de couleur.

   Le problème le plus critique, toutefois, est la nécessité d'éliminer la formation de poussière de pigment, qui se présente communément lors de l'emploi de couleurs sèches. Les pigments colorés secs sont tellement fins qu'ils passent à travers tous les moyens de filtration actuellement utilisés dans   l'indu s-    trie; en outre, si le matériau est manipulé à la main, alors des nuages de poussière engendrés lorsque le matériau est versé dans la trémie se répandent dans tout le bâtiment renfermant l'installation.

   On a éprouvé le besoin d'avoir un appareil permettant de mélanger les poudres sèches à l'endroit de leur utilisation et cela dans un système entièrement automatique ou semi-automatique capable d'être relié de façon étanche à diverses machines à mouler les matières plastiques telles que les machines à extrusion, à moulage par injection, à moulage par soufflage et analogues.



   L'objet de cette invention est un appareil pour mélanger des matières en particules, caractérisé en ce qu'il comprend un premier dispositif de trémie pour l'introduction d'une première matière en particules, une chambre de mélange inclinée comprenant des moyens batteurs et pourvue de lumières d'admission et de distribution disposées diagonalement, ce premier dispositif de trémie étant destiné à décharger dans ladite lumière d'admission de la chambre de mélange, une soupape pour régler l'écoulement de cette matière en particules pouvant être actionnée pour mettre en route et interrompre le flot de matière à travers le premier dispositif de trémie, un deuxième dispositif de trémie relié amoviblement au premier dispositif de trémie pour introduire un courant dosé d'une deuxième matière en particules sèches entre la soupape et la lumière d'admission de la chambre de mélange,

   le deuxième dispositif de trémie comprenant des trémies séparées interchangeables permettant de changer de matière en particules sèches à introduire, lesdits moyens batteurs coopérant avec les parois intérieures de la chambre de mélange pour fournir de la matière mélangée à ladite lumière de distribution de la chambre de mélange.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil selon la présente invention.



   La fig. 1 en est une vue schématique.



   La fig. 2 est une vue en coupe à plus grande échelle, montrant les éléments internes de la boîte trémie pour le colorant.



   L'appareil pour mélanger des matières en particules est désigné par 10 et comprend principalement une chambre de mélange inclinée 12 supportée par un cadre 14 partiellement représenté. Le cadre 14 est destiné à chevaucher et à être scellé aux côtés d'une trémie formant l'admission d'alimentation d'un appareil à    mou-      ler     les matières plastiques (non représenté) dans lequel  la matière plastique peut être chauffée et plastifiée et recevoir la forme de pailles colorées, de remueurs, de cure-dents, etc. Les granules de matière plastique rebroyés ou naturels sont débités à travers le conduit 16 et l'ouverture 15 dans la chambre de mélange inclinée 12 en provenance d'une trémie ou dispositif d'alimentation 17 sous forme de charge de dosage déterminée mesurée sur la base du volume de celle-ci.

   Le volume de la charge dans la trémie 17 est déterminé et basé sur la surface de la section transversale du tube formant la trémie 17 et sur la hauteur de celle-ci. Une soupape 18 du type à volet basculant (papillon) ou à battant, commandée manuellement ou automatiquement, règle la décharge des granules dans la chambre de mélange inclinée 12. La matière colorante, sous forme de poudre sèche, est emmagasinée dans une trémie séparée 20 fixée amoviblement au cadre 14 et est distribuée dans la chambre de mélange 12 au moyen de l'ouverture de décharge 22 et d'un court conduit de liaison 24, disposé au-dessous de la soupape à battant 18 du dispositif d'alimentation 17.



  La trémie 20 peut être rechargée, le couvercle 21 étant amovible, et la trémie peut fonctionner pendant un assez grand nombre de cycles. Elle est interchangeable avec des trémies semblables afin de permettre l'emploi dans le même appareil de colorants différents sans qu'il soit nécessaire de procéder à une longue préparation, au nettoyage ou même à la mise hors service de l'équipement.



   Il n'est pas nécessaire de nettoyer la trémie 20 pour le colorant sec, mais il suffit de la remplir à nouveau suivant les besoins et les couleurs peuvent être changées rapidement sans     rinçage .    Très peu de matière   e    traitée   est perdue sous forme de déchets        mal colo  rés      y    à la suite d'un changement de couleur. Afin d'éviter ladite perte par déchets, on peut remplacer la chambre de mélange 12 et son mélangeur associé et nettoyer les        sections de transition   entre la trémie pour le colorant 20 et la chambre de mélange 12 et au-dessous de la chambre de mélange.

   Il va évidemment de soi que   l'on    pourrait également nettoyer la chambre de mélange 12 et sa lame mélangeuse associée au lieu de les remplacer par un autre ensemble lorsqu'on change de couleur.



   Comme on le voit en fig. 2, la matière colorante sèche est débitée de la trémie 20 par des moyens transporteurs et doseurs en forme d'une vis d'alimentation ou vrille 26 disposée au fond de la trémie. La vrille 26 est entraînée en rotation de façon intermittente pour chaque charge de granules de matière plastique non colorée à colorer et est entraînée à une vitesse désirée pendant un intervalle de temps déterminé, par une source motrice, telle qu'un moteur de minuterie (non représenté). Un moyen pour empêcher l'agglomération, la retenue ou le tassement de la poudre colorante et pour assurer l'alimentation régulière par la vrille, consiste en des moyens désintégrateurs disposés dans la trémie 20 et comprenant un fil continu 30 engrenant en flottant librement, de forme annulaire et ondulée.

   Cet anneau de fil de forme sinusoïdale 30 engrène avec la vrille 26 de telle manière qu'aussi bien la vrille que l'anneau de fil 30 tournent simultanément pour faire avancer respectivement et désintégrer ou désagglomérer la poudre colorante sèche. D'autres moyens bien connus pour désintégrer et assurer un écoulement ininter  rompu    de poudre en provenance de la trémie 20, tels qu'un vibrateur ou un marteau, peuvent également être utilisés dans l'appareil décrit.



   Pour mélanger les granules de matière plastique rebroyée ou naturelle non colorée et la matière colorante sèche, une lame mélangeuse ou bobine agitatrice 32 qui est utilisée dans la chambre de mélange 12 est reliée de façon amovible à un moteur 34 par un accouplement (non représenté). La bobine 32 qui peut être supportée en plus par un palier ou douille dans la paroi de fond ou base 36 de la chambre de mélange 12 est entraînée à faible vitesse par le moteur 34 à engrenage réducteur, qui est fixé au moyen de goujons de montage 35 à une plaque ou pied 38 faisant partie du cadre général 14 de l'appareil 10. Une sortie de décharge 40 à l'extrémité inférieure de la chambre de mélange inclinée 12 est disposée diagonalement par rapport à l'ouverture d'admission 15.

   La chambre de mélange 12 est inclinée d'un angle d'environ 100 à 200, de préférence de 130 à 180 par rapport au plan horizontal du cadre 14 afin de faciliter le mélange correct et complet et complètement décharger la matière par gravité. Une soupape à vanne coulissante 42 actionnée par des moyens moteurs hydrauliques ou pneumatiques, tels qu'un cylindre de vérin chargé par ressort ou à double effet 44, est prévue au-dessous de la chambre de mélange 12, pour ouvrir et fermer la sortie de décharge 40 de la chambre de mélange 12, pour la décharge par gravité de la matière colorée dans la trémie d'une machine à mouler les matières plastiques.

     Il y    a lieu de noter que la conception de la lame mélangeuse ou bobine agitatrice 32 est telle qu'elle provoque un mélange suffisant pour revêtir tous les granules de poudre colorante sèche de manière uniforme et on notera également qu'une fois le mélange et la coloration terminés il ne reste pratiquement aucun pigment colorant sec dans la chambre de mélange 12.



   Au lieu d'une soupape à vanne coulissante 42, on pourrait également utiliser une porte à pivot basculante afin de permettre de décharger les granules colorés de la chambre de mélange 12.   I1    va de soi qu'on peut prévoir un dispositif, tel qu'un vérin, pour fermer la porte basculante après la décharge. L'appareil décrit utilise des granules de matière plastique non colorée déchargés par gravité de la trémie. Toutefois, un dispositif de chargement à vide, capable de fournir des charges mesurées pourrait être utilisé à la place de la trémie 17. De la   matière    rebroyée ou naturelle peut être disposée près de l'appareil décrit et peut être amenée à la trémie 17 manuellement ou automatiquement par des moyens bien connus.

   L'appareil peut également être installé pour recevoir de la matière entreposée à grande distance de lui, par l'intermédiaire d'une pompe.



   Lors du fonctionnement de l'appareil décrit, celui-ci peut être rendu entièrement automatique, la machine à mouler les matières plastiques équipée d'une trémie pourvue de moyens détecteurs signale que la trémie a besoin de matière colorée supplémentaire. Avec la soupape à battant 18 en position fermée, le dispositif de chargement ou trémie 17 est rempli jusqu'au niveau désiré avec des granules rebroyés ou naturels non colorés de matière plastique, et ensuite la soupape 18 est ouverte (par une rotation de 900) de manière à laisser tomber la charge de granules dans la chambre de mélange 12. Le colorant sec est alors dosé et introduit dans la chambre de mélange 12 pendant que le mélangeur est en marche, le moteur 34 et la bobine 32 sont actionnés pendant un cycle de durée déterminée.

   Une fois le mélange terminé, la matière en granules uniformément colorée dont la surface est uniformément revêtue ou recouverte de pigment sec est déposée dans la trémie à        signalisation  . Ce cycle est répété jusqu'à ce que l'interrupteur de niveau (non représenté) de la trémie se trouvant dans la trémie de l'appareil à mouler les matières plastiques, qui effec  tue la   signalisation  , indique que la trémie est pleine, ou bien le cycle est répété suffisamment souvent pour suivre la consommation de la machine à mouler. Il va de soi qu'une vitre ou un autre moyen visuel pourrait également être utilisé au lieu d'un interrupteur de niveau de   trémie    afin de déterminer le moment où la trémie a besoin de matière.



   L'exemple qui suit donne les proportions d'un mélange et les dimensions de l'appareil.



      De eR granules de polystyrène sont versés dans une    trémie vide de 12,70 cm de diamètre et de 60,96 cm de long et de la poudre colorante fine sèche usuelle, telle que fournie à l'industrie, est versée dans une boîte trémie à colorant mesurant 5,08 X 12,70 X 30,48 cm. Les   granules    mesurés en volume et pesant   3,629 kg    sont ensuite déchargés dans une chambre de mélange inclinée de 20,32 cm de diamètre et de 27,94 cm de long et le colorant sec est introduit dans la chambre de mélange.



  La lame de bobine du mélangeur est maintenue en rotation à 30 tours par minute pendant environ 5 mn et une charge uniformément colorée est ensuite déchargée dans la trémie d'alimentation d'une machine à extrusion du    type à vis conventionnelle, nécessitant environ 8 4 por- tions   à l'heure. La charge de colorant sec par charge    de mélangeur varie suivant l'intensité de coloration désirée.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Appareil pour mélanger des matières en particules, caractérisé en ce qu'il comprend un premier dispositif de trémie pour rintroduction d'une première matière en particules, une chambre de mélange inclinée comprenant des moyens batteurs et pourvue de lumières d'admission et de distribution disposées diagonalement, ce premier dispositif de trémie étant destiné à décharger dans ladite lumière d'admission de la chambre de mélange, une soupape pour régler l'écoulement de cette matière en particules pouvant être actionnée pour mettre en route et interrompre le flot de matière à travers le premier dispositif de trémie,
    un deuxième dispositif de trémie relié amoviblement au premier dispositif de trémie pour introduire un courant dosé d'une deuxième matière en particules seches entre la soupape et la lumière d'admission de la chambre de mélange, le deuxième dispositif de trémie comprenant des trémies séparées interchangeables permettant de changer de matière en particules sèches à introduire, lesdits moyens batteurs coopérant avec les parois intérieures de la chambre de mélange pour fournir de la matière mélangée à ladite lumière de distribution de la chambre de mélange.
    SOUS-REVENDICATIONS 1. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que le deuxième dispositif de trémie comprend des moyens de dosage pour régler l'écoulement de matière en particules sèches introduit entre la soupape et ladite lumière d'admission.
    2. Appareil selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de dosage comprennent une vrille pouvant être entraînée en rotation à une vitesse déterminée dépendant de la quantité de matière en particules sèches à décharger du second dispositif de trémie.
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