La présente invention a pour objet un appareil pour le remplissage d'un moule avec un mélange réactif comprenant un bâti sur lequel est pivoté un bras, un mélangeur suspendu à l'extrémité la plus lointaine du bras, des conduits pour délivrer les composants réactifs provenant d'une source d'alimentation audit mélangeur, des pompes pour faire circuler les composants à travers lesdits conduits.
Elle concerne notamment des agencements nouveaux permettant l'alimentation dans les moules destinés au moulage de divers objets d'un mélange réactif, par exemple un polymère thermodurcissable à composants multiples. L'invention convient particulièrement à la fabrication de chaussures de plastique, par exemple les corps de chaussures de patinage et de ski.
Jusqu'à présent, les chaussures de plastique étaient fabriquées par injection ou par coulée dans des moules d'un mélange réactif comprenant un prépolymère de caoutchouc synthétique, tel que celui qui est commercialisé sous la marque de fabrique Adiprène , et un agent vulcanisant tel que celui qui est commercialisé sous la marque de fabrique Moca , et en permettant la polymérisation de s'effectuer dans les moules.
En général, on préparait séparément les prépolymères de caoutchouc synthétique et leur agent vulcanisant dans des systèmes de type discontinu, puis on les mélangeait ensemble juste avant leur injection dans les moules. Toutefois, avant le mélange, il faut d'abord préchauffer le prépolymère et le maintenir à la température d'environ 880C. Ensuite, il est nécessaire de soumettre le prépolymère chauffé à un dégazage sous vide.
D'autre part, le catalyseur doit également être préchauffé à la température d'environ 1130C pour le porter à l'état liquide. Le prépolymère et le vulcanisant ainsi préchauffés sont ensuite envoyés séparément au moyen de pompes dans un dispositif commun de mélange où ils sont soumis à un brassage complet préalablement à leur injection dans un moule. Au cours du brassage, il importe de maintenir un rapport convenable entre le volume du prépolymère et celui du vulcanisant. La constance du rapport entre les volumes respectifs de ces composants est assurée en envoyant chaque composant par une pompe distincte, à un débit préréglé, dans le dispositif de mélange.
En raison de la nature d'un grand nombre des prépolymères de caoutchouc synthétique et des agents vulcanisants, il importe d'observer certaines précautions au cours de leur circulation. En effet, si la quantité de vulcanisant est trop faible, le prépolymère n'aura pas les propriétés physiques voulues et il en résultera un produit imparfait. D'autre part, si la quantité de vulcanisant est trop élevée, le vulcanisant en excès s'échappera dans l'air ambiant et pourra présenter un danger pour la santé des personnes travaillant dans le local.
Jusqu'à présent, il était difficile de maintenir un rapport volumique précis entre les composants prépolymérique et vulcanisant de la réaction. La raison en était que les pompes assurant la régulation des débits volumiques de prépolymère et d'agent vulcanisant vers le dispositif de mélange étaient soumises à des contre-pressions importantes à la fin de chaque remplissage du moule. Une fois que l'écoulement du mélange dans le moule était terminé, il fallait soit arrêter les pompes, soit leur permettre de fonctionner dans des conditions où elles patinaient nettement Dans un cas comme dans l'autre, le débit des pompes avait tendance à s'écarter du réglage d'origine, entraînant un écart correspondant du rapport entre les volumes des composants du mélange réactif.
Une autre difficulté liée à l'emploi du mélange réactif prépolymérique-vulcanisant était due au fait que le mélange avait tendance à se polymériser et se solidifier dans une certaine mesure dans le dispositif de mélange ainsi que dans le canal et la vanne allant du dispositif de mélange au moule. Ainsi, il était nécessaire d'entreprendre le nettoyage périodique du dispositif de mélange et du canal au moyen d'un solvant. Cela exigeait, à son tour, l'arrêt de l'ensemble du système pour permettre le démontage, le nettoyage et le remontage du dispositif de mélange et du canal. Jusqu'à maintenant, ce démontage et ce nettoyage étaient très longs et laborieux. En outre, chaque fois que l'on arrêtait le système il fallait procéder à un nouvel étalonnage des pompes alimentant le dispositif de mélange en composants du mélange réactif.
L'invention se propose de remédier à ces inconvénients.
A A cet effet, elle a pour objet un appareil caractérisé en ce que le mélangeur comprend une tête de vanne ayant plusieurs orifices d'entrée pour recevoir les différents composants du mélange réactif, des orifices de dérivation associés à chacun desdits orifices d'entrée pour décharger les différents composants du mélange réactif dans des canalisations de retour et un orifice de sortie commun pour décharger les composants du mélange réactif combinés dans un moule à travers une vanne distributrice,
ladite vanne distributrice étant en communication avec l'orifice de sortie commun et en ce qu'il est prévu des moyens de commande pour actionner en synchronisme la tête de vanne et la vanne distributrice de façon que la tête de vanne relie alternativement lesdits orifices d'entrée audit orifice de sortie commun quand la vanne distributrice est ouverte auxdits orifices de dérivation correspondants quand la vanne distributrice est fermée.
Avantageusement, la tête de vanne, mise dans une certaine position, permet à chaque entrée distincte de communiquer avec la sortie commune en même temps, chaque sortie séparée est bloquée de sorte que les composants sont envoyés par pompage dans le dispositif de mélange. Lorsque la vanne est mise dans une deuxième position, chaque entrée distincte communique avec la sortie correspondante, assurant ainsi le pompage continu des composants qui passent par la vanne et retournent vers leurs réservoirs par les canalisations de dériva tion au lieu d'être dirigés ensemble vers le mélangeur.
Cela permet aux pompes à déplacement positif de fonctionner en continu et de façon synchrone sans être soumises à des variations par contre-pression ou à d'autres conditions qui modifieraient le rapport volumique des composants qui sont refoulés vers vers le dispositif de mélange.
La vanne de commande pour le débit des fluides et de fabrication simple, peut être démontée facilement en vue de son nettoyage ou de sa réparation et, avec d'autres vannes semblables, peut être disposée en un bloc de vannes commun pour réaliser des fonctions de régulation de débit relativement complexes.
Au dessin annexé, donné à titre d'exemple:
la fig. 1 représente une élévation latérale de l'appareil pour le mélange des composants réactifs et le remplissage du moule;
la fig. 2 est une vue en plan de dessus de l'appareil de mélange et de remplissage de moule de la fig. 1;
la fig. 3 est une vue fragmentaire suivant la ligne 3-3 de la fig. 2;
la fig. 4 est une représentation schématique des voies de circulation des composants mélangés et distribués par l'appareil de la fig. 1;
la fig. 5 est une vue en perspective en grand, partiellement en écorché, d'un ensemble de tête de vanne formant une partie de l'appareil de la fig. 1;
la fig. 6 est une vue en écartelé d'un sous-ensemble formant une partie de l'ensemble de tête de vanne de la fig. 5;
;
la fig. 7 est une vue en perspective, partiellement en écartelé et partiellement en écorché, d'un mélangeur statique formant une autre partie de l'appareil de la fig. 1;
la fig. 8 est une vue perspective, partiellement en écorché d'un ensemble de vanne distributrice formant une autre partie de l'appareil de la fig. 1;
la fig. 9 est une vue en coupe suivant les lignes 9-9 de la fig. 8;
la fig. 10 représente le schéma d'un système de vanne de commande employé avec l'appareil de la fig. 1 et montrant le système en état de distribuer un mélange;
la fig. 11 est un schéma semblable à celui de la fig. 10 mais montrant le système en état de non distribution; et
la fig. 12 est une vue en perspective d'une forme de réalisation modifiée de l'ensemble de tête de vanne pouvant être utilisée dans l'appareil de la fig. 1.
L'appareil de mélange des composants et de remplissage du moule de la fig. 1 comprend une base 20 semblable à un bâti, à partir de laquelle un bras 22 s'étend en porte-à-faux. Un ensemble de tête de vanne 24 est monté au moyen d'un joint à rotule 26 à l'extrémité la plus lointaine du bras 22. Un mélangeur statique 28 est relié de façon à pendre de l'ensemble de tête de vanne 24, et un ensemble de vanne distributrice 30 est monté à la partie inférieure du mélangeur statique 28. Une buse 31 pour le remplissage du moule se prolonge vers le bas à partir de l'ensemble de vanne distributrice 30.
Un moteur 32, monté sur la base 20, est disposé, par un moyen qui sera décrit ci-après, pour assurer l'entraînement d'une pompe pour prépolymère 34 et d'une pompe pour agent vulcanisant 36 qui sont toutes deux montées également sur la base 20. Ces pompes sont interposées respectivement entre les canalisations d'alimentation du prépolymère et du vulcanisant 38 et 40 qui s'étendent depuis les réservoirs à prépolymère et à vulcanisant (non représentés) et montent dans le bras 22 jusqu'à l'ensemble de tête de vanne 24.
Un prépolymère de caoutchouc synthétique, tel que celui qui est commercialisé sous la marque de fabrique Adiprène , et un agent vulcanisant, tel que celui qui est commercialisé sous la marque de fabrique Moca , sont envoyés à l'aide des pompes dans les canalisations d'alimentation 38 et 40 et dirigés simultanément par l'ensemble de tête de vanne 24 dans la partie supérieure du mélangeur statique 28. En descendant dans le mélangeur statique, le prépolymère et le vulcanisant sont mélangés à fond pour former un mélange réactif dans lequel le composant prépolymérique commence à se vulcaniser.
Les pompes pour prépolymère et pour vulcanisant 34 et 36 sont l'une et l'autre du type à déplacement positif, préférablement des pompes à engrenages. Essentiellement, les pompes à déplacement positif fonctionnent indépendamment des pressions d'amont et d'aval; au contraire, elles refoulent les fluides à des débits volumétriques correspondant aux vitesses d'entraînement des pompes. Ainsi, la commande des pompes à déplacement positif 34 et 36 à un rapport de vitesses sélectionné, permet d'obtenir un rapport de débits volumiques correspondant entre le prépolymère et l'agent vulcanisant.
Un moule 42 dans lequel le mélange réactif est distribué ou injecté est supporté de manière appropriée à proximité de l'extrémité inférieure du mélangeur statique 28. Le mélangeur statique et l'ensemble de tête de vanne 24 étant montés au moyen du joint à rotule 26, la partie inférieure du mélangeur statique et la buse et l'ensemble de vanne distributrices 30 peuvent se déplacer librement sur une distance considérable.
Cela permet le remplissage du moule 42 pendant son déplacement sur un convoyeur, sans effort excessif de la part de l'opérateur.
Les fig. 1 et 2 permettent de voir que le bras 22 comprend une pièce de bras principale 44 à profil en forme de caisse et une pièce 46 en forme de tige dont le rôle est celui d'un tendeur qui longe parallèlement la pièce de bras principale endessous de cette dernière. Les canalisations d'alimentation 38 et 40 longent la pièce de bras principale 44. La pièce de bras principale 44 ainsi que le tendeur 46 sont raccordés à leur partie inférieure à des pivots espacés 48 sur des supports infé
rieurs 50 fixés à la base 20. Les extrémités supérieures de la
pièce de bras principale et du tendeur sont également raccor
dées à des pivots espacés 52 sur une fixation universelle mâle
54 qui s'étend horizontalement à partir de l'extrémité exté
rieure du bras 22 et forme une partie du joint à rotule 26.
On
notera que la pièce de bras 44, le tendeur en forme de tige 46,
les supports inférieurs 50 et la fixation universelle concourent
à former un parallélogramme par lequel l'extrémité extérieure
du bras peut se déplacer vers le haut et vers le bas tandis que
la fixation universelle mâle continue de s'étendre horizontale
ment. Des ressorts de tension 56 sont prévus et s'étendent
depuis les supports inférieurs 50 à des emplacements situés
environ à mi-chemin le long du tendeur 46. Ces ressorts ser
vent à dévier le bras 22 dans la position représentée; toutefois, ils permettent au bras d'être tiré vers le bas pour pouvoir
placer la buse de remplissage du moule 31 dans le moule 42.
Les fig. 2 et 3 montrent que le moteur 32 a un arbre de
transmission 58 accouplé au récepteur d'un réducteur de
vitesse 60 monté sur la base 20. Le réducteur de vitesse 60 est muni d'un premier et d'un deuxième arbre de sortie 62 et 64
tournant à la même vitesse, mais plus lentement que l'arbre de
transmission 58. Le premier arbre de sortie 62 est accouplé
directement à la pompe pour prépolymère 34. Le deuxième
arbre de sortie 64, en revanche, est accouplé par l'intermé
diaire d'un train d'engrenage 66 et d'un troisième arbre 68 à la
pompe pour vulcanisant 36. Le train d'engrenages 66 sert à
réduire la vitesse du troisième arbre 68 afin que la pompe pour
catalyseur 36 soit entraînée de façon synchrone mais à vitesse
réduite par rapport à celui de la pompe pour prépolymère 34.
Le Le rapport des vitesses entre les pompes est établi de façon
précise et maintenu par le train d'engrenages 66.
Le train d'engrenages 66, représenté sur les fig. 1, 2 et 3,
comprend un support 70 qui s'étend entre les deuxième et
troisième arbres 64 et 68 et porte la plupart des engrenages ; interchangeables en prise 72. En interposant des engrenages
de grandeurs différentes 72 entre les arbres 64 et 68, il est
possible de modifier le rapport des vitesses entre les deux
arbres.
Les pompes pour prépolymère et pour catalyseur 34 et 36 sont du type à déplacement positif, par exemple des pompes à
engrenages, de sorte que la distribution volumétrique assurée
par ces pompes correspond précisément à leur vitesse respec
tive.
Le schéma de la fig. 4 représente les diverses voies de la
circulation du prépolymère et de l'agent vulcanisant dans
l'appareil de la présente invention. On voit sur la fig. 4 qu'il est
prévu une source d'agent vulcanisant 74. Le vulcanisant parti
culier qui est employé dépend du matériau prépolymérique à
vulcaniser. Ainsi, lorsque le matériau prépolymérique est un a élastomère polyuréthane comme celui qui est offert dans le
commerce sous la marque de fabrique Adiprène , on préfère un vulcanisant tel que le méthylène-bis-4,4' (chloroaniline
2) vendu sous la marque de fabrique Moca , bien qu'il soit
possible d'employer d'autres agents vulcanisants.
Le vulcani
sant Moca est un solide à la température ordinaire et par
conséquent il est envoyé dans un dispositif de fusion du vulca
nisant 76 qui le porte à une température d'environ 112oC. Le
vulcanisant, maintenant sous forme liquide, est transféré
ensuite dans un réservoir 78 qui le maintient à l'état chauffé.
La La canalisation d'alimentation 40 va du réservoir 78 en passant
par la pompe pour catalyseur 36 jusqu'à l'orifice d'admission
du vulcanisant 80 dans l'ensemble de tête de vanne 24. Une
canalisation de dérivation du vulcanisant 82 va de l'orifice de
dérivation du vulcanisant 84 dans l'ensemble de tête de vanne 5 24 et retourne au réservoir de catalyseur 78. Le réservoir 78
est maintenu à la pression d'environ 1,5 kg/cm2 à l'aide
d'azote sous forme gazeuse; cela assure une pression constante
à l'entrée de la pompe 36.
Une source de prépolymère 86 est également prévue. Dans le mode de réalisation cité à titre d'illustration, le prépolymère particulier qui est employé est un élastomère polyuréthane tel que celui qui est commercialisé sous la marque de fabrique Adiprène . Le prépolymère alimente une unité de chauffage et de dégazage 88 qui le porte à la température d'environ 87 C. La canalisation d'alimentation du prépolymère 38 s'étend de l'unité de chauffage et de dégazage 88 et passe par la pompe pour prépolymère 34 jusqu'à l'orifice d'entrée du prépolymère 90 dans l'ensemble de tête de vanne 24. Pour éviter une contre-pression excessive à l'entrée de la pompe, il est prévu une boucle de renvoi 92 depuis la sortie de l'unité de chauffage et de dégazage 88 et retournant jusqu'à l'entrée de renvoi 94.
Une soupape de décompression 96 est interposée au niveau de la boucle de renvoi 92 afin de maintenir une régulation de la pression d'entrée à la pompe 34 correspondant à la pression d'entrée de l'agent vulcanisant. Une canalisation de dérivation du prépolymère 98 s'étend depuis l'orifice de dérivation du prépolymère 100 dans l'ensemble de tête de vanne 24 et retourne à la source de prépolymère 86. Dans le mode de réalisation préféré, chacune des canalisations d'alimentation et de dérivation du catalyseur et des canalisations d'alimentation et de dérivation du prépolymère sont munies de moyens de chauffage par résistance électrique et d'isolement convenables (non représentés), pour maintenir les matières réactives à la température voulue.
Le schéma de la fig. 4 montre que l'ensemble de tête de vanne 24 comporte un orifice de sortie commun 102 qui s'ouvre sur le mélangeur statique 28. D'autre part, l'ensemble de tête de vanne comprend une vanne de dérivation du vulcanisant 104 interposée entre l'orifice d'entrée du vulcanisant 80 et l'orifice de dérivation du vulcanisant 84, ainsi qu'une vanne d'alimentation du vulcanisant 106 interposée entre l'orifice d'entrée du catalyseur 80 et l'orifice de sortie commun 102.
De plus, l'ensemble de tête de vanne comporte une vanne de dérivation du prépolymère 108 interposée entre l'orifice d'entrée du prépolymère 90 et l'orifice de dérivation du prépolymère 100 ainsi qu'une vanne d'alimentation du prépolymère 110 interposée entre l'orifice d'entrée du prépolymère 90 et l'orifice de sortie commun 102.
Pendant le fonctionnement du système, le moteur de commande 32 fonctionne par l'intermédiaire du réducteur de vitesse 60 et des arbres de sortie 62 et 64 ainsi que du train d'engrenages et du troisième arbre 68 pour entraîner les pompes à déplacement positif pour prépolymère et pour vulcanisant 34 et 36 en continu et à des vitesses synchronisées préci sément afin d'envoyer un rapport prédéterminé de prépolymère et de catalyseur dans l'ensemble de tête de vanne 24 par les canalisations d'alimentation de prépolymère et de catalyseur 38 et 40. Quand il faut remplir un moule, la vanne distributrice 30 et les vannes d'alimentation de l'agent vulcanisant et du prépolymère 106 et 110 s'ouvrent tandis que les vannes de dérivation du catalyseur et du prépolymère 104 et 108 se ferment.
Cela permet au vulcanisant et au prépolymère d'être envoyés par les pompes en passant par l'ensemble de vanne 24, par l'orifice de sortie commun 102 et par le mélangeur statique 28. Le catalyseur et le prépolymère sont mélangés dans le mélangeur statique pour former un mélange réactif qui passe par l'ensemble de vanne distributrice 30 et sort par la buse d'injection du moule 31.
Quand un moule est rempli et qu'on désire arrêter l'écoulement du mélange réactif dans les moules, on ferme la vanne distributrice 30 et les vannes d'alimentation du vulcanisant et du prépolymère 106 et 110, et on ouvre les vannes de dérivation du vulcanisant et du prépolymère 104 et 108. Cela interrompt l'écoulement du mélange réactif par la buse 31 et permet en même temps au prépolymère et au vulcanisant de continuer leur circulation en retour par leurs canalisations de dérivation respectives 98 et 82. Les pompes 34 et 36 ne sont soumises à aucune contre-pression et il ne se produit aucune modification du rapport volumétrique de refoulement assuré par les pompes.
La construction de l'ensemble de tête de vanne 24 est repré- sentée le plus clairement sur les fig. 5 et 6. La fig. 5 montre que l'ensemble de tête de vanne 24 comporte un collecteur 112 formé d'un bloc d'aluminium ou d'un matériau équivalent
La région supérieure du collecteur 112 présente des surfaces planes légèrement inclinées sur lesquelles sont montés les sousensembles de vanne de prépolymère et de vulcanisant 114 et 116. La région inférieure du collecteur 112 présente un col creux 118 qui est tenu étroitement par une fixation universelle femelle 120. Cette fixation universelle femelle forme également une partie du joint à rotule 26. Le col creux 118 comporte l'orifice de sortie commun 102 mentionné plus haut au sujet de la fig. 4.
Une bride de serrage supérieure Marman 122 assure la fixation de la partie supérieure du mélangeur statique au col 118 du collecteur de vanne 112. Selon le tracé représenté par des pointillés, un canal d'alimentation de prépolymère 124 passe par le collecteur 112 à partir du sousensemble de vanne de prépolymère 114 et va jusqu'à l'imté- rieur du col creux 118. De même, un canal d'alimentation de vulcanisant 126 passe par le collecteur 112 à partir du sousensemble de vanne de vulcanisant 116 et va jusqu'à l'intérieur du col creux 118. D'autre part, un canal d'alimentation de solvant 128 s'étend depuis un raccord d'admission 130, d'un côté du collecteur, et va à l'intérieur du col creux 118.
Un clapet de retenue (non représenté) est prévu dans le raccord d'admission du solvant 130 pour empêcher un retour du produit depuis le col 118 par le raccord d'admission du solvant.
Les sous-ensembles de vannes de prépolymère et d'agent vulcanisant 114 et 116 sont sensiblement les mêmes en ce qui concerne leur construction; par conséquent, seul le sousensemble de vanne de prépolymère 114 sera décrit en détail.
Les fig. 5 et 6 montrent que ce sous-ensemble comprend un corps 132 généralement cubique en aluminium ou en un matériau rigide équivalent Les premier et deuxième alésages internes 134 et 136 sont forés dans différents côtés du corps, avec des contre-alésages à disposition coaxiale 138 et 140. Ces alésages et contre-alésages forment des passages qui s'ouvrent sur la surface du corps 132. A leur tour, ces passages sont séparés l'un de l'autre par des parois annulaires 135 et 139.
Les contre-alésages 138 et 140 ne s'étendent que sur une courte distance dans le corps 132; or, ainsi qu'il est indiqué sur la fig. 5, le premier alésage interne 134 passe entièrement à travers le corps et à travers une plaque de fixation 142 jusqu'au canal d'alimentation de prépolymère 124. Le deuxième alésage interne 136 est en communication latérale avec le premier contre-alésage 138. Le tracé en pointillé de la fig. 5 montre que des passages sont également prévus, qui constituent les orifices d'entrée et de dérivation de prépolymère 90 et 100 et qui s'étendent d'un troisième côté du corps au premier et au deuxième contre-alésage 138 et 140 respectivement. Des alésages, contre-alésages et passages analogues sont prévus dans le sous-ensemble de vanne d'agent vulcanisant 116.
On voit sur le sous-ensemble 116, que des raccords à déconnexion rapide 147 sont prévus sur le troisième côté du sous-ensemble de vanne d'agent vulcanisant 116 afin de permettre aux canalisations d'alimentation et de dérivation de vulcanisant 40 et 82 d'être connectées et déconnectées facilement à la tête de vanne et de celle-ci. Evidemment, des raccords semblables sont prévus sur le sous-ensemble de vanne de prépolymère 114.
La vue en écartelé de la fig. 6 montre que des diaphragmes 148 et 150 de matière élastique telle que le caoutchouc ou un produit polymérique inaltéré par le prépolymère et l'agent vulcanisant s'étendent sur chacune des surfaces du corps 132 dans lequel les alésages et contre-alésages 134, 136, 138 et 140 sont pratiqués. Un chapeau de vanne d'entrée 152 et un chapeau de vanne de dérivation 154 recouvrent chacun des diaphragmes 148 et 150 respectivement. Ainsi, les diaphragmes sont fermés de façon étanche à la surface du corps autour des alésages externes 138 et 140. En outre, ils s'appuyent fermement, mais sans former une fermeture étanche, contre les robinets des parois 135 et 139 qui sont sensiblement au niveau de la surface extérieure du corps.
La fig. 5 montre que les chapeaux de vanne 152 et 154 présentent des concavités 156 et 158 respectivement sur les côtés, en regard des diaphragmes 148 et 150. Des raccords d'air à bout unique 160 et 162 sont prévus à la surface extérieure de chaque chapeau de vanne 152 et 154, ces raccords d'air communiquant avec les concavités 156 et 158.
On notera que des raccords d'air à double bout 164 et 166 sont prévus aux endroits correspondants du sous-ensemble de vanne de catalyseur. Les canalisations d'air d'alimentation et de dérivation de régulation, représentées par les traits discontinus 168 et 170, sont branchées respectivement par chacun des raccords à double bout 164 et 166 aux éléments correspondants des raccords à bout unique 160 et 162. Ainsi, en réglant l'écoulement d'air sous pression dans les canalisations 168 et 170, les deux sous-ensembles de vannes 114 et 116 peuvent être actionnés à la même vitesse.
La construction du mélangeur statique est représentée le plus clairement sur la fig. 7. On voit que le mélangeur statique 28 comporte plusieurs segments tubulaires 172 reliés bout à bout au moyen de brides de serrage Marman 174 ou analogues. Chaque segment tubulaire est muni d'une chemise tubulaire 175 faite d'une matière plastique telle que le polytétrafluoréthylène. Les chemises 175 sont sous la forme de tubes fendus raccordés ensemble le long des lignes diamétralement opposées 175a. La matière dont sont composées les chemises permet l'écoulement régulier du mélange réactif dans le mélangeur statique 28, et la construction en tubes fendus des chemises 175 rend commode leur démontage pour le nettoyage ou les réparations. De multiples palettes à mélanger 176 sont disposées bout à bout le long de l'intérieur des chemises tubulaires 175.
Chaque palette à mélanger comporte un élément en feuille rigide s'étendant en longueur tout le long des segments tubulaires. La largeur de chaque élément est environ égale au diamètre intérieur des segments tubulaires.
Chacun des éléments formant les palettes 176 est enroulé en spire sur l'axe des segments tubulaires 172. Des fentes 178 sont pratiquées pour s'étendre axialement dans les extrémités de la palette 176 et les éléments voisins de la palette sont montés au niveau de la fente de sorte qu'un élément de palette ne puisse tourner dans un sens axial par rapport à un autre élément. La largeur de ces fentes est juste suffisante pour recevoir l'épaisseur de l'élément voisin. Il est bien entendu que les éléments de palette sont ainsi maintenus en place de façon rigide, interdisant automatiquement leur rotation relative lorsque les matières à mélanger, soit le prépolymère et le catalyseur, descendent dans le dispositif.
Cependant, ce dispositif peut être démonté rapidement et complètement pour le nettoyage et les réparations, les éléments des palettes n'étant ni soudés, ni fixés de toute autre façon, soit les uns aux autres, soit aux segments tubulaires.
Les fig. 8 et 9 montrent la construction de l'ensemble de vanne distributrice 30. Les fig. 8 et 9 permettent de voir que l'ensemble de vanne distributrice comprend une pièce de corps supérieure 180 et une pièce de corps inférieure 182,1'une et l'autre de profil généralement tubulaire et réunies au niveau des flasques d'accouplement 184 et 186 par une bride de serrage 188 pouvant se desserrer rapidement. Le corps supérieur 180 s'engage par filetage dans la partie inférieure du mélangeur statique 28.
Un solénoïde à commande pneumatique 190 est monté sur le flasque 184 de la pièce de corps supérieure, ce solénoïde comportant un élément de manoeuvre à déplacement réciproque 192 qui passe par le flasque 186 de la pièce de corps inférieure et peut se déplacer dans un sens parallèle à l'axe des pièces de corps supérieure et inférieure 180 et 182. La pièce de corps inférieure 182 présente un alésage 196 s'étendant dans un sens axial, en communication dans le sens de la longueur avec la fente 194, et s'ouvrant par le bas de la pièce de corps inférieure. La buse de remplissage du moule 31, représentée sur les fig. 8 et 9 est effectivement située à la partie inférieure d'un tuyau souple distributeur 197 qui va vers le haut en passant par l'alésage 196 de la pièce de corps inférieure 182.
L'extrémité supérieure du tuyau distributeur 197 est verrouillée en place à proximité de l'extrémité supérieure de l'alésage 196 au moyen d'un élément de serrage tubulaire conique 198 s'étendant à partir du bas de la pièce de corps supérieure 180. Le tuyau souple distributeur 197 est fait d'une matière plastique souple ou de caoutchouc inaltéré par le mélange réactif qui passe à travers et résistant à l'effet des pincements répétés.
Un bloc de support inférieur 200 est fixé en bas de la fente 194 au moyen des vis 202; et un bloc de support mobile supérieur 204 est monté pour pouvoir coulisser vers le haut et vers le bas dans la fente près de son extrémité supérieure. Un dispositif de commande élastique de forme allongée 206 est posé entre les blocs 200 et 204 et soutenu par ces derniers. Le dispositif de commande 206 est fait en acier à ressort ou en une matière analogue et il est courbé intérieurement, ainsi qu'il est indiqué sur le dessin vers le tuyau souple distributeur 197. Lorsque le bloc de support 204 du dispositif de commande se trouve dans sa position la plus haute, suivant le dessin de la fig. 9, le dispositif de commande 206 repose légèrement contre le tuyau souple distributeur 197 sans toutefois le pincer.
Or, lorsque le cylindre pneumatique 190 est actionné pour faire descendre son élément de commande 192,1'élément de commande provoque également la descente du bloc supérieur 204, faisant courber le dispositif de commande 206 vers l'extérieur jusqu'à sa position sur la ligne fantôme . Ainsi, le dispositif de commande s'appuye contre le tuyau distributeur 197 qui est pincé, prévenant ainsi tout écoulement ultérieur de mélange réactif dans le tuyau.
Le cylindre pneumatique est actionné pour provoquer le déplacement du bloc supérieur 204 et fermer le tuyau distributeur par pincement, ainsi qu'il a été décrit plus haut, au moyen d'une pression pneumatique appliquée par l'intermédiaire d'une canalisation de régulation à air 208.
Les fig. 10 et 11 donnent une illustration de la régulation assurée par les diverses vannes du système de remplissage des moules au cours des opérations de remplissage d'un moule. On voit sur la fig. 10 qu'il a été prévu une pédale 210, située commodément près de la buse de remplissage de moule 31, permettant à l'opérateur qui est chargé de mettre la buse 31 en position dans le moule qu'il s'agit de remplir de commander l'opération de remplissage en appuyant du pied sur la pédale 210 suivant le sens de la flèche S de la fig. 10. La pédale 210 est disposée de sorte à faire manoeuvrer un commutateur 212 qui, à son tour, ouvre et ferme le circuit électrique d'un solé noïde 214 commandant le remplissage du moule. A son tour, le solénoïde 214 fait manoeuvrer une vanne de régulation d'admission d'air 216.
Cette vanne de régulation d'admission d'air comporte une entrée d'air commune branchée sur une source d'air sous pression (non représentée) et deux sorties 220 et 222 branchées respectivement sur les canalisations de commande d'admission d'air et de dérivation d'air 168 et 170.
Comme il a déjà été dit plus haut au sujet de la fig. 5, la canalisation de commande d'alimentation d'air est raccordée aux concavités d'entrée du chapeau de vanne 156 des sousensembles de vanne 114 et 116 pour le prépolymère ainsi que pour le vulcanisant. De façon semblable, la canalisation de commande de dérivation d'air est raccordée aux concavités de dérivation du chapeau de vanne 158 des sous-ensembles de vanne 114 et 116 pour le prépolymère ainsi que pour le vulcanisant. On notera d'autre part sur les fig. 10 et 11 que le diaphragme 148 concoure avec les alésages concentriques 134 et 138 et avec la concavité 156 du chapeau 152 pour former la vanne d'alimentation de prépolymère 110. Pareillement, le diaphragme 150 concoure avec les alésages concentriques 136 et 140 et avec la concavité 158 du chapeau 154 pour former la vanne de dérivation de prépolymère 108.
Des dispositions semblables d'alésages concentriques et de diaphragme forment les vannes de dérivation et d'alimentation de vulcanisant 104 et 106 du sous-ensemble de vanne d'agent vulcanisant 116.
Pendant le fonctionnement du système représenté sur les fig. 10 et 11, les pompes 34 et 36 pour prépolymère et pour vulcanisant fonctionnent en continu; il a déjà été expliqué plus haut que ces pompes, étant du type à déplacement positif et entraînées de façon synchrone, servent à assurer le maintien d'un rapport réglé très étroitement entre le volume du prépolymère et celui du vulcanisant qui circulent dans les canalisations 38 et 40.
Préalablement à l'injection du mélange réactif dans un moule, la pédale 210 se trouve dans sa position relevée, suivant la fig. 10. Cela permet au commutateur 212 de rester ouvert, décrochant le solénoïde 214 qui commande le remplissage du moule et laissant au repos la vanne de commande d'admission d'air, d'où le raccordement de l'entrée d'air commune 218 avec la première sortie 220 et la canalisation de commande d'admission d'air 168. On notera que, pendant ce temps, la canalisation de commande de dérivation d'air n'est plus raccordée à l'alimentation d'air.
Quand l'air sous pression est appliqué à la canalisation de commande d'admission d'air 168, le diaphragme 148 du sousensemble de vanne de prépolymère 114 est plaqué fermement contre la paroi annulaire 135 qui sépare les alésages 134 et 138; par conséquent, cela interdit la circulation du fluide, en l'occurrence le prépolymère, de l'orifice 90 à l'alésage 134.
Donc, la vanne d'alimentation de prépolymère 110 est maintenue en position fermée. n est bien entendu que la vanne d'alimentation du vulcanisant est également maintenue fermée.
Pendant la durée de l'application d'air sous pression à la canalisation de commande d'admission d'air 168, la canalisation de commande de dérivation d'air 170 est exempte de pression. I1 en résulte un bombement du diaphragme 150 qui fait saillie depuis la paroi annulaire 139 séparant les alésages 136 et 140 par suite de la pression du fluide dans l'alésage 138. Cela permet au fluide, c'est-à-dire au prépolymère, dans l'alésage 136, qui est raccordé avec l'alésage 138, de passer par l'extrémité de l'alésage 136, de faire un circuit dans l'alésage 140 et de sortir par la canalisation de dérivation de prépolymère 98. Cela provoque l'ouverture de la vanne de dérivation de prépolymère 108. li est bien entendu que la vanne de dérivation de vulcanisant 104 s'ouvre également.
La fermeture des vannes d'alimentation de prépolymère et de vulcanisant 110 et 106 décrite ci-dessus prévient récoule- ment du prépolymère et de l'agent vulcanisant dans le collecteur 112 et l'orifice de sortie commun 102 vers le mélangeur statique 28. Toutefois, en même temps, l'ouverture des vannes de dérivation de prépolymère et de vulcanisant 108 et 104 permet au prépolymère et au vulcanisant de continuer de circuler dans leurs canalisations de dérivation respectives, 98 et 82, sans se mélanger. En outre, cela permet aux pompes 34 et 36 de continuer à fonctionner à vitesse et à refoulement constants sans contre-pression excessive qui pourrait modifier leur rapport de refoulement.
On notera d'après les fig. 10 et 11 que l'orifice de sortie d'air 220 est également raccordé à l'ensemble de vanne distributrice 30. Ainsi qu'il a déjà été décrit plus haut au sujet des fig. 8 et 9, cet ensemble de vanne est maintenu en position fermée quand de l'air sous pression est admis dans le cylindre à air 190. Ainsi, lorsque les vannes d'alimentation 106 et 110 sont maintenues fermées et que les vannes de dérivation 104 et 108 sont ouvertes pour assurer la recirculation séparée du vulcanisant et du prépolymère, l'ensemble de vanne distributrice est maintenu en position fermée pour empêcher tout écoulement du mélange réactif dans le dispositif de mélange statique 28 ou à la sortie de ce dispositif.
Quand on veut remplir un moule, on approche le moule du système de remplissage, et on met la buse d'injection 31 en position pour diriger le mélange réactif dans le moule suivant le dessin de la fig. 1. Une fois que cela est fait, on appuye sur la pédale 210 suivant le dessin de la fig. 11. Cela provoque la fermeture du commutateur 212 pour exciter le solénoîde 214 qui commande le remplissage du moule, et actionne la vanne de commande d'alimentation d'air 216 de sorte que son entrée d'air commune 218 est raccordée par l'intermédiaire de la sortie de la canalisation de commande de dérivation d'air 222 à la canalisation de commande de dérivation d'air 170. En même temps, la canalisation de commande d'admission d'air 168 est libérée de la pression.
On conçoit sans difficulté que ce passage de l'air sous pression qui passe de la canalisation de commande d'admission d'air 168 à la canalisation de commande de dérivation d'air 170 provoque l'ouverture des vannes d'alimentation de vulcanisant ainsi que de prépolymère, et la fermeture de leurs vannes de dérivation respectives 104 et 108. Par conséquent, les pompes 34 et 36 refoulent le prépolymère et le vulcanisant respectivement dans le collecteur 112 et au-delà par sa sortie commune 102, de sorte que ces composants sont refoulés plus loin et sont mélangés dans le mélangeur statique 28.
En même temps, la canalisation de commande de la vanne distributrice n'est plus soumise à la pression, de sorte que le solénoïde à commande pneumatique est décroché pour permettre l'ouverture de la vanne distributrice 30 et permettre l'écoulement du mélange réactif par la buse d'injection 31 et dans le moule 30.
De temps en temps, il devient nécessaire ou souhaitable de débarrasser le collecteur 112 et le dispositif de mélange statique 28 de toute matière solide qui s'y serait accumulée ou qui pourrait résulter de la polymérisation dans ces organes d'une partie du mélange réactif. Suivant les dessins des fig. 10 et 11, il a été prévu une vanne à trois voies 230 ayant une sortie commune 232 branchée par l'intermédiaire d'une canalisation de nettoyage 234 au canal d'entrée d'alimentation de solvant 128 dans le collecteur 112. On peut mettre la vanne 230 en position HORS CIRCUIT , suivant le dessin, ce qui coupe la canalisation de nettoyage 234 de toute source de fluide pour le fonctionnement normal tel qu'il a été décrit plus haut, ou bien on peut la brancher alternativement sur une source de solvant 236 ou une source d'air pressurisé 238.
En général, dans l'opération de nettoyage, la vanne 230 est d'abord branchée sur la source de solvant 236 pour permettre la circulation de solvant dans la canalisation de nettoyage 234, dans le collecteur 112 et au-delà dans le mélangeur statique 28 pour dissoudre tout mélange réactif solidifié. Après un délai suffisant pour dissoudre ou dégager cette matière, on peut brancher la vanne 230 sur la source d'air 238 pour faire circuler de l'air sous pression dans la-canalisation de nettoyage 234, le collecteur 112 et le mélangeur statique, pour évacuer les matières étrangères ou tout excès de solvant
Pendant que l'air et le solvant circulent dans le collecteur et le mélangeur statique,
les vannes d'alimentation de prépolymère et de vulcanisant 110 et 106 doivent être fermées et les vannes de dérivation de prépolymère et de vulcanisant doivent être ouvertes pour permettre la recirculation du prépolymère et du vulcanisant sans leur passage dans le collecteur ou le mélangeur statique. Toutefois, en même temps, la vanne distributrice 30 doit être ouverte pour permettre le passage dans le mélangeur statique du solvant et de l'air employés dans l'opération de nettoyage. Afin de permettre à la vanne distributrice de rester ouverte dans ces conditions, un interrupteur de commande électrique 240 est prévu pour agir conjointement avec la vanne à trois voies 230. Le commutateur 240 est interposé entre une source d'alimentation électrique 242 et une ligne d'alimentation 244 du solénoïde qui fournit la puissance électrique pour exciter le solénoïde 214.
Chaque fois que la vanne à trois voies 230 est mise en position pour l'alimentation de solvant ou d'air au collecteur 112, le commutateur 240 est mis en position pour couper la ligne d'alimentation 244 de sa source de courant électrique 242. Cela maintient le solénoïde 214 en état de décrochage et permet à la vanne 218 de rester dans sa position normale représentée sur la fig. 10.
On notera que dans la position normale de la vanne 218, l'air sous pression est apporté par l'intermédiaire de la canalisation de commande de la vanne distributrice 224. Afin de prévenir la manoeuvre du solénoïde à commande pneumatique 246 et la fermeture de la vanne distributrice 30 à ce momentlà, il a été interposé dans la canalisation de commande de la vanne 224 une vanne d'asservissement normalement fermée 246 qui est maintenue en état de communication de l'écoulement, suivant le dessin de la fig. 10, au moyen d'un solénoïde de commande de la vanne d'asservissement 248. Le solénoïde 248 est également connecté à la ligne d'alimentation du solénoïde 244.
Ainsi, chaque fois que la vanne à trois voies 230 est mise en position pour l'alimentation de solvant ou d'air au collecteur 112, le commutateur de commande électrique coupe la ligne d'alimentation électrique 244 pour que le solénoïde 248 soit décroché et que la vanne d'asservissement 246 revienne à son état fermé. Cela permet de couper le cylindre à commande pneumatique 190 pour ouvrir la vanne 30.
Il est bien entendu que l'ensemble de tête de vanne 24 peut être modifié pour effectuer une fonction supplémentaire en ajoutant simplement au collecteur 112 un ou plusieurs sousensembles semblables aux sous-ensembles 114 et 116 de prépolymère et de vulcanisant. Par exemple, si l'on désire mélanger une matière colorante avec le mélange vulcanisant et réactif, on peut ajouter un troisième sous-ensemble de vanne ainsi que les moyens de pompage appropriés des canalisations d'alimentation et de dérivation et la matière colorante qui convient.
La fig. 12 montre un ensemble de tête de vanne modifié 24a avec un collecteur modifié 112a formé de multiples surfaces supérieures 113a, 113b, 113c et 113d, trois d'entre elles supportant les sous-ensembles de vanne 114, 116 et un troisième sous-ensemble 250 qui y sont montés. Evidemment, des connexions appropriées sont prévues pour assurer l'alimentation de fluide, et la dérivation de fluide, au sous-ensemble 250 ou à partir de ce dernier, selon le cas; d'autre part, un canal approprié (non représenté) est prévu, qui passe par le collecteur en venant du sous-ensemble 250 et se rend à l'orifice commun 102.