FR2736561A1

FR2736561A1 - Melangeur interne a rotors de type tangentiel

Info

Publication number: FR2736561A1
Application number: FR9508639A
Authority: FR
Inventors: Sylvain Puel; Andre Royer
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1995-07-13
Filing date: 1995-07-13
Publication date: 1997-01-17

Abstract

Le mélangeur interne présente la particularité de disposer, tout en comportant des rotors 2 de type tangentiel, c'est à dire dans une machine où le travail du caoutchouc a lieu entre les ailes 3 des rotors 2 et la cuve 1, d'un moyen de réglage du jeu entre rotor 2 et cuve 1. L'axe du rotor 2 peut prendre différentes positions telles que P1 , disposées sur un cercle centré sur O.

Description

La présente invention concerne les mélangeurs internes, utilisés pour la préparation de compositions de caoutchouc. Ces machines comportent deux rotors contra-rotatifs, tournant dans une cuve constituée essentiellement par deux demi-cuves cylindriques communicantes.

I1 existe à l'heure actuelle deux types de mélangeurs internes: il s'agit de mélangeurs internes de type tangentiel représentés à la figure 8, et de mélangeurs internes de type engrenant représentés à la figure 9. Sur ces deux figures, on aperçoit que la cuve 1 est constituée par deux demi-cuves 10 communicantes. Chaque demi-cuve 10 est définie essentiellement par un cylindre de diamètre Ocu Le cercle engendrant chaque cylindre est prolongé par un trait interrompu dans la zone médiane de communication entre les demi-cuves 10.Dans les mélangeurs internes dits tangentiels (voir figure 8), l'entraxe E entre les demi-cuves vaut à peu près le diamètre 4cu de ces cuves, soit E - Ocu Dans les mélangeurs internes dits engrenants (voir figure 9), par contre, le diamètre des cuves Ocu est plus grand que l'entraxe E. De ce fait, les demi-cuves sont sécantes.

Pour ces mélangeurs engrenants, on a généralement le ratio suivant: Ocu / E = 1,15.

Non seulement les mélangeurs internes tangentiels se distinguent des mélangeurs internes sécants par leur cuve très différente, mais en outre ces deux types de machines possèdent des rotors d'allure et de principe de fonctionnement très différents.

Les rotors 2 des mélangeurs internes tangentiels sont pourvus d'une ou de plusieurs ailes 3 qui diminuent progressivement de largeur en se rapprochant du sommet.

Autrement dit, lorsque les ailes sont vues en coupe perpendiculaire à l'axe de rotation (voir figure 8), leur profil est géométriquement très différent du cercle passant par le sommet de l'aile 3 et concentrique au cercle délimitant la demi-cuve correspondante.

Le travail dispersif a principalement lieu entre cuve 1 et rotor 2, dans la zone 4, appelée " passage au fin ". Dans ce type de mélangeur interne, il n'y a pas de travail entre rotors 2.

Les rotors 5 des mélangeurs internes engrenants présentent une ou plusieurs nervures 6 beaucoup plus massives que les ailes des mélangeurs internes de type tangentiel (voir figure 9). Le sommet de ces nervures présente en général une surface quasi cylindrique et concentrique au cercle délimitant la demi-cuve correspondante. Ces nervures 6 poussent la matière devant elles, et le travail dispersif a lieu principalement entre les rotors 5, dans la zone 7, là où la matière subit des cisaillements et des élongations, exactement comme cela se produit entre les cylindres d'un outil à cylindres. C'est la raison pour laquelle cette machine s'apparente aux mélangeurs dits "à cylindres", comportant deux cylindres contra-rotatifs tournant dans l'air ambiant. I1 n'y a pas ou peu de travail entre rotor 5 et cuve 1.Le jeu entre ces rotors 5 est faible, proche de celui entre cuve 1 et rotors S (environ 8 à 10 mm pour un mélangeur interne d'une capacité de 300 litres).

Par le brevet US 4 775 240, on connaît un perfectionnement aux mélangeurs internes engrenants. Ce brevet propose d'utiliser un entrefer variable, comme c'est fréquemment le cas sur les mélangeurs à cylindres. En effet, puisque sur un mélangeur interne engrenant usuel, le travail s'effectue entre les rotors, faire varier le jeu entre les rotors permet de disposer des mêmes latitudes de réglage que sur les mélangeurs à cylindres et l'on peut ainsi espérer bénéficier des avantages combinés des deux machines. De telles machines sont commercialisées sous la dénomination "vit " (Variable Intermeshing Clearance, c'est à dire mélangeur interne avec rotors engrenants et jeu variable).

Malheureusement, la tendance actuelle à définir des compositions de caoutchouc de plus en plus difficiles à fabriquer, pour améliorer les performances desdites compositions, ne va pas sans poser des problèmes qu'aucun des mélangeurs internes connus actuellement ne peut résoudre de façon totalement satisfaisante. En particulier, les temps de mélangeage requis pour atteindre un niveau de qualité suffisant s'allongent, ce qui mobilise plus longtemps un mélangeur interne pour réaliser une charge donnée d'une composition. La productivité des installations diminue d'autant.

L'objectif de l'invention consiste à disposer d'un moyen d'adaptation des mélangeurs internes permettant d'atteindre un haut degré de qualité des mélanges, sans sacrifier pour autant la productivité de ces machines.

L'invention propose un mélangeur interne comportant deux rotors pouvant être entraînés en rotation en sens opposés, lesdits rotors étant disposés dans une cuve de mélangeage, ladite cuve comprenant deux demi-cuves cylindriques communicantes, lesdits rotors étant pourvus chacun d'au moins une aile, le profil de ladite aile vue en coupe perpendiculaire à l'axe de rotation étant géométriquement très différent du cercle passant par le sommet de ladite aile et concentrique au cercle délimitant la demi-cuve correspondante, lesdits rotors comportant à leurs extrémités axialement opposées deux arbres matérialisant leur axe de rotation, lesdits arbres étant montés dans des paliers correspondants disposés de part et d'autre de ladite cuve, dans lequel la position de chaque palier d'au moins un rotor par rapport à l'axe de la demi-cuve correspondante est réglable.

L'invention utilise des rotors conçus comme ceux des mélangeurs internes tangentiels.

On a rappelé que, fonctionnellement, les rotors de type tangentiel et les rotors de type engrenant se distinguent par le lieu de travail de la gomme. Avec les rotors tangentiels, la gomme est cisaillée entre le sommet de l'aile du rotor et la cuve du mélangeur.

Pendant la plus grande partie du cycle, l'espace entre les rotors est important (plusieurs dizaines de millimètres), alors que le passage au fin entre cuve et sommet des ailes vaut quelques millimètres (de 7 à 9 mm pour un mélangeur interne d'une capacité de 260 litres).

En outre, avec ce type de rotor où le travail de mélangeage intervient entre cuve et rotor, l'invention propose de faire varier le jeu entre cuve et rotor.

Ainsi, en considérant que: - 4)cu est, comme déjà indiqué, le diamètre des demi-cuves; - Ocr est le diamètre maximal du cercle décrit par le rotor (enveloppe extérieure) et centré sur son axe; - OcO est le diamètre du plus grand cercle entièrement inscrit dans le rotor et centré sur son axe; en d'autres termes, c'est le diamètre du corps du rotor; - E est l'entraxe entre les cuves, et en relevant les deux jeux fonctionnels importants que constituent le jeu entre rotors irr et le jeu entre un rotor et la cuve Jrc, définis comme suit:
1) le jeu Jrc = (#cu - cI > cr)12 qui représente l'espace existant entre la cuve et le sommet de l'aile ou le cas échéant de la nervure du rotor; 2) le jeu irr = E -(#cr + #co)/2 qui représente l'espace existant entre le sommet de l'aile ou le cas échéant de la nervure du rotor et le corps du rotor opposé; on peut synthétiser leur rapport par la variable p = jrr /jrc
Cette variable permet de bien distinguer géométriquement les rotors tangentiels et les rotors engrenants. Le tableau suivant permet de bien s'en rendre compte, par des valeurs relevées sur des mélangeurs internes de l'art antérieur.

<tb>

Volume <SEP> E <SEP> #cu <SEP> #cr <SEP> #co <SEP> #
<tb>
Mélangeurs tangentiels Werner:

<tb> GK160 <SEP> 260 <SEP> 612 <SEP> 612 <SEP> 593,5 <SEP> 336 <SEP> 15,9
<tb> <SEP> GK50 <SEP> 78 <SEP> 440 <SEP> 440 <SEP> 432 <SEP> 230 <SEP> 27,3
<tb> <SEP> GK2 <SEP> 3,3 <SEP> 150 <SEP> 151 <SEP> 148 <SEP> 100 <SEP> 17
<tb>
Mélangeurs tangentiels Farrel::

<tb> F270 <SEP> 258 <SEP> X <SEP> 565,5 <SEP> 576,3 <SEP> 0 <SEP> <SEP> 558 <SEP> 300 <SEP> 1t <SEP>
<tb> <SEP> llD <SEP> 223 <SEP> 565,5 <SEP> 572,4 <SEP> 553,9 <SEP> 295 <SEP> 15,2
<tb> <SEP> F80 <SEP> 71 <SEP> 360,7 <SEP> 364,5 <SEP> 352,5 <SEP> 195 <SEP> 14,5
<tb>
Mélangeurs engrenants Pomini (cuves sécantes):

<tb> vIC525 <SEP> 525 <SEP> 740 <SEP> 838 <SEP> 832 <SEP> 598 <SEP> 1,9
<tb> vIC265 <SEP> 265 <SEP> 580 <SEP> 670 <SEP> 656 <SEP> 466 <SEP> 2,7
<tb> VIC115 <SEP> 115 <SEP> 440 <SEP> 506 <SEP> 494 <SEP> 353 <SEP> 2,8
<tb>
Mélangeurs engrenants Francis Shaw (cuves sécantes)::

<tb> K7 <SEP> 308 <SEP> 622 <SEP> 734 <SEP> 718 <SEP> 510 <SEP> 1,0
<tb>
Dans le tableau ci-dessus, le volume libre de la cuve est le volume qu'un liquide comme de l'eau pourrait occuper dans l'espace libre entre les parois de la cuve et les rotors, porte de décharge fermée et poids flottant (encore appelé pilon) en position basse. Ledit volume libre est exprimé en litres. Les autres dimensions sont exprimées en millimètres.

On voit très nettement que pour des mélangeurs internes de type engrenant, p varie entre 1 et 3 alors que pour des mélangeurs internes tangentiels, les valeurs de p sont bien supérieures. On peut donc différencier de façon purement géométrique les rotors tangentiels des rotors engrenants, et ce sans aucune considération sur le type des cuves des mélangeurs. On peut aussi négliger le jeu éventuellement variable lorsque la position de l'axe de rotation des rotors est réglable, les valeurs données dans le tableau ci-dessus étant établies pour des rotors centrés dans leur demi-cuve. Cette différenciation est possible grâce au facteur p précédemment défini. On considère que des rotors sont de type tangentiel si p > 5.

L'invention sera parfaitement comprise grâce à la consultation de la description suivante, illustrant à l'aide des figures jointes et de façon non limitative, un exemple de réalisation concret permettant de saisir tous les avantages que l'on peut en escompter.

Les figures 1 à 6 représentent un mélangeur interne selon l'invention, selon différents réglages du jeu entre rotor et cuve.

La figure 7 illustre l'évolution de la durée du mélangeage en fonction du réglage dudit jeu.

Les figures 8 et 9 représentent l'état de la technique.

Les figures 10 et 1 1 montrent un diagramme représentant l'évolution de la puissance absorbée par un mélangeur interne et de la température du mélange en fonction du temps, dans deux modes de fonctionnement permis par l'invention.

La figure 12 représente l'évolution du module de Young du mélange en fonction du réglage duditjeu.

La figure 13 représente l'évolution de la contrainte à la rupture du mélange en fonction du réglage dudit jeu.

Le mélangeur interne selon l'invention permet de régler le jeu entre rotor et cuve. Aux figures 1 à 6, on a représenté partiellement une cuve 1 enveloppant un rotor 2. Cela suffit pour faire comprendre l'invention puisque celle-ci se rapporte au jeu entre cuve et rotor. Dans l'application décrite en référence aux figures 1 à 6, le mélangeur interne comporte deux rotors et deux demi-cuves symétriques, mais cela n'est pas indispensable. On pourrait très bien appliquer le concept proposé par l'invention à un mélangeur interne à un seul rotor, par exemple. A chacune des figures 1 à 6, on aperçoit une aile 3 du type de celles utilisées dans les mélangeurs internes tangentiels.

La position des paliers supportant le rotor 2 est réglable. Ce réglage est par exemple effectué grâce à un excentrique 8, dont le centre de rotation O est par exemple disposé sur le centre géométrique du cylindre définit par la demi-cuve 10. Le rotor 2 est monté sur cet excentrique 8 de telle façon que son axe de rotation est légèrement décalé par rapport au centre O, d'une valeur correspondant à la moitié de l'amplitude de réglage souhaitée. On a représenté différentes positions de l'excentrique, correspondant à différentes positions que peut prendre l'axe de rotation du rotor 2. Ces positions sont notées P1 à P6.

La position P1 correspond à un jeu entre cuve et rotor maximal, alors que la position P5 correspond à un jeu entre cuve et rotor minimal. ll est important d'observer que le jeu dont on parle est en réalité un jeu moyen, car la valeur précise de celui-ci dépend, pour une même position Pi, de la position angulaire exacte de l'aile 3 dans la cuve 1.

En effet, quand le mélangeur interne travaille, l'aile 3 est en rotation autour de Pi Le cercle ci (avec i prenant les valeurs de 1 à 6 en concordance avec les positions Pi du centre de rotation du rotor 2) représenté en traits d'axe visualise la trajectoire suivie par le sommet de l'aile 3. On voit bien que, pour une position Pi quelconque, le jeu entre le sommet de l'aile 3 et la paroi de la demi-cuve 10 varie pendant la rotation de l'aile 3.

Le jeu moyen cuve-rotor peut être calculé en fonction des cotes exactes du mélangeur interne considéré. Convenons d'appeler s ce jeu moyen. I1 se calcule comme suit:

Les résultats expérimentaux exposés dans la suite ont été obtenus dans un mélangeur interne à cuves sécantes. On a en effet observé que l'utilisation de l'invention est tout particulièrement intéressante lorsqu'on la combine avec l'utilisation de rotors de type tangentiel dans des cuves sécantes.

Dans ce cas, on obtient pour un mélangeur interne ainsi conçu les valeurs suivantes, où
E est l'entre-axe des demi-cuves

<tb> Volume <SEP> <SEP> E <SEP> cu <SEP> cr <SEP> c > co <SEP> p <SEP>
<tb> <SEP> 154 <SEP> 440 <SEP> 509 <SEP> 493 <SEP> 270 <SEP> 7,3
<tb>
Au passage, on voit que, bien que l'on soit en présence d'un mélangeur interne dont la cuve est de type sécant, le rapport p est bien plus grand que dans les mélangeurs internes sécants connus de l'état de la technique.

Les trois essais exposés ci-dessous ont été menés sur le mélangeur interne défini cidessus.

L'essai 1 (Essl) concerne la confection d'un mélange de bande de roulement, à base de styrène butadiène (SBR) et de butadiène (bd), avec addition de charges renforcantes, addition d'huile, addition d'agents de protection et de vulcanisation, selon une composition tout à fait classique pour des pneus de véhicules de tourisme. Les résultats sont tirés d'essais de confection réalisés selon la méthode dite USD (Up Side Down, ce qui signifie que l'on introduit d'abord les charges renforçantes, puis juste après, les agents de protection et les élastomères). L'essai 2 (Ess2) est relatif à une comastication
SBR/BR. L'essai 3 (Ess3) se rapporte à une comastication NR/BR (NR signifiant caoutchouc naturel).

Les résultats suivants donnent le temps de mélangeage nécessaire pour chaque essai, exprimé en centièmes de minute. La colonne Pf donne par comparaison les résultats obtenus lorsque le rotor occupe une position fixe et centrée par rapport à l'enveloppe cylindrique que constitue la demi cuve 10. L'axe du rotor 2 passe alors par O.

<tb>

<SEP> E <SEP> P1 <SEP> P2 <SEP> P3 <SEP> P4 <SEP> P5 <SEP> Pf
<tb> Essl <SEP> 212 <SEP> 204 <SEP> 197 <SEP> 196 <SEP> 196 <SEP> 218
<tb> Ess2 <SEP> 484 <SEP> 297 <SEP> 257 <SEP> 158 <SEP> 146 <SEP> 830
<tb> Ess3 <SEP> 219 <SEP> 174 <SEP> 148 <SEP> 172 <SEP> 150 <SEP> 217
<tb>
On peut se rendre compte que la possibilité d'ajuster le jeu g permet de régler le mélangeur interne en fonction de la matière mélangée et du type de travail qu'on lui demande. Cela permet de maintenir la productivité à un niveau aussi élevé que possible.

Dans la phase de comastication, au cours de laquelle le mélangeur interne est très peu chargé (coefficient de remplissage de 55% ou moins), le jeu rotor/cuve réglable permet de s'adapter: - au coefficient de remplissage lui-même, en particulier si le coefficient de remplissage
est faible comme pendant la phase de comastication des élastomères seuls; - à la nature des élastomères: un coupage NR/BR a un comportement différent d'un
coupage SRB/BR.

Le jeu rotor/cuve réglable permet en outre: - de communiquer plus d'énergie au comasticat à iso-température de comastication; - de contrôler le gradient de montée en température; - de mieux garantir un niveau élevé de qualité (faible proportion d'élastomères non
travaillés).

En règle générale, unjeu cuve-rotor minimal donne les meilleurs résultats en termes de productivité sur la première phase de la comastication. Au fur et à mesure que la température monte, on peut accroître le jeu cuve-rotor sans pénaliser la rapidité de l'opération, tout en préparant ainsi l'introduction des charges renforçantes (noir de carbone ou autres). Le jeu réglable autorise un bon ajustement au coefficient de remplissage du mélangeur interne à tout moment du cycle de mélangeage. I1 permet en particulier de faciliter la descente du pilon quand on démarre le mélangeage avec un jeu rotor/cuve faible.

Non seulement il est utile de pouvoir ajuster le réglage de E en passant d'un mélangeage à un autre, mais en outre il est très intéressant de pouvoir faire varier ledit réglage pendant un mélangeage donné.

Dès lors, l'invention propose aussi un procédé de mélangeage d'une composition de caoutchouc, consistant à introduire, suivant une règle prédéterminée, les constituants de la composition à l'intérieur d'un mélangeur interne comportant au moins un rotor en rotation dans une cuve de mélangeage, ledit rotor étant conçu de telle sorte que le travail de mélangeage ait lieu essentiellement entre cuve et rotor, ledit rotor comportant à ses extrémités axialement opposés deux arbres matérialisant son axe de rotation, procédé dans lequel on fait varier la position de chaque arbre par rapport à l'axe de la cuve correspondante pendant le cycle de mélangeage.

En effet, si l'on reprend l'essai 1, on peut distinguer deux phases successives lors de la confection. La première phase va du début du cycle jusqu'au début de l'injection d'huile. La seconde phase va de la fin de l'injection d'huile jusqu'à la fin du cycle.

Pendant la première phase, la matière à l'intérieur de la cuve est très inhomogène. La charge renforçante est en grande partie à l'état de poudre libre, occupant un volume apparent important. Au fur et à mesure que la seconde phase progresse, le matériau est de plus en plus homogène.

Le diagramme de la figure 7 montre, pour différents réglages de la machine assurant le mélangeage de la composition de caoutchouc décrite pour l'essai 1, l'évolution de la durée totale de mélangeage de mélangeage proprement dit, c'est à dire non compris les temps d'ajustement des jeux. C'est donc une mesure relative des variations de productivité du mélangeur interne, que l'on ne peut pas comparer avec les durées totales données dans le tableau ci-dessus. La surface grisée, de même que celle des figures 12 et 13, est obtenue par interpolation mathématique à partir de plusieurs valeurs relevées expérimentalement. Les courbes apparaissant dans le plan E 1/E2 sont des courbes de niveau obtenues par la projection dans ledit plan des points de ladite surface ayant la même élévation.Dans ce diagramme, E1 représente le jeu E pendant la première phase et E2 représente le jeu E pendant la seconde phase. On a remarqué que la durée de la première phase décroît quand E décroît. On a aussi remarqué que la durée de la seconde phase est minimale si E1 est maximum et E2 minimum. Quant à la durée totale du cycle complet, représentée à la figure 7, elle est minimale pour E1 et E2 réglés à leur valeur minimale. Lors de l'injection d'huile, un jeu E important permet d'éviter les patinages (pas de chute de puissance).

Les observations expérimentales montrent que l'on obtient des résultats d'allure générale semblable pour la plupart des compositions de caoutchouc couramment utilisées en pneus. La zone de productivité optimale est très souvent située à des jeux E1 et E2 réglés à des valeurs flutôt faibles ou moyennes, et ceci pour un coefficient de remplissage usuel (donné par le rapport entre le volume de la matière compactée et le volume libre défini ci-dessus), de l'ordre de 75%.

Cependant, ce réglage n'est pas universel, même pour une composition de caoutchouc donnée. En effet, si l'on cherche à optimiser une propriété particulière du mélange obtenu, par exemple atteindre un niveau prédéterminé pour le module de Young relevé à 100% d'allongement, la figure 12 illustre une gamme de fonctionnement servant de guide pour le choix des jeux. Par exemple, pour rendre maximal ledit module de
Young, il est préférable d'adopter un jeu E1 minimum et un jeu E2 moyen. Si l'on souhaite atteindre la meilleure qualité de dispersion du noir, évaluée par l'observation de la contrainte à la rupture à 20"C, alors la figure 13 montre que l'on a intérêt à adopter un jeu E1 moyen et un jeu E2 maximum.Tous ces réglages entrainent une diminution de la productivité, dont on peut se rendre compte en observant à nouveau la figure 7.

Les courbes des figures 10 et 1 1 illustrent aussi l'influence du réglage des jeux El et
E2. Les courbes A et A' donnent la puissance absorbée par le mélangeur interne. Les courbes B et B' donnent la température atteinte par le mélange.

A la figure 10, les courbes A et B (trait continu) correspondent à une position P5, c'est à dire à un jeu minimum, pendant tout le cycle et les courbes A' et B' (trait discontinu) correspondent à un réglage à PI, c'est à dire à un jeu maximum, pendant la première phase et à un réglage à P5 pendant la seconde phase, le passage d'une position à la suivante intervenant approximativement pendant la période comprise entre 50 secondes et 85 secondes. Ces courbes confirment que la productivité est meilleure avec le réglage correspondant aux courbes en trait continu puisque le temps total est inférieur de quelque 10 secondes, la température finale maximale étant atteinte plus tôt.

A la figure 11, les courbes A et B correspondent à un réglage à P1 (jeu maximum) pendant la première partie du cycle et à une position P4 (jeu faible) pendant la seconde partie du cycle, le passage d'un position à la suivante intervenant pendant la période comprise entre 60 secondes et 90 secondes. Les courbes A' et B' correspondent à un réglage à P, pendant tout le cycle. Cela confirme que l'on a intérêt à diminuer le jeu entre cuve et rotor pendant la seconde phase, puisque la puissance absorbée pendant la totalité du cycle est plus importante et la température augmente plus vite.

On pourrait multiplier à l'infini les exemples illustrant l'intérêt qu'il y a à modifier le réglage de E, même pendant un cycle de mélangeage. En résumé, on peut noter que, toutes choses égales par ailleurs, cela permet d'améliorer la productivité du mélangeur interne, ou alors cela permet d'améliorer de façon significative l'une ou l'autre des caractéristiques du mélange obtenu.

L'invention apporte donc une liberté de manoeuvre du mélangeur interne qui se superpose très bien avec d'autres réglages couramment utilisés comme la vitesse de rotation des rotors.

Le jeu réglable permet: - de s'adapter à la phase de mélangeage en cours; - de s'adapter au coefficient de remplissage utilisé ; on peut alors régler la machine en
fonction du coefficient de remplissage, et non le contraire, ce qui peut être intéressant
qualitativement; - de maîtriser le régime thermique et la puissance communiquée au mélange; - de minimiser le temps de cycle; - d'optimiser la descente du pilon, - de bien ajuster certaines propriétés du mélange.

Bien entendu, l'homme du métier peut procéder à des adaptations et à des variantes sans se départir de la présente invention. L'invention peut aussi s'appliquer utilement à un mélangeur interne à un seul rotor. Dans ce cas, pour appliquer les formules données ci-dessus, on remplacera jrr par j = (z)cu - ((I)Cr + 4)cog2- A la place d'un excentrique, on pourrait tout aussi bien utiliser un système de réglage par translation, par exemple du genre de ceux existant dans les mélangeurs à cylindres. Ce dernier système de réglage est d'ailleurs tout à fait approprié au cas d'un mélangeur à un seul rotor. On peut aussi asservir en continu le réglage du jeu à la mesure d'un paramètre de pilotage du mélangeur, comme par exemple la puissance absorbée.

Claims

REVENDICATIONS

1. Mélangeur interne comportant deux rotors (2), lesdits rotors pouvant être entraînés en rotation en sens opposés, lesdits rotors étant disposés dans une cuve de mélangeage (1), lesdits rotors comportant à leurs extrémités axialement opposées deux arbres matérialisant leur axe de rotation, lesdits arbres étant montés dans des paliers correspondants disposés de part et d'autre de ladite cuve (1), ladite cuve comprenant deux demi-cuves (10) cylindriques communicantes, dont le diamètre vaut 4 > cu, et dans lequel Ocr est le diamètre du plus grand des cercles décrits par un rotor en rotation, et C > co est le diamètre du plus grand cercle entièrement inscrit dans un rotor et centré sur son axe, et où E est l'entraxe des deux demi-cuves, et dans lequel le jeu entre cuve (1) et rotor (2) vaut rc = (cu - Ocr)/2 et dans lequel le jeu entre rotors vaut jar = E

(Ocr + oxo)/2, et dans lequel le rapport P=jrr/jrc est supérieur ou égal à 5, dans lequel la position de chaque palier d'au moins un rotor par rapport à l'axe de la demi-cuve correspondante est réglable.

2. Mélangeur interne comportant deux rotors (2) de type tangentiel, lesdits rotors pouvant être entraînés en rotation en sens opposés, lesdits rotors étant disposés dans une cuve (1) de mélangeage, ladite cuve comprenant deux demi-cuves (10) cylindriques communicantes, mélangeur de type conçu de telle sorte que le travail de mélangeage ait lieu essentiellement entre cuve et rotor, lesdits rotors comportant à leurs extrémités axialement opposées deux arbres matérialisant leur axe de rotation, lesdits arbres étant montés dans des paliers correspondants disposés de part et d'autre de ladite cuve, dans lequel la position de chaque palier d'au moins un rotor par rapport à l'axe de la demi-cuve correspondante est réglable.

3. Mélangeur interne comportant deux rotors (2) pouvant être entraînés en rotation en sens opposés, lesdits rotors étant disposés dans une cuve (1) de mélangeage, ladite cuve comprenant deux demi-cuves (10) cylindriques communicantes, lesdits rotors étant pourvus chacun d'au moins une aile (3), le profil de ladite aile vue en coupe perpendiculaire à l'axe de rotation étant géométriquement différent du cercle passant par le sommet de ladite aile (3) et concentrique au cercle délimitant la demi-cuve (10) correspondante, lesdits rotors (2) comportant à leurs extrémités axialement opposées deux arbres matérialisant leur axe de rotation, lesdits arbres étant montés dans des paliers correspondants disposés de part et d'autre de ladite cuve, dans lequel la position de chaque palier d'au moins un rotor par rapport à l'axe de la demi-cuve correspondante est réglable.

4. Mélangeur interne selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les demi-cuves (10) sont sécantes.

5. Mélangeur interne comportant un seul rotor en rotation dans une cuve de mélangeage, ledit rotor comportant à ses extrémités axialement opposés deux arbres matérialisant son axe de rotation, lesdits arbres étant montés dans des paliers correspondants disposés de part et d'autre de ladite cuve, ladite cuve étant sensiblement cylindrique, ledit rotor étant pourvu d'au moins une aile dont le profil, vu en coupe perpendiculaire à l'axe de rotation, est géométriquement différent du cercle passant par le sommet de ladite aile et concentrique au cercle délimitant la demi-cuve correspondante, dans lequel la position de chaque palier dudit rotor par rapport à l'axe de la cuve est réglable.

6. Procédé de mélangeage d'une composition de caoutchouc, consistant à introduire, suivant une règle prédéterminée, les constituants de la composition à l'intérieur d'un mélangeur interne comportant au moins un rotor en rotation dans une cuve de mélangeage, ledit rotor étant conçu de telle sorte que le travail de mélangeage ait lieu essentiellement entre cuve et rotor, ledit rotor comportant à ses extrémités axialement opposés deux arbres matérialisant son axe de rotation, procédé dans lequel on fait varier la position de chaque arbre par rapport à l'axe de la cuve correspondante pendant le cycle de mélangeage.

7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la loi de variation de la position desdits arbres est telle que le jeu moyen entre cuve et rotor E est d'abord minimal puis est maximal.

8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la position desdits arbres est asservie en continu à la mesure d'un paramètre relevée en continu pendant le mélangeage.