FR3032242A1 - BI-COMPONENT RESIN CASTING AND PROJECTION MACHINE - Google Patents

BI-COMPONENT RESIN CASTING AND PROJECTION MACHINE Download PDF

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FR3032242A1 FR1500202A FR1500202A FR3032242A1 FR 3032242 A1 FR3032242 A1 FR 3032242A1 FR 1500202 A FR1500202 A FR 1500202A FR 1500202 A FR1500202 A FR 1500202A FR 3032242 A1 FR3032242 A1 FR 3032242A1
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Abstract

L'invention décrit une technologie de pompes fonctionnant à basse pression utilisées pour la coulée ou la pulvérisation de résines. Cette technologie permet son utilisation dans des machines de mise en oeuvre de résines sur chantiers, dans des machines de projection électrostatique de résines bi composant sans solvant, et également elle peut être utilisée comme une pompe monocomposant pour la coulée ou la projection de résines comportant deux phases : une phase liquide et une phase solide. Cette technologie utilise le principe de pompes à vis d'ARCHIMEDE.The invention discloses a low pressure pump technology used for casting or spraying resins. This technology allows its use in machines for the implementation of resins on building sites, in electrostatic spraying machines of bi-component resins without solvent, and it can also be used as a single-component pump for casting or spraying resins containing two phases: a liquid phase and a solid phase. This technology uses the principle of ARCHIMEDE screw pumps.

Description

-1- MACHINE DE COULEE ET DE PROJECTION DE RESINE BI COMPOSANT La présente invention décrit une technologie de pompe bi composant ou monocomposant utilisée pour la coulée ou la projection d'une résine bi composant sans solvant. Cette résine peut être de la famille des résines époxides, polyuréthannes, polyurées, méthacrylates, polyester. Ces résines peuvent avoir une haute réactivité, et une DPU (Durée Pratique d'Utilisation) très courte. Il n'est ainsi pas possible de les appliquer avec une pompe mono composant classique, les résines durcissant dans la pompe avant de pouvoir être projetées ou coulées. Ce type de résine est mis en oeuvre actuellement par projection à l'aide d'une 10 pompe connue sous le nom de « pompe airless » (marque déposée) bi composant haute pression. Cette technique présente les difficultés et inconvénients suivants : Machines nécessitant une haute qualification du personnel (électricité, mécanique, électronique), qualification que n'ont pas en général les 15 entreprises de pose de résine. Machines nécessitant un grand soin et un entretien constant pour garantir son bon fonctionnement (coûteux) et délicates de fonctionnement (pompes à pistons avec clapets qui peuvent rester ouverts par exemple, créant des écarts de dosage, aux conséquences graves, la résine projetée 20 n'étant pas réticulée au bon dosage), moteur à air comprimé actionnant la pompe, mais qui peut geler et se bloquer en cours de projection, etc... Machine fonctionnant à haute pression (de 100 à 350 bars), nécessitant un équipement et des tuyaux résistant à la haute pression avec risque d'éclatement de raccords, de sertissages, de tuyaux. 25 Ces machines utilisent en général une tête de mélange et un mélangeur statique situé à la sortie de la tête de mélange, avec ensuite un seul tuyau arrivant au pistolet de projection. Dans cette configuration, il est nécessaire en fin d'application de rincer la tête de mélange, le mélangeur et le tuyau relié au pistolet avec une pompe poussant du solvant de nettoyage dans la 30 tête de mélange pour éviter le durcissement de la résine Machines lourdes, encombrantes, nécessitant de grandes longueurs de tuyaux car les machines ne peuvent être rapprochées suffisamment du lieu d'application. -2 3032242 Avant projection de la résine, des protections complètes des locaux doivent être faites pour éviter la salissure des murs et équipements par les aérosols créés en cours de pulvérisation de la résine. Ces protections doivent ensuite être déposées à la fin du chantier. 5 Le débit maximum de projection est d'env. 5 l/mn. Machines coûteuses (de 40 à 60 KE environ) Pour des applications de revêtement de sol, ou d'étanchéité horizontale (toitures terrasses par exemple), la présente invention décrit une machine de technologie très simple d'emploi, très fiable, de faible encombrement, de 10 grand débit, et fonctionnant à basse pression (10 bars à 45 bars). La technologie utilisée est celle des pompes à vis d'ARCH1MEDE. Ce type de pompe est largement utilisé dans de nombreux domaines - industrie, usines alimentaires, pharmacie, stations d'épuration etc...- et permet d'effectuer le transfert de produits liquides, visqueux, pâteux etc... Un premier brevet pour 15 ce type de pompe a été déposé par M. MOINEAU, et ces pompes sont actuellement fabriquées en France par la société PCM. L'absolue régularité du débit en cours de pompage n'est pas un critère d'importance pour ce type d'application. Ces pompes toutefois n'ont jamais été associées à la conception d'une machine 20 bi composant, permettant de projeter des résines à 2 composants. La régularité du débit des pompes est en ce cas essentielle, et des conditions très strictes pour garantir la régularité du débit doivent être prises, telles que par exemple, chauffage des composants à une température constante pour maintenir constante la viscosité, et alimentation des pompes sous une pression 25 constante, par des pots à pression par exemple. Une régulation de la vitesse de rotation des pompes peut également être réalisée à l'aide d'un débitmètre installé sur le tuyau de sortie de la pompe, qui transmet les informations nécessaires au moteur électrique réglant la vitesse de rotation des pompes. Le descriptif de la machine objet de la présente invention est le suivant : 30 - La pompe est constituée de 2 pompes, une pour chaque composant, utilisant le principe des vis d'Archimède (par exemple pompes MOINEAU) : -3 3032242 Ces pompes n'ont pas de clapets, et le débit des pompes est uniforme et régulier, garantissant ainsi la constance du dosage des composants (Fig.1). Ces pompes sont actionnées par des moteurs électriques (fig.1-1) L'alimentation des pompes est faite à partir de pots à pression, ce qui 5 garantit une alimentation régulière des pompes ou par des pompes de gavage qui peuvent également être à vis, ou de manière plus classique à pistons (fig.1-2). La température des composants est maintenue constante par préchauffage des composants dans les pots à pression avec régulation de la température. Cela permet de conserver une viscosité constante des produits, et de garantir ainsi l'uniformité du débit dans chaque pompe. Les deux composants sont reliés à une tête de mélange (Fig.1-3) qui peut être classique (en métal) mais aussi jetable en polypropylene par exemple (possible en raison de la basse pression de la pompe). Le mélangeur est un 15 mélangeur statique (fig.1 - 4) qui peut être en métal ou en polypropylene jetable. Le tuyau transportant le produit mélangé est ensuite relié à un râteau en polypropylene jetable (fig.1-5) comportant des buses de coulée réparties sur la largeur du râteau. Le râteau peut également être en aluminium, et réutilisable. Ce râteau peut avoir idéalement une largeur de 20 10 cm à 50 cm selon le type de travaux à effectuer. Le nombre de buses de coulées situées sur le râteau peut être de 10 unités à 100 unités. Le nombre de buses de coulée peut ainsi assurer un écoulement régulier en débit sur toute la largeur du râteau, et également permet d'obtenir une finition de la résine appliquée complétement plane et auto lissante. 25 L'emploi de pièces en polypropylene est possible car l'application se fait à basse pression. En fin de journée, la tête de mélange, le mélangeur et le râteau de coulée sont jetés. Le lendemain un nouveau jeu de pièces sera mis en place, gagnant ainsi beaucoup de temps de nettoyage nécessaire pour la 30 technique classique de pompe bi composant HP. En cours d'application, en cas de nécessité d'interruption de l'application, le nettoyage de la tête de mélange, mélangeur et râteau se fait simplement en coupant le fonctionnement de la pompe du durcisseur. Seul le composant résine sera poussé dans le système de mélange et de coulée, rinçant ainsi le système. 35 -4 3032242 Le débit peut être très élevé, de l'ordre de 10 1/mn à plus de 27 l/mn, assurant ainsi une grande vitesse d'exécution des travaux. Il n'y a aucune projection de résine, ni nécessité de protection des locaux, et il n'y a aucune nuisance dans les locaux causée par le solvant de 5 nettoyage. Le fonctionnement de cette machine se faisant à l'aide de moteurs électriques, il est très facile de réguler les vitesses de rotation des pompes pour obtenir et maintenir un débit et un dosage constant. Si le débit varie, le dosage sera maintenu constant en actionnant la vitesse de rotation des pompes. Il est également très facile de changer le rapport de dosage des composants, en réglant la vitesse de rotation des pompes, s'il est nécessaire de mettre en oeuvre une résine à dosage différent. La même machine peut être utilisée pour projeter la résine par pulvérisation pour revêtir des murs ou des réservoirs par exemple. Pour cette utilisation, il sera utilisé un pistolet connu sous le nom de « pistolet airmix » (marque déposée), avec alimentation d'air au pistolet, qui permet de pulvériser la résine avec une pompe à faible pression (10 à 45 bars par exemple). En choisissant des pompes à faible débit, cette machine bi composant basse pression peut également permettre la projection électrostatique de résines bi 20 composant sans solvant. La configuration générale d'une machine de projection électrostatique d'une résine ou peinture liquide est la suivante : Pompe poussant par des tuyaux les composants de la résine jusqu'à une tête de mélange 25 Générateur électrostatique portant la résine à un voltage de quelque 50 Kv à 100 kv pour charger électriquement les particules de résine ou de peinture projetée. Dispositif de mélange et de projection, qui classiquement peut être réalisé par un mélangeur et une buse d'atomisation, ou un bol de pulvérisation de 30 la résine (fig 2-1) ou de la peinture actionné par un moteur pneumatique ou électrique (fig 2-2). -5- 3032242 De manière classique, les peintures en phase solvant, mono composant ou bi composant, sont couramment utilisées depuis plus de 50 ans pour la projection électrostatique des peintures, par exemple pour peindre les carrosseries automobiles. Ces peintures solvantées sont à faible viscosité, peu réactives, et 5 peuvent donc être projetées avec une pompe monocomposant classique (par exemple pompe à engrenage, ou pompe à piston). Dans le cas de la projection électrostatique de résines bi composant, plusieurs technologie de pompes peuvent classiquement être considérées : - Pompes à engrenage 10 - Pompes à pistons - Pompes à membranes Une des contraintes demandée aux pompes est d'assurer une parfaite régularité de débit des composants, et un débit faible (de 400 cc/mn à 11/mn par exemple), car le fonctionnement d'une projection électrostatique d'une 15 résine liquide demande la création d'un brouillard de particules très fines chargées électriquement qui se déposera sur le support à protéger en suivant les lignes de champ électrique, le support étant relié à la terre. Le critère essentiel de qualité d'une résine bi composant projetée est son parfait dosage qui garantit la qualité de la résine, le dosage devant être 20 constant tout au long de la mise en oeuvre. Les technologies de pompes précédemment décrites ont toutes été testées, mais si elles peuvent effectivement permettre la réalisation d'essais concluants, elles ne peuvent être utilisées dans un équipement destiné à des applications industrielles. En effet, ces technologies de pompe demandent des 25 mises au point, réglages, nettoyages etc... fréquents qui ne sont pas admissibles pour une application en usine. Exemples : Pompe à engrenage : les composants des résines peuvent avoir des charges minérales dans leur composition, et parfois des cristaux très durs 30 venant par exemple de la réaction d'un composant (le durcisseur) avec l'humidité de l'air ambiant. Ces charges ou cristaux, avec le temps - et même parfois très rapidement - rayent les engrenages créant des fuites -6 3032242 internes modifiant le rapport de dosage requis. Il est alors nécessaire de constamment réétalonner le débit des pompes à engrenages pour conserver la bonne proportionnalité du dosage, et généralement il est nécessaire de les remplacer fréquemment. 5 Pompes à piston : il est difficile de conserver un débit régulier avec ce type de pompe, car au moment de l'inversion du mouvement des pistons dans les cylindres, pendant un temps court (quelques secondes), la pression ne sera pas équilibrée dans les pistons, créant un écart de dosage de la résine projetée, et ce à chaque mouvement d'inversion des pistons. 10 Pour cette raison, cette technologie n'est pas adaptée à une projection électrostatique à faible débit. Pompes à membrane : les pompes à membranes pulsent, et n'ont donc pas un débit uniforme. Pour pouvoir utiliser cette technologie, il est nécessaire de fonctionner avec 2 pompes à membranes sur chaque circuit d'un 15 composant, pompes commandées par un ordinateur, l'une se remplissant pendant que l'autre se vide, de manière à conserver la somme du débit des 2 pompes constant. Cette technologie a été testée, et fonctionne, et ne présente par les problèmes précédemment décrits de fuite interne possible, ou d'irrégularité de débit au cours du mouvement des pompes.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention describes a bi-component or one-component pump technology used for casting or spraying a bi-component solvent-free resin. This resin may be of the family of epoxy resins, polyurethanes, polyureas, methacrylates, polyester. These resins can have a high reactivity, and a DPU (Practical Duration of Use) very short. It is therefore not possible to apply them with a conventional mono-component pump, the resins harden in the pump before they can be thrown or cast. This type of resin is currently used by projection using a pump known as the "airless pump" (registered trademark) bi component high pressure. This technique presents the following difficulties and disadvantages: Machines requiring a high qualification of the personnel (electricity, mechanics, electronics), qualification that do not have in general the 15 companies of installation of resin. Machines requiring great care and constant maintenance to ensure its proper functioning (expensive) and delicate operation (piston pumps with valves that can remain open, for example, creating dosing deviations, with serious consequences, the projected resin 20 n ' being not reticulated at the correct dosage), compressed air motor operating the pump, but which can freeze and hang during projection, etc ... Machine operating at high pressure (from 100 to 350 bars), requiring equipment and high pressure resistant pipes with risk of bursting fittings, crimps, pipes. These machines generally use a mixing head and a static mixer located at the outlet of the mixing head, followed by a single hose reaching the spray gun. In this configuration, it is necessary at the end of the application to rinse the mixing head, the mixer and the hose connected to the gun with a pump pushing cleaning solvent into the mixing head to prevent hardening of the resin. Heavy machinery bulky, requiring large lengths of pipe because the machines can not be brought sufficiently close to the place of application. -2 3032242 Before the projection of the resin, complete protections of the premises must be made to prevent the walls and equipment from becoming dirty by the aerosols created during the spraying of the resin. These protections must then be deposited at the end of the construction site. 5 The maximum projection rate is approx. 5 l / min. Costly machines (from 40 to 60 KE approximately) For flooring applications, or horizontal sealing (eg flat roofs), the present invention describes a machine very easy to use technology, very reliable, small footprint , of high flow, and operating at low pressure (10 bar to 45 bar). The technology used is that of ARCH1MEDE screw pumps. This type of pump is widely used in many fields - industry, food factories, pharmacy, purification plants etc ...- and allows the transfer of liquid products, viscous, pasty etc ... A first patent for 15 this type of pump was deposited by Mr. MOINEAU, and these pumps are currently manufactured in France by the company PCM. The absolute regularity of the flow during pumping is not a criterion of importance for this type of application. These pumps, however, have never been associated with the design of a bi-component machine for projecting 2-component resins. The regularity of the flow of the pumps is in this case essential, and very strict conditions to guarantee the regularity of the flow must be taken, such as for example, heating of the components to a constant temperature to maintain the viscosity constant, and feeding of the pumps under a constant pressure, by pressure pots for example. A regulation of the speed of rotation of the pumps can also be carried out using a flowmeter installed on the output pipe of the pump, which transmits the necessary information to the electric motor regulating the speed of rotation of the pumps. The description of the machine that is the subject of the present invention is as follows: The pump consists of 2 pumps, one for each component, using the principle of the Archimedean screws (for example MOINEAU pumps): ## EQU1 ## There are no valves, and the flow rate of the pumps is uniform and regular, thus guaranteeing the constant dosage of the components (Fig.1). These pumps are actuated by electric motors (fig.1-1) The pumps are fed from pressure pots, which ensures a regular supply of the pumps or by booster pumps which can also be screwed , or more conventional pistons (fig.1-2). The temperature of the components is kept constant by preheating the components in pressure jars with temperature control. This makes it possible to maintain a constant viscosity of the products, and thus to guarantee uniform flow in each pump. The two components are connected to a mixing head (Fig.1-3) which can be conventional (metal) but also disposable polypropylene for example (possible because of the low pressure of the pump). The mixer is a static mixer (Fig. 1-4) which may be of disposable metal or polypropylene. The pipe conveying the mixed product is then connected to a disposable polypropylene rake (FIG. 1-5) having pouring nozzles distributed over the width of the rake. The rake can also be aluminum, and reusable. This rake may ideally have a width of 10 cm to 50 cm depending on the type of work to be done. The number of casting nozzles located on the rake can be from 10 units to 100 units. The number of pouring nozzles can thus ensure a smooth flow in flow over the entire width of the rake, and also allows to obtain a finish of the applied resin completely flat and self-smoothing. The use of polypropylene parts is possible because the application is at low pressure. At the end of the day, the mixing head, mixer and casting rake are discarded. The next day a new set of parts will be put in place, thus saving a lot of cleaning time needed for the conventional HP 2-component pump technique. During application, in case of necessity of interruption of the application, the cleaning of the mixing head, mixer and rake is done simply by cutting the operation of the hardener pump. Only the resin component will be pushed into the mixing and casting system, thus flushing the system. The flow can be very high, of the order of 10 1 / min to more than 27 l / min, thus ensuring a high speed of execution of the work. There is no projection of resin or need for protection of the premises, and there is no nuisance in the premises caused by the cleaning solvent. The operation of this machine is done using electric motors, it is very easy to regulate the speed of rotation of the pumps to obtain and maintain a flow and a constant dosage. If the flow rate varies, the dosage will be kept constant by operating the speed of rotation of the pumps. It is also very easy to change the dosing ratio of the components, by adjusting the speed of rotation of the pumps, if it is necessary to implement a different dosage resin. The same machine can be used to spray the resin to coat walls or tanks, for example. For this use, it will be used a gun known as "pistol airmix" (registered trademark), with air supply to the gun, which can spray the resin with a low pressure pump (10 to 45 bar for example) ). By choosing low flow pumps, this low pressure bi-component machine can also allow electrostatic spraying of bi-component resins without solvent. The general configuration of a machine for the electrostatic spraying of a liquid resin or paint is as follows: Pump pushing the components of the resin through pipes to a mixing head 25 Electrostatic generator carrying the resin at a voltage of about 50 Kv at 100 kv to electrically charge resin particles or spray paint. Mixing and spraying device, which conventionally can be carried out by a mixer and an atomization nozzle, or a spraying bowl of the resin (FIG. 2-1) or of the paint operated by a pneumatic or electric motor (FIG. 2-2). In conventional manner, the solvent phase paints, single-component or bi-component, have been in common use for over 50 years for the electrostatic spraying of paints, for example for painting automobile bodies. These solvent-based paints are low-viscosity, low-reactivity, and can therefore be sprayed with a conventional monocomponent pump (eg, gear pump, or piston pump). In the case of electrostatic spraying of bi-component resins, several pump technologies can conventionally be considered: - Gear pumps 10 - Piston pumps - Diaphragm pumps One of the constraints required of pumps is to ensure a perfect flow regularity components, and a low flow rate (from 400 cc / min to 11 / min for example), because the operation of an electrostatic projection of a liquid resin requires the creation of a fog of very fine particles electrically charged which will be deposited on the support to be protected following the electric field lines, the support being connected to the ground. The essential quality criterion of a bi-component resin spray is its perfect dosage which guarantees the quality of the resin, the dosage to be constant throughout the implementation. The above described pump technologies have all been tested, but while they may actually allow for successful testing, they can not be used in equipment intended for industrial applications. Indeed, these pump technologies require frequent tunings, adjustments, cleanings, etc. that are not eligible for factory application. Examples: Gear pump: the components of the resins may have mineral fillers in their composition, and sometimes very hard crystals coming for example from the reaction of a component (the hardener) with the humidity of the ambient air. These fillers or crystals, over time - and sometimes even very quickly - line the gears creating internal leaks modifying the required dosage ratio. It is then necessary to constantly recalibrate the flow rate of the gear pumps to maintain the correct proportionality of the dosage, and generally it is necessary to replace them frequently. 5 Piston pumps: it is difficult to keep a steady flow with this type of pump, because at the moment of reversal of the movement of the pistons in the cylinders, for a short time (a few seconds), the pressure will not be balanced in the pistons, creating a deviation of dosage of the projected resin, and this with each inversion movement of the pistons. For this reason, this technology is not suitable for low flow electrostatic projection. Diaphragm pumps: Diaphragm pumps pulsate, and therefore do not have a uniform flow rate. In order to be able to use this technology, it is necessary to operate with 2 diaphragm pumps on each circuit of one component, pumps controlled by a computer, one filling while the other is emptying, so as to conserve the sum flow rate of 2 pumps constant. This technology has been tested, and works, and does not present by the previously described problems of possible internal leakage, or flow irregularity during the movement of the pumps.

Cette technologie est par contre complexe, et nécessite de nombreux raccords et clapets, qui créent des problèmes de cristallisation dans les clapets du durcisseur avec l'humidité de l'air ambiant, principalement lorsque la machine est à l'arrêt (le week-end par exemple), et nécessite un entretien par nettoyage fréquent.This technology is complex, however, and requires many connections and valves, which create problems of crystallization in the hardener valves with the humidity of the ambient air, mainly when the machine is stopped (the weekend for example), and requires maintenance by frequent cleaning.

Pour ces différentes raisons, les technologies de pompes classiquement utilisées pour la projection de résines bi composant ne sont pas utilisables pour des installations industrielles, le matériel nécessitant un fonctionnement continu avec un minimum de réglage ou maintenance. La technologie de pompes objet de la présente invention présente cependant un intérêt tout particulier pour son emploi dans une technique de machine à 2 composants pour projection électrostatique en raison des caractéristiques suivantes propres à cette technologie de pompes : - Absence de clapets à l'alimentation et au refoulement de la pompe. - Débit uniforme et absence de fuites internes : la vis contient plusieurs chambres délimitées par les spires de la vis, et s'il y a une rayure sur une -7 3032242 partie du stator de la pompe dans une « chambre », cause de fuite interne, qui est un problème impossible à résoudre pour les pompes à engrenages par exemple, la résine est malgré tout poussée par la résine des chambres antérieures ne créant ainsi pas de variation de débit de la pompe.For these different reasons, the pump technologies conventionally used for the projection of bi-component resins are not usable for industrial installations, the equipment requiring continuous operation with a minimum of adjustment or maintenance. The pump technology object of the present invention, however, is of particular interest for its use in a 2-component machine for electrostatic spraying technique because of the following characteristics specific to this pump technology: - Absence of valves to the power supply and at the delivery of the pump. - Uniform flow and absence of internal leakage: the screw contains several chambers delimited by the turns of the screw, and if there is a scratch on a -7 3032242 portion of the stator of the pump in a "chamber", cause of leakage internal, which is a problem impossible to solve for gear pumps for example, the resin is still pushed by the resin of the anterior chambers thus creating no flow variation of the pump.

5 Cette technologie est donc d'une grande simplicité et nécessite un minimum d'entretien. La régularité du débit sera en outre assurée en réglant la température des composants à une température constante pour assurer une constance de la viscosité, et l'alimentation de la pompe sera assurée par un réservoir contenant 10 le composant à température constante, et sous pression (par exemple 0, 3 à 1 bar) de manière à assurer en permanence une alimentation régulière de la pompe. Le débit de la pompe peut en effet varier légèrement selon la viscosité du composant. Le débit d'une pompe sera réglé par la vitesse de rotation du moteur électrique 15 entrainant la pompe, et dans le cas d'une machine bi composant, la vitesse de rotation des 2 pompes sera réglée de manière à obtenir le rapport de dosage des 2 composants requis. La plage de débit acceptable pour une projection électrostatique de la résine est de 0,21à 1,51/mn maximum. La technique de projection de résine bi composant à haute réactivité objet de 20 présente invention est également d'un grand intérêt pour la mise en oeuvre de résine à l'intérieur de canalisations de faible diamètre à l'intérieur d'immeubles pour leur réhabilitation. En effet, ces canalisations transportent les eaux usées (sanitaires, machines à laver, douches etc...) ou l'eau potable et sont raccordées aux réseaux extérieurs aux immeubles. Après un certain 25 nombre d'années (50 - 70 ans par exemple), ces canalisations nécessitent une réhabilitation (elles sont souvent fissurées, obstruées, percées etc..). Le même problème existe avec les canalisations de gaz, qui, lorsqu'elles deviennent poreuses ou sont fissurées, présentent en outre un danger pour la sécurité de l'immeuble.This technology is therefore very simple and requires a minimum of maintenance. The regularity of the flow rate will furthermore be ensured by regulating the temperature of the components at a constant temperature to ensure consistency of the viscosity, and the supply of the pump will be ensured by a reservoir containing the component at constant temperature and under pressure ( for example 0, 3 to 1 bar) so as to ensure a regular supply of the pump. The flow rate of the pump may indeed vary slightly depending on the viscosity of the component. The flow rate of a pump will be regulated by the rotational speed of the electric motor 15 driving the pump, and in the case of a two-component machine, the speed of rotation of the two pumps will be adjusted so as to obtain the dosing ratio of the pumps. 2 components required. The acceptable flow range for electrostatic spraying of the resin is 0.21 to 1.51 / min. The high reactivity bi-component resin spraying technique of the present invention is also of great interest for the use of resin within small diameter pipes within buildings for their rehabilitation. Indeed, these pipes carry wastewater (sanitary, washing machines, showers etc ...) or drinking water and are connected to networks outside the buildings. After a certain number of years (50 - 70 years for example), these pipes require rehabilitation (they are often cracked, obstructed, pierced, etc.). The same problem exists with gas pipes, which, when they become porous or are cracked, also pose a danger to the safety of the building.

30 Il existe deux solutions techniques pour la réhabilitation de ces canalisations : Soit remplacement des canalisations par des canalisations neuves : cela nécessite de casser les cloisons de salles de bains, de cuisines etc... -8- 3032242 Un tel traitement est très onéreux, et crée une longue immobilisation des appartements pour faire les travaux. D'autres techniques de réhabilitations de canalisations in situ existent, en collant par exemple une « chaussette » (manche en matériau synthétique, 5 polyester par exemple) à l'intérieur de la canalisation. Cette technique présente cependant des difficultés de pose, en raison des coudes des canalisations, et des raccords entre canalisations, qui sont bouchées par la chaussette, et qui nécessite ensuite une intervention pour découper la chaussette en ces endroits.There are two technical solutions for the rehabilitation of these pipes: Either replacement of the pipes with new pipes: this requires breaking the walls of bathrooms, kitchens, etc ... -8- 3032242 Such a treatment is very expensive, and creates a long immobilization of the apartments to do the work. Other techniques for rehabilitating in-situ piping exist, for example by gluing a "sock" (handle made of synthetic material, eg polyester) inside the pipe. This technique, however, presents difficulties of installation, because of the elbows of the pipes, and connections between pipes, which are blocked by the sock, and which then requires intervention to cut the sock in these places.

10 Une autre technique couramment utilisée consiste à pulvériser la résine à l'intérieur de la canalisation par un bol tournant à grande vitesse, qui dépose la résine sur les parois de la canalisation par centrifugation. Cette technique utilisée aujourd'hui nécessite l'emploi d'une pompe airless bi composant haute pression, machine lourde et encombrante, qui est placée au bas de l'immeuble, 15 avec des tuyaux de parfois plus de 50 m de longueur pour accéder à l'appartement où doit se réaliser la prestation. Cet équipement est onéreux (plus de 70 000 E), mais surtout nécessite une équipe de pose de la résine fortement qualifiée, en raison de la haute technicité de ce type de pompe. Or les entreprises de pose qui sont en général 20 des plombiers, ne disposent pas en général de personnel aussi hautement qualifié dans une technologie qui leur est étrangère ! En outre, la communication entre l'opérateur de la pulvérisation de la résine dans l'appartement, et l'opérateur de la machine dans le camion en dehors de l'immeuble n'est pas aisée et peut être source de difficultés.Another commonly used technique is to spray the resin inside the pipe by a high speed rotating bowl, which deposits the resin on the walls of the pipe by centrifugation. This technique used today requires the use of a two component high pressure airless pump, heavy and bulky machine, which is placed at the bottom of the building, with pipes sometimes more than 50 m in length to access the apartment where the service is to be realized. This equipment is expensive (more than 70 000 E), but above all requires a highly qualified resin installation team, because of the high technicality of this type of pump. However, the laying companies, which are generally plumbers, generally do not have such highly qualified personnel in a technology that is foreign to them! In addition, the communication between the operator of the spraying of the resin in the apartment, and the operator of the machine in the truck outside the building is not easy and can be a source of difficulties.

25 Pour pallier les difficultés précédemment exposées, nous proposons l'équipement suivant, qui est l'objet de la présente invention : Réalisation d'une machine bi composant utilisant le principe des pompes à vis d'Archimède : cette machine utilise des pompes à faibles débit (0,3 à 1I/mn maximum) et à basse pression (de 3 à 10 bars). Elle est d'un faible 30 encombrement (longueur des pompes env. 60 cm) et légère, pouvant ainsi aisément être manipulée dans des ascenseurs, et dans un appartement. Les composants de la résine alimentent directement un bol de pulvérisation tournant à grande vitesse (minimum 3 000 tr/mn jusqu'à -9 3032242 30 000 trs/mn) dans lequel se fera le mélange des composants, qui une fois mélangés sont pulvérisés sur les parois de la canalisation par la force centrifuge. La rotation du bol est obtenue par l'action d'un moteur pneumatique, ou électrique. Il est ainsi possible d'installer la machine directement dans l'appartement, avec des longueurs de tuyaux très courtes. Cette machine est très simple et ne nécessite pas de personnel spécialement formé à cette technologie. La formation peut être assurée en une journée. Elle est en outre très fiable, et ne présente pas de risque de 10 mauvais dosage lors de la mise en oeuvre. Le coût d'une telle machine est plus de 2 fois inférieur à celui des machines bi composants classiques (pompes HP à pistons) La même technologie de pompe à vis d'Archimède peut être utilisée pour la coulée ou la projection de résines appliquées en monocomposant (fig. 3). Dans 15 ce cas, les composants ne sont pas mélangés en phase liquide, et pompés dans la pompe monocomposant, car la résine durcirait dans la pompe. Pour permettre la projection de résine bi composant avec une pompe fonctionnant en monocomposant, il est nécessaire de séparer les 2 phases liquides des composants en une phase liquide qui est l'un des composants, 20 l'autre composant étant en phase solide après encapsulation du composant. L'un des composants encapsulé se trouve ainsi en suspension dans l'autre composant liquide (fig. 3 -1). Un exemple de cette technique est le suivant : Les résine polyurées ou polyuréthanne sont constituées de 2 composants, amines ou polyol et d'un durcisseur - isocyanate.To overcome the difficulties previously described, we propose the following equipment, which is the object of the present invention: Production of a two-component machine using the principle of screw pumps Archimedes: this machine uses low-pressure pumps flow rate (0.3 to 1I / min) and low pressure (3 to 10 bars). It has a small footprint (length of the pumps about 60 cm) and is light, so it can easily be handled in elevators and in an apartment. The components of the resin directly feed a spraying bowl rotating at high speed (minimum 3,000 rpm to 30,000 rpm) in which the components will be mixed, which once mixed are sprayed on the walls of the pipeline by centrifugal force. The rotation of the bowl is obtained by the action of a pneumatic or electric motor. It is thus possible to install the machine directly in the apartment, with very short pipe lengths. This machine is very simple and does not require specially trained personnel to this technology. Training can be provided in one day. It is also very reliable, and does not present a risk of wrong dosage during implementation. The cost of such a machine is more than 2 times lower than that of conventional bi-component machines (HP piston pumps). The same Archimedean screw pump technology can be used for casting or spraying of monocomponent-applied resins. (Fig 3). In this case, the components are not mixed in the liquid phase, and pumped into the one-component pump because the resin would harden in the pump. In order to allow two-component resin to be sprayed with a single-component pump, it is necessary to separate the two liquid phases of the components into a liquid phase which is one of the components, the other component being in solid phase after encapsulation of the component. One of the encapsulated components is thus suspended in the other liquid component (Figure 3-1). An example of this technique is as follows: Polyurethane or polyurethane resins consist of 2 components, amines or polyol and a hardener - isocyanate.

25 Il est possible de transformer les composants de la résine de la façon suivante : 1. Encapsulation du polyol ou des amines : granulométrie des capsules de 10g à 2 mm - Ces capsules sont dispersées dans l'isocyanate 2. Encapsulation de l'isocyanate : granulométrie des capsules de 10p. à 30 1MM - Ces capsules sont dispersées dans le polyol ou les amines. Le même principe peut être utilisé pour d'autres résines - époxy, polyester, métacrylates par exemple, l'un des composants étant encapsulé pour permettre l'application comme un mono composant. - 10 - 3032242 Une telle technique de résine monocomposant comportant une phase solide (composant encapsulé) dans une phase liquide (deuxième composant) ne peut être projetée avec une pompe classique (pompe à piston par exemple), car le fonctionnement des clapets de la pompe ferait éclater les capsules qui 5 réagiraient immédiatement avec le durcisseur, bloquant alors le fonctionnement de la pompe ! Le principe de la pompe à vis n'endommage en rien les capsules transportées, aucun clapet ou aucune contrainte mécanique ne s'exerçant sur le liquide et donc les capsules transportées. Cette technologie est par exemple utilisée pour 10 le transport de poissons lorsqu'il s'agit de vidanger des bassins d'élevage de poissons, ou dans l'industrie alimentaire pour le transport de dispersion de yaourt chargé de fraises, sans endommager les fraises. Pour pouvoir projeter ensuite la résine, il est nécessaire d'éclater les capsules pour que le composant encapsulé se libère et réagisse avec l'autre composant.It is possible to convert the components of the resin as follows: 1. Encapsulation of the polyol or amines: granulometry of the capsules from 10 g to 2 mm - These capsules are dispersed in the isocyanate 2. Encapsulation of the isocyanate: granulometry of the capsules of 10p. at 1MM - These capsules are dispersed in the polyol or amines. The same principle can be used for other resins - epoxy, polyester, methacrylates for example, one of the components being encapsulated to allow application as a single component. Such a one-component resin technique comprising a solid phase (encapsulated component) in a liquid phase (second component) can not be projected with a conventional pump (piston pump for example), since the operation of the valves of the pump would burst the capsules that would react immediately with the hardener, thus blocking the operation of the pump! The principle of the screw pump does not damage the capsules transported, no valve or mechanical stress being exerted on the liquid and therefore the capsules transported. This technology is for example used for the transport of fish when it is a question of draining fish breeding ponds, or in the food industry for transporting yoghurt dispersion loaded with strawberries, without damaging the strawberries. In order to then spray the resin, it is necessary to burst the capsules so that the encapsulated component is released and reacts with the other component.

15 L'éclatement des capsules peut se réaliser de diverses façons : Par ultra sons (technique utilisée en médical pour l'éclatement des cailloux dans les reins) Par pression mécanique forte : par exemple le fluide passe par des filtres à mailles plus serrées que la taille des capsules, et la pression exercée par le 20 fluide sur le filtre crée l'éclatement des capsules. Par broyage des capsules avec un mélangeur dynamique (fig3-2) : le mélangeur dynamique comprend plusieurs roues posées en superposition (parfois plus d'une dizaine), ces roues sont percées pour permettre le passage des liquides et sont actionnées par un moteur pneumatique ou 25 électrique (fig3-3). La vitesse de rotation des roues créent un broyage des capsules, et également le mélange des 2 composants. Par broyage des capsules par des roues à engrenage, puis mélange des composants dans un mélangeur statique.The bursting of the capsules can be carried out in various ways: Ultrasound (technique used in medical physics for the bursting of pebbles in the kidneys) By strong mechanical pressure: for example the fluid passes through filter mesh more tight than the size of the capsules, and the pressure exerted by the fluid on the filter creates the bursting of the capsules. By grinding the capsules with a dynamic mixer (fig3-2): the dynamic mixer comprises several wheels laid in superposition (sometimes more than ten), these wheels are drilled to allow the passage of liquids and are actuated by a pneumatic motor or 25 electric (fig3-3). The speed of rotation of the wheels create a grinding of the capsules, and also the mixture of the 2 components. Grinding the capsules with gear wheels, then mixing the components in a static mixer.

30 La résine mélangée est ensuite projetée ou coulée de manière classique. Avec une telle technologie, il est ainsi possible de projeter une résine bi composant comme une résine mono composant, ce qui simplifie considérablement la technologie de mise en oeuvre (une seule pompe 5 10 15 -11 3032242 nécessaire, pas de réglage de rapport de dosage à effectuer, pas d'alimentation par pots à pression, ni de préchauffage des composants etc...)The mixed resin is then sprayed or cast in a conventional manner. With such technology, it is thus possible to project a bi-component resin as a single-component resin, which greatly simplifies the processing technology (only one pump required, no adjustment of the dosing ratio. to perform, no feeding by pressure pots, preheating components etc ...)

Claims (9)

REVENDICATIONS1. Machine bi-composant pour la coulée ou la projection de résines bi composant polyuréthanes, polyurées, époxides, métacrylates ou polyester caractérisée en ce que les pompes véhiculant les composants sont des pompes à vis d'Archimède.REVENDICATIONS1. Two-component machine for casting or spraying bi-component polyurethane, polyurea, epoxy, methacrylate or polyester resins, characterized in that the pumps carrying the components are Archimedean screw pumps. 2. Machine bi-composant selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'alimentation des pompes est effectuée à partir de pots à pression de 0,3 à 1 bar2. Two-component machine according to claim 1 characterized in that the supply of the pumps is carried out from pressure pots from 0.3 to 1 bar 3. Machine bi-composant selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que les composants des pots à pression sont maintenus à température constante.3. Two-component machine according to claims 1 and 2 characterized in that the components of the pressure pots are maintained at a constant temperature. 4. Machine bi-composant bi composant selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisée en ce que la résine est coulée par l'intermédiaire d'un râteau en polypropylene ou aluminium comportant un ensemble de 10 à 100 buses de coulée.4. bi-component bi-component machine according to claims 1, 2 and 3 characterized in that the resin is cast by means of a rake polypropylene or aluminum comprising a set of 10 to 100 nozzles. 5. Machine bi-composant selon les revendications 1, 2, 3 et 4 caractérisée en ce que la pression est basse, notamment de 3 à 10 bars et en ce que la résine est projetée par centrifugation dans un bol tournant à grande vitesse actionné par un moteur pneumatique ou électrique.5. Two-component machine according to claims 1, 2, 3 and 4 characterized in that the pressure is low, in particular from 3 to 10 bar and in that the resin is sprayed in a high speed rotating bowl operated by a pneumatic or electric motor. 6. Machine bi-composant selon les revendications 1, 2, 3 et 4 caractérisée en ce que la résine est pulvérisée à basse pression à l'aide d'un pistolet connu sous le nom de « pistolet airmix » (marque déposée).6. Two-component machine according to claims 1, 2, 3 and 4 characterized in that the resin is sprayed at low pressure using a gun known as the "airmix gun" (trademark). 7. Machine bi-composant selon les revendications 1, 2, 3, 5 incluant un générateur électrostatique de 50kv à 100kv et qui sont les parties intégrantes d'une machine de projection électrostatique de résines bi composants sans solvant.7. Two-component machine according to claims 1, 2, 3, 5 including an electrostatic generator of 50kv to 100kv and which are the integral parts of a machine electrostatic projection of bi-component resins without solvent. 8. Machine bi-composant selon la revendication 1 utilisée pour la coulée ou la projection de résine bi composant dont un composant est en phase liquide, et l'autre en phase solide, par exemple liquide encapsulé8. Two-component machine according to claim 1 used for casting or spraying bicomponent resin of which one component is in liquid phase, and the other in solid phase, for example liquid encapsulated 9. Machine bi-composant selon la revendication 1 qui pousse la résine constituée par une phase solide et liquide à travers une pompe à engrenage ou un mélangeur dynamique pour briser les capsules et libérer le deuxième composant.9. Two-component machine according to claim 1 which pushes the resin consisting of a solid and liquid phase through a gear pump or a dynamic mixer to break the capsules and release the second component.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5611976A (en) * 1994-05-27 1997-03-18 Bayer Aktiengesellschaft Process for the production of moldings from two-component reactive systems having a high filler content
US20120313290A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Georg Steinbichler Process for the production of in particular fiber-reinforced thermoplastic parts

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