CH643878A5 - Procede et dispositif de production d'une mousse a partir d'un liquide visqueux. - Google Patents

Procede et dispositif de production d'une mousse a partir d'un liquide visqueux. Download PDF

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CH643878A5
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Richard P Price
Charles H Scholl
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Nordson Corp
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Description

L'invention concerne la production de mousses destinées à être appliquées sur des substrats et obtenues à partir de liquides visqueux. L'invention concerne plus particulièrement un procédé et un dispositif produisant un jet cohérent de liquide moussant dans lequel un gaz est dispersé alors que le liquide se trouve dans une chambre située en amont de la buse d'un dispositif d'application ou pistolet, la dispersion étant réalisée sans mise en œuvre de pièces mobiles. Entre autres applications, l'invention convient en particulier à la production de mousses à partir d'adhésifs liquides, y compris des colles fusibles.
La production de mousses d'adhésifs liquides et fusibles est décrite dans les brevets des Etas-Unis d'Amérique Nos 4059466 et 4059714. Ces adhésifs liquides aérés présentent plusieurs avantages par rapport aux adhésifs non aérés. Par exemple, après qu'il a été déposé, un adhésif liquide aéré présente un temps de travail accru, au cours duquel il î ste suffisamment fluide pour permettre le collage d'un substrat sur lui. En outre, un adhésif liquide aéré présente une plus grande force d'adhésion par unité de poids et permet ainsi de réduire la quantité d'adhésif nécessaire pour l'obtention d'une liaison donnée.
Des appareils destinés à produire de telles mousses sont bien connus. Les brevets Nos 4059466 et 4059714 précités décrivent des pompes à engrenage prévues à cet effet. Dans de telles pompes, le courant de liquide est divisé en volumes séparés dans les espaces interdentaires des roues. Le gaz formant la mousse ou gaz moussant (généralement de l'air ou tout autre gaz inerte tel que de l'anhydride carbonique, de l'azote ou autres) est dispersé, et apparemment dissous dans l'adhésif en fusion par l'engrènement des dents des roues dentées, dans les parties divisées des fluides. Il convient de noter que de telles pompes à engrenage (et les moteurs de commande associés) sontr relativement lourdes et coûteuses.
Le poids et la dimension d'une motopompe peuvent constituer un inconvénient et un facteur de limitation, par exemple dans le cas où le mélangeur doit être placé à proximité immédiate de la buse ou du dispositif de distribution au moyen duquel l'adhésif est déchargé.
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Le problème est particulièrement sensible dans le cas où un tel mélangeur est monté à l'intérieur d'un pistolet à main, en raison de la dimension et du poids de la motopompe. Le problème apparaît de nouveau lorsque l'adhésif aéré ou la mousse adhésive est fourni à la buse au moyen d'un long tuyau et distribué de manière discontinue avec des périodes intermittentes d'inaction, par exemple pendant la nuit. Au cours de ces périodes de repos, le mélange de gaz et de liquide contenu dans le tuyau peut tendre à se dissocier et, lorsqu'il est ensuite distribué, le gaz ainsi séparé peut rompre l'uniformité du jet produit par le pistolet. Dans ce cas, le problème peut évidemment être résolu par l'utilisation d'un conduit de retour. Cependant, ce dernier exige un autre tuyau chauffé.
Dans d'aures cas où le gaz réagit avec l'adhésif liquide une fois qu'il est mélangé avec lui, il peut être souhaitable de conduire les composants jusqu'à un point se trouvant immédiatement en amont de la buse de distribution afin que la réaction ne puisse atteindre un degré indésirable pendant la courte durée demandée pour parcourir la buse.
Dans un autre exemple où des mousses de différentes densités ou des mélanges gaz/liquide ayant des proportions différentes doivent être fournis à des buses séparées, il est nécessaire de mettre en œuvre des mélangeurs séparés (soit à proximité immédiate d'une source d'alimentation, soit à proximité immédiate de chaque buse) afin d'effectuer les mélanges séparés. Les appareils utilisés dans l'art antérieur à cet effet peuvent être trop coûteux pour certaines applications demandant plusieurs mélangeurs.
La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 914159, déposée le 9 juin 1978 sous le titre «Gear Motor/Mixer» par Scholl et Akers, décrit un autre type de dispositif mélangeur destiné à la production de mousses liquides et pouvant être utilisé directement à proximité immédiate de la buse d'un distributeur. La demande précitée décrit un moteur à engrenage (et non une pompe à engrenage) dont l'entraînement des roues dentées ne demande aucune force extérieure et dans lequel les roues en prise sont mises en rotation et réalisent une action de mélange sous l'effet de la pression des fluides.
Le but de l'invention est d'obtenir un dispositif de mélange d'un type encore plus léger et plus simple, ne comportant aucune pièce mobile à l'exception d'organes de distribution qui commandent l'écoulement. Le dispositif doit être d'une fabrication peu coûteuse, d'un faible poids, et il doit pouvoir être monté directement à proximité des buses de pistolets manuels actuels afin d'adapter ces derniers à la production de mousse.
Le procédé et l'appareil selon l'invention doivent pouvoir être utilisés avec des liquides visqueux en général, y compris des adhésifs liquides. Des exemples de certains liquides visqueux comprennent des adhésifs fusibles, des adhésifs amylacés liquides froids ou ne fondant pas à la chaleur, y compris les colles à base de dextrine, les colles à base de résine tel l'acétate de polyvinyle, des résines naturelles, des colles à base de peau ou des colles animales, des résines thermoplastiques, des plastisols, etc. L'expression liquide visqueux utilisée dans le présent mémoire désigne généralement des liquides ayant des viscosités supérieures à 100 cPo. Les liquides avec lesquels l'invention est utile ont des viscosités supérieures à cette valeur. Par ailleurs, des matières fluides telles que de l'eau et les solvants communs ne forment pas des courants de mousse cohérents et stables lorsqu'ils sont soumis à la technique utilisée dans l'invention, mais elles sont plutôt atomisées sous forme de pulvérisations.
Dans de nombreuses applications de collage, il est souhaitable de déposer l'adhésif sur le substrat sous la forme d'une ligne ou d'un cordon bien défini, par exemple d'une largeur de 3,2 à 12,5 mm.
Cette application est réalisée communément dans l'industrie du carton, pour la réalisation de fermetures et dans d'autres applications où l'adhésif est appliqué sur un substrat qui est ensuite amené en contact avec un second substrat pour former une fermeture et/ou un scellement entre eux.
Dans de telles applications, il est souhaitable et même nécessaire, dans certains cas, que l'adhésif sorte du pistolet d'application sous la forme d'un courant cohérent (non divergent) pour permettre l'application d'une ligne bien définie.
Bien que ce résultat puisse être obtenu aisément avec des liquides non aérés, le problème est beaucoup plus difficile à résoudre lorsque le liquide doit être appliqué sous une forme aérée, c'est-à-dire sous la forme d'une mousse. Les pulvérisations, les crachements, les tousse-ments ou les filages peuvent constituer des problèmes importants lors du dépôt de cordons de mousse.
Lorsque l'on dépose un cordon de mousse adhésive, une pulvérisation est indésirable, car elle engendre des particules d'adhésif en suspension dans l'air, formant une poussière qui se projette sur des surfaces indésirables de la matière. Le crachement est une projection de gouttelettes plus aléatoire ou irrégulière, rendant indistinct ou irrégulier le bord du cordon déposé. Le toussement est une interruption soudaine du courant de sortie, cette interruption semblant être due à l'émission d'une grosse bulle de gaz ou d'une poche de gaz par la buse; la bulle explose ou se dilate rapidement en sortant de la buse, ce qui interrompt l'application de l'adhésif et provoque la formation d'un intervalle dans lequel la liaison, ou le scellement, est mal réalisé. Le filage est la production de minces filaments d'adhésif qui flottent à la sortie de la buse et qui forment une poussière particulièrement nuisible. Par conséquent, il est important de produire un courant de sortie cohérent et bien déterminé, ne présentant pas d'éclaboussures, de filage, etc.
Dans de nombreuses applications, on ne dépose pas un adhésif liquide ou continu sous la forme d'un cordon de grande longueur ou d'une longueur indéfinie. L'adhésif est souvent appliqué d'une manière discontinue, par salves, afin de former des cordons relativement courts. Cette opération est souvent effectuée au moyen d'un pistolet qui est déclenché pendant que le substrat (par exemple un carton) passe à proximité du pistolet sur un transporteur. La vitesse de déclenchement peut être très grande et les périodes de travail peuvent être très courtes, par exemple de quelques fractions de seconde, alors que le substrat passe devant le pistolet à une vitesse de 60 à 90 m/min. Ces déclenchements discontinus et brefs exigent une distribution très rapide, lors du déclenchment, de la mousse adhésive, avec une coupure nette à la fin de la période souhaitée. En particulier, la mousse doit être distribuée rapidement après le début du déclenchement, sans période initiale importante au cours de laquelle de l'adhésif liauide non aéré est distribué, car, comme mentionné précédemment, l'adhésif non aéré ne présente pas les mêmes propriétés d'adhésion que l'adhésif liquide aéré.
Le procédé de l'invention est défini par la revendication 1. Ce courant est cohérent, c'est-à-dire qu'il ne diverge pas largement ni ne se répand en éventail.
Dans une forme préférée du procédé de l'invention, le gaz est introduit dans la chambre par de petits orifices, dans une direction à peu près perpendiculaire à celle de l'écoulement du liquide. Le débit d'écoulement du gaz, exprimé sous la forme d'un volume par unité de temps, dans les conditions normales de pression et de température, doit être compris de préférence entre 1 et 50 fois le débit d'écoulement volumique du liquide pour que l'on obtienne un courant de mousse cohérent sans atomisation du mélange. (Cependant, dans les conditions existant réellement à l'intérieur de la chambre, le débit d'écoulement volumique du liquide peut dépasser le débit d'écoulement du gaz suivant la pression et la température du gaz.) La vitesse du liquide est avantageusement assez élevée pour diviser le courant de gaz en fines microbulles qui se dispersent de manière homogène dans le liquide. L'orifice de décharge est de préférence un trou réduit tubulaire (cylindrique) dont le rapport entre la longueur et le diamètre est inférieur à 1, c'est-à-dire dont le diamère dépasse la longueur. Il est très avantageux que l'orifice de sortie soit situé immédiatement en aval de la chambre afin qu'il n'existe pratiquement aucun espace intermédiaire d'attente.
Dans le mélange de gaz et de liquide ainsi obtenu, il semble qu'une petite portion du gaz est en solution réelle dans le liquide. Normalement, la plus grande partie du gaz n'est pas en solution
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réelle, mais il existe de fines microbulles séparées qui sont entraînées uniformément dans le courant de liquide.
La forme préférée de réalisation du dispositif de production de mousse liquide selon l'invention comprend un conduit relié, lors de l'utilisation, à une source de liquide visqueux à pression sensiblement constante, par exemple un réservoir d'adhésif en fusion, une pompe et un régulateur de pression. Le conduit transporte le liquide vers une chambre fermée de contact délimitée à l'intérieur d'une tête mélangeuse et dans laquelle le liquide s'écoule en formant une colonne ou un courant continu. Un conduit de gaz est relié, lors de l'utilisation, à une source de gaz à pression sensiblement constante, par exemple un réservoir de C02 ou de N2 comportant un régulateur de pression. Le conduit de gaz comporte un organe d'étranglement qui est de préférence un élément d'étranglement capillaire établissant un très faible débit d'écoulement de gaz. L'élément d'étranglement est placé à proximité immédiate de la chambre de contact et il communique avec cette dernière par un volume mort minimal au moyen de canaux débouchant par de petits orifices dans la chambre. Les orifices sont disposés de manière à être balayés par le courant de liquide. La chambre de contact communique avec un court orifice tubulaire et étranglé de décharge qui peut être placé immédiatement en aval de cette chambre et dont le rapport entre la longueur et le diamètre est inférieur à 1. Pendant que le mélange de gaz et de liquide s'écoule de la chambre vers la sortie, il est maintenu sous une pression suffisamment élevée pour empêcher toute expansion prématurée ou tout moussage du gaz avant la décharge.
Dans la forme préférée de réalisation du dispositif selon l'invention, l'élément d'étranglement de l'écoulement de gaz comprend un alésage capillaire réduit par un fil métallique disposé axialement et dont le diamètre n'est que légèrement inférieur à celui de l'alésage, afin qu'un canal annulaire d'écoulement étroit soit délimité autour du fil à l'intérieur de l'alésage. En aval de cet élément d'étranglement, le gaz est injecté dans une chambre cylindrique de contact au moyen de très petites gorges qui débouchent radialement dans la chambre, perpendiculairement à la direction d'écoulement du liquide.
Un mélangeur statique est de préférence disposé entre la chambre de contact et l'orifice de décharge, ce mélangeur étant avantageusement du type dans lequel le courant de liquide est divisé en courants séparés qui sont ensuite regroupés une ou plusieurs fois pour améliorer la dispersion, bien qu'en général cela ne soit pas nécessaire.
Dans une autre forme d'exécution de l'invention, la chambre dans laquelle le gaz est mis en contact avec le liquide visqueux est située à proximité immédiate de l'orifice de sortie, et une soupape, commandant le passage du mélange sous pression vers l'orifice de sortie, est disposée dans un canal court reliant la chambre de mélange à l'orifice. La soupape comprend de préférence un élément mobile qui comporte une tige de commande passant par le centre de la chambre de mélange afin que cette dernière forme une zone annulaire délimitée à l'intérieur d'un alésage et entourant la tige de l'élément mobile de la soupape. Comme mentionné ci-après, on a découvert qu'une telle structure permet un temps de réponse très rapide au déclenchement de la soupape et une définition précise du courant de sortie, en particulier à l'instant de la coupure avec un écoulement résiduel seulement négligeable après la fermeture de la soupape.
Le dispositif peut être constitué de pièces séparées pouvant être assemblées à la place de l'embout classique d'un pistolet d'application d'adhésif fusible, de sorte qu'un pistolet existant actuellement peut être modifié pour pouvoir appliquer un adhésif liquide sous la forme d'une mousse.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequels:
la fig. 1 est une élévation d'un pistolet manuel de distribution d'adhésif liquide fusible sur lequel est montée, sous la forme d'un accessoire rapporté, une première forme de réalisation du dispositif de production de mousse selon l'invention, permettant un écoulement continu du gaz dans la buse, alors que l'écoulement de l'adhésif liquide est commandé par une soupape;
la fig. 2 est une coupe axiale partielle, à échelle agrandie, du dispositif de production de mousse représenté sur la fig. 1 ;
la fig. 3 est une coupe axiale, à échelle encore agrandie, du bec de la buse, cette coupe montrant l'orifice de sortie;
la fig. 4 est une coupe transversale partielle suivant la ligne 4-4 de la fig. 2 montrant les petits orifices au moyen desquels le gaz est amené en contact avec le courant d'adhésif liquide;
la fig. 5 est une vue de dessous d'une plaque présentant un trou central et faisant partie du dispositif mélangeur statique;
la fig. 6 est une vue de dessous d'une plaque présentant des trous périphériques et faisant partie du dispositif mélangeur;
la fig. 7 est une coupe transversale à échelle agrandie de l'élément d'étranglement de l'écoulement de gaz, suivant la ligne 7-7 de la fig. 2;
la fig. 8 est une élévation d'un pistolet comportant une seconde forme de réalisation du dispositif selon l'invention qui comprend deux soupapes séparées, actionnées simultanément et commandant les écoulements d'adhésif liquide et de gaz;
la fig. 9 est une coupe axiale partielle, à échelle agrandie, suivant la ligne 9-9 de la fig. 8;
la fig. 10 est une coupe axiale partielle suivant la ligne 10-10 de la fig. 9, montrant en particulier la soupape de commande de l'écoulement de gaz, et la fig. 11 est une coupe axiale, relativement schématique, d'une troisième forme avantageuse de réalisation du dispositif selon l'invention, dans laquelle la commande d'écoulement s'effectue en aval de la zone où le gaz est dispersé dans le liquide.
Le dispositif est suffisamment petit et léger pour être incorporé dans un pistolet tenu à la main. Cela permet de disperser le gaz dans le liquide immédiatement avant la décharge du mélange par le bec, ce qui simplifie l'alimentation et évite le retour de la mousse. Dans la première forme de réalisation représentée sur les fig. 1 à 7, le dispositif mélangeur est représenté dans son association avec un type connu de pistolet destiné à distribuer un adhésif liquide fusible et comportant une soupape qui est actionnée par une détente et qui commande l'écoulement d'adhésif. Dans cette forme de réalisation, l'écoulement de gaz (généralement du C02) n'est pas commandé. Le gaz s'écoule donc en continu dans la buse. Lorsque la détente est actionnée afin de déclencher l'écoulement d'adhésif liquide dans le pistolet, le gaz est mélangé automatiquement à cet adhésif afin de produire une mousse. Lorsque l'écoulement de liquide est arrêté, le gaz s'échappe simplement à l'atmosphère en passant par la buse, sans adhésif.
La fig. 1 représente en traits mixtes un pistolet 10 à adhésif liquide et fusible. Le pistolet particulier représenté sur cette figure est de type connu, par exemple du type représenté sur la fig. 4 du brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 4006845. Ce pistolet peut être identique au pistolet portant la référence numérique 10 dans le brevet précité, tout en présentant les modifications et les additions indiquées ci-après. La construction intérieure du pistolet et le dispositif de commande de l'écoulement d'adhésif fusible sont décrits plus en détail dans le brevet précité.
Le pistolet 10 comprend une poignée 11 portant une détente 12 pouvant être manœuvrée par un doigt et qui est destinée à actionner la soupape commandant l'écoulement du liquide.
L'adhésif liquide est fourni au pistolet par une source ou un dispositif S de fusion en passant par un régulateur V de pression (fig. 1) et dans un tuyau ou conduit souple 13, pour arriver à un dispositif ou équipement rapporté 18 constituant une tête de formation de mousse. Dans cette tête 18, le gaz est dosé, mis en contact avec l'adhésif liquide et mélangé à ce dernier. Le mélange de gaz et de liquide sort ensuite par un bec de buse représenté globalement en 19. Dans la forme particulière de réalisation représentée, la tête de moussage 18 est fixée par un raccord 25 vissé dans une douille 20 du pistolet 10, cette douille étant réalisée à l'extrémité d'un conduit 14 d'alimentation en liquide du pistolet. Ce conduit ou canal 14 corres5
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pond à l'alésage 22 de décharge décrit dans le brevet N° 4006845 précité.
Comme représenté principalement sur la fig. 2, l'équipement rapporté ou accessoire 18 comprend un corps 23 qui est configuré de manière à s'adapter étroitement sur le pistolet 10. Le corps 23 est traversé par une ouverture qui présente un contre-alésage 24 destiné à recevoir la tête 21 d'un raccord 25. Ce raccord 25 présente un canal d'adhésif liquide 26 communiquant avec le conduit 14 d'alimentation en liquide. Le conduit 14 peut être chauffé afin de maintenir le liquide fusible à l'état fluide, comme décrit dans le brevet précité.
Le corps 23 comporte un prolongateur de buse 27, à peu près conique et vissé dans le contre-alésage 24. Le prolongeur de buse 27 présente un canal axial 28 conduisant le mélange de gaz et de liquide vers le bec 19 de la buse qui le décharge dans l'atmosphère ambiante.
Le gaz est fourni au pistolet par une source à pression régulée comprenant un réservoir T sous pression et un régulateur R de pression. Le gaz arrive au pistolet en passant dans un tuyau souple 32 aboutissant à un élément d'étranglement 33 décrit ci-après. Le gaz est amené en contact avec le liquide dans une chambre de contact 50 située entre le raccord 25 et le prolongateur de buse 27.
Bien que l'invention ne soit pas limitée de manière critique à une pression particulière de gaz ou de liquide, les pressions d'alimentation en gaz utilisées avec des matières fusibles sont généralement comprises entre 28 et 56 bar (telles que mesurées au régulateur R), alors que les pressions d'alimentation en liquide sont inférieures d'environ 7 bar, c'est-à-dire comprises entre 21 et 29 bar (telles que mesurées au régulateur V). Sous de telles pressions, le gaz est si comprimé qu'il n'occupe qu'une petite fraction du volume qu'il occuperait dans des conditions normales de température et de pression ou dans les conditions ambiantes (par exemple 1,03 bar et 20° C). Dans les conditions de pression présentes réellement dans la tête, le débit d'écoulement volumétrique réel du gaz ne correspond qu'à une fraction du débit volumétrique du liquide, bien que le débit d'écoulement volumétrique du gaz, exprimé dans les conditions normales de 1,03 bar et de 20° C, soit en fait plusieurs fois supérieur au débit d'écoulement volumétrique du liquide. En général, le débit du gaz est égal de 1 à 50 fois le débit d'écoulement du liquide dans les conditions normales.
Pour réguler le très faible écoulement de gaz sous pression, on utilise l'élément d'étranglement 33. Une forme préférée de cet élément d'étranglement 33 est représentée sur les fig. 2 et 7 et comprend un élément d'étranglement capillaire à fil métallique et tube. Plus particulièrement, le gaz provenant du conduit d'alimentation 32 passe dans un tube allongé 34 qui présente un alésage capillaire axial 35. Un fil métallique 36, dont le diamètre est légèrement inférieur à celui de l'aléage 35, par exemple de 0,05 mm inférieur à celui de l'alésage, passe à l'intérieur de l'alésage 35. Ce fil peut comporter un crochet ou un tronçon coudé 37 à une extrémité, afin de faciliter son démontage pour le nettoyage. Le tube 34 est soudé, par exemple par une brasure 39, dans un raccord 40 qui, lui-même, est logé dans une douille filetée 41 du corps 23. Un canal 42 d'écoulement de gaz part de la douille 41 et aboutit au contre-alésage 24.
Cet élément d'étranglement s'est révélé efficace pour établir les petits débits d'écoulement de gaz extrêmement stables et nécessaires. Pour un tube et un fil métallique donnés, on peut modifier le débit en faisant varier la pression d'entrée déterminée par le régulateur R, la longueur du tube ou la longueur de fil se trouvant à l'intérieur du tube.
A titre d'exemple, un tube d'étranglement de 35,5 mm de longueur, présentant un alésage d'un diamètre de 0,305 mm dans lequel est placé un fil métallique de 25,4 mm de longueur et de 0,254 mm de diamètre, établit un débit d'écoulement de gaz de l'ordre de 153 dm3/h sous une pression d'admission de gaz de 42 bar et alors que la pression régnant dans la chambre de contact est de 35 bar.
Cet étranglement capillaire à fil s'est révélé beaucoup plus avantageux qu'un étranglement court et de faible diamètre. Il est beaucoup moins sujet aux obturations et, bien qu'il présente une grande résistance dans le sens d'écoulement vers l'avant, il oppose une résistance encore plus grande à l'écoulement de l'adhésif visqueux en sens opposé, de sorte qu'il rend inutile le montage d'un clapet de retenue dans le conduit d'alimentation en gaz.
Il est souhaitable que le gaz soit dispersé dans le liquide en un point situé à très peu de distance en aval de l'élément d'étranglement 33. Autrement dit, le volume ou l'espace compris entre l'orifice de sortie de l'élément d'étranglment 33 et le point d'injection du gaz doit être maintenu à une valeur minimale avec le volume mort le plus faible possible. Cette caractéristique a un effet important dans la réduction du retard entre le mouvement de la détente et la sortie de la mousse du bec 19. Les fig. 2 et 4 représentent le dispositif permettant d'obtenir ce résultat. Plus particulièrement, une plaque 49 d'injection de gaz est logée dans le contre-alésage 24, contre la tête 21 du raccord. Le contre-alésage 24 est légèrement surdimensionné afin de délimiter autour de la plaque 49 un passage annulaire et étroit d'écoulement 48. Le canal de gaz 42 débouche dans cet espace 48. La plaque 49, qui est à peu près circulaire, présente une chambre réalisant un contact entre le gaz et le liquide et ayant la forme d'un alésage axial cylindrique 50 qui communique avec l'alésage 26 du raccord 25. L'adhésif liquide s'écoule sous la forme d'un jet (ou d'une colonne) continu dans la chambre 50, dans une direction axiale. Plusieurs canaux d'introduction de gaz (à savoir huit canaux dans la forme de réalisation représentée), ayant de préférence la forme de gorges 54 à fond carré, partent radialement de la périphérie de la plaque 49 pour aboutir à la chambre 50 de contact. Ces gorges 54 ont une très faible section, par exemple de 3,9 mm2, et elles définissent de petits orifices d'injection de gaz à leur arrivée dans la chambre 50. En face de la plaque 49, ces gorges 54 sont fermées par la surface plane d'une plaque 58 contre laquelle la plaque 49 est appliquée. De préférence, le gaz est injecté dans le liquide dans une direction à peu près perpendiculaire à celle de l'écoulement du liquide. On peut voir que les rainures ou gorges 54 réalisent cette introduction perpendiculaire du gaz dans le liquide à l'intérieur de la chambre 50. Des essais ont montré qu'on améliore sensiblement la dispersion du gaz dans l'adhésif liquide par cette injection du gaz dans une direction perpendiculaire et répartie uniformément par rapport à celle que l'on obtiendrait si le gaz s'écoulait dans une direction parallèle à la direction d'écoulement de l'adhésif liquide. On pense que le liquide, en s'écoulant à l'intérieur de la chambre 50, devant les extrémités intérieures des gorges 54, hache ou divise le courant de gaz de sorte que ce dernier pénètre dans le courant de liquide sous la forme de microbulles espacées, distinctes et très petites.
Un dispositif mélangeur statique 30 est de préférence logé et fixé dans le contre-alésage 24, entre la tête 21 du raccord et l'extrémité amont du prolongateur 27 de la buse.
Une forme préférée de réalisation du mélangeur statique 30 comprend un empilement de plusieurs plaques déflectrices qui délimitent des trajets d'écoulement divisés et se rejoignant, destinés à être parcourus par le mélange de gaz et de liquide, entre la chambre 50 ménagée dans la plaque 49 et le canal 28 du prolongateur de la buse. L'empilage des plaques déflectrices est constitué de préférence par des plaques alternées de deux types différents représentées en 58 et en 59, respectivement sur les fig. 6 et 5, ces plaques étant circulaires et ayant le même diamètre que la plaque 49. Les deux types de plaques 58 et 59 comportent des rebords périphériques surélevés respectivement 60 et 65, et des parties centrales évidées 61 et 66. Plusieurs trous 62 sont réalisés à travers la partie évidée 61 des plaques 58, immédiatement à l'intérieur du rebord 60. Une plaque 59 est placée contre la plaque 49 située immédiatement en aval, de manière que le mélange de liquide et de gaz s'écoulant dans l'alésage 50 de la plaque 49 et dans le trou 67 de la plaque 59 frappe la plaque 58, puis s'écoule sensiblement vers l'extérieur et les trous 62. Le courant se répartit entre les trous 62 et ces courants divisés se rejoignent ou se dirigent radialement vers l'intérieur, dans l'évidement 61 de la plaque 58, vers un trou central 67 d'une plaque 59'. Au-dessous de la plaque 59' (c'est-à-dire en aval ou vers la buse), l'empilage mélangeur comprend de préférence une autre plaque 58'. Il est apparu s
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qu'un empilage de quatre plaques déflectrices analogues aux plaques 58 et 59 permet d'obtenir, en pratique, un bon mélange. Bien que ce type de dispositif mélangeur soit particulièrement avantageux en raison de son faible encombrement axial et de son volume minimal, il est évident que l'invention n'est pas limitée à ce type particulier de dispositif mélangeur et que d'autres dispositifs mélangeurs peuvent être utilisés ou encore que le dispositif mélangeur peut être supprimé, comme décrit ci-après en regard de la fig. 11.
Comme mentionné précédemment, le gaz est amené en contact avec le liquide à l'emplacement où les gorges 54 de la plaque 49 débouchent dans l'alésage 50. De plus, un certain écoulement de fuite du gaz peut également se produire entre toutes les plaques 49, 59, 58, 59' et 58' de l'empilage, appliquées face contre face, et ce gaz s'échappe de l'espace 48 en passant dans les évidements centraux 66 et 61 des plaques correspondantes. Il apparaît donc que la totalité de l'écoulement de gaz n'est pas nécessairement injectée uniquement au moyen des gorges 54, mais que, de plus ou en variante, le gaz peut être introduit entre les plaques. Cependant, il apparaît que l'on obtient une mousse plus fine et des densités de mousse inférieures si l'on empêche le gaz de s'écouler entre les plaques (par exemple par une meilleure étanchéité) et si l'on utilise plusieurs gorges allongées telles que les gorges 54, dont les extrémités de sortie sont balayées par la colonne de liquide en mouvement.
En raison de la difficulté rencontrée pour observer le mélange s'écoulant dans la buse, on n'a pas pu établir l'importance de la dissolution réelle du gaz d'admission dans l'adhésif liquide. On peut affirmer que l'on obtient une dispersion ou un mélange homogène, dans lequel le gaz est finement réparti sous la forme de très petites bulles (microbulles), et dans lequel une certaine quantité de gaz est réellement dissoute. Dans la plupart des cas, la formation de la mousse commence à la sortie du mélange de la buse, sans qu'une période notable de repos précédant la formation de la mousse soit observée dans le courant ou le cordon déposé. Cette rapidité tend à indiquer qu'une très faible quantité de gaz est en solution réelle, car le gaz en solution produit de la mousse beaucoup plus lentement.
Le rapport de gonflement de la mousse, dont la mesure est donnée par une diminution relative de la densité (diminution de poids spécifique) par rapport à celle du liquide non aéré, est une fonction de la quantité de gaz dispersée ou dissoute dans le liquide avant la décharge à l'atmosphère. Il dépend donc, en partie, de l'efficacité avec laquelle la dispersion est réalisée dans la chambre 50 et/ou, le cas échéant, dans le mélangeur statique 30.
D'autres facteurs importants, qui influent sur le poids spécifique de la mousse, sont les rapports réels d'écoulement du gaz et du liquide dans la chambre 50, ainsi que la pression réelle du gaz et les vitesses des fluides auxquelles le mélange est réalisé. Ces facteurs dépendent eux-mêmes de la pression initiale d'alimentation en gaz, de la pression d'alimentation en adhésif, de la dimension de l'élément d'étranglement de l'écoulement de gaz, de la dimension de la buse de décharge et de diverses autres chutes fixes et variables de pression se produisant dans l'appareil. Le poids spécifique de la mousse diminue, par rapport à celui du liquide non aéré, lorsque la quantité de gaz introduite dans la chambre 50 est augmentée par réglage ou variation permanente d'un ou de plusieurs de ces facteurs. En pratique, il est souhaitable de disposer d'une grande plage de réglages de ces facteurs pour produire des mousses de différentes densités et pour répondre aux différentes vitesses de dépôt, aux différentes températures et aux différentes exigences portant sur les matières de base.
Il est pratique et utile d'utiliser entre les débits d'écoulement vo-lumiques du gaz et du liquide (dans les conditions normales) des rapports pouvant varier d'environ 1:1 à environ 50:1. Les débits d'écoulement du liquide peuvent atteindre 27 kg/h ou plus, et les rapports de réduction de densité de la mousse adhésive peuvent varier entre 2:1 et 4:1, suivant l'application.
Une méthode préférée de réglage du rapport des débits de gaz et du liquide consiste en un réglage indépendant des pressions d'alimentation en gaz et en liquide au moyen des deux régulateurs de pression R et V utilisés dans le dispositif (fig. 1 et 8). La pression du gaz est généralement réglée de manière à être supérieure d'environ 7 bar à la pression régnant dans la chambre 50, afin de permettre une certaine dérive du régulateur et de compenser les manques de stabilité du régulateur sous l'effet des variations de température et d'écoulement. Cette différence nominale de la pression de fonctionnement de 7 bar est établie initialement par un dimensionnement convenable de l'élément d'étranglement fixe 33 de l'écoulement du gaz.
Il est important de noter que les rapports des débits d'écoulement du gaz et du liquide mentionnés ci-dessus peuvent fournir au mélange une quantité de gaz sensiblement supérieure à celle que l'on peut déduire des densités de mousse obtenues. On pense que cet excédent de gaz s'échappe librement à l'atmosphère lorsque le courant de mousse sort de la buse. L'orifice 70 permet la décharge de cet excédent de gaz, en plus du courant de fluide principal, d'une manière douce et continue, sans interruption ni divergence du courant principal. La mousse ne se forme pas dans la buse et ne doit pas se former dans la buse, car il en résulterait des crachements, des toussotte-ments et un débit de sortie irrégulier.
Comme mentionné précédemment, il n'est pas nécessaire d'utiliser un dispositif mélangeur supplémentaire pour disperser davantage les bulles de gaz après que le courant de gaz a été divisé par le liquide en mouvement. Un tel mélangeur peut être supprimé et le gaz peut être injecté, par exemple au moyen de la plaque 49 d'admission, sans être davantage mélangé. Dans le cas d'un liquide visqueux donné, il est en général possible de déterminer des conditions particulières de température, de pression et de débit d'écoulement pour lesquelles le mélange est réalisé en l'absence des plaques 58 et 59. Ces conditions peuvent être déterminées par l'expérience, pour une matière donnée, en faisant varier la pression, la température et le débit d'écoulement.
En aval de la plaque 49 d'admission du gaz et dans le cas où un dispositif mélangeur statique 30 est utilisé, le mélange de gaz et d'adhésif liquide s'écoule par le canal 28 dans le prolongateur 27 de la buse. Dans cette zone, c'est-à-dire entre le point d'injection du gaz dans la chambre 50 et l'orifice de décharge, il est nécessaire de maintenir une pression suffisante pour empêcher une expansion prématurée de la mousse dans le pistolet. Le canal 28 aboutit au bec 19 de la buse qui est vissé dans l'extrémité du canal 28. Comme représenté en détail sur la fig. 3, la buse 19 présente un orifice final ou orifice de décharge, c'est-à-dire l'étranglement final 70, qui est de préférence le plus petit, dans lequel le mélange d'adhésif liquide et de gaz passe lorqu'il est déchargé à la pression atmosphérique. En amont de cet étranglement, un canal 72 de plus grand diamètre, ménagé dans le bec, relie le canal 28 à l'orifice 70, ce canal 72 rejoignant l'orifice 70 par un tronçon conique intermédiaire 71.
On a découvert que la géométrie de la partie tubulaire de l'orifice, exprimée par le rapport de sa longueur, mesurée dans la direction axiale, à son diamètre, est très importante pour la production du courant le plus stable et le plus cohérent. Il est préférable que le tube 70 soit court, que le rapport entre sa longueur et son diamètre soit compris entre 0,1 et 0,9, c'est-à-dire que son diamètre dépasse sa longueur. Il convient de noter en regard de la fig. 3 que ces caractéristiques ne concernent que l'orifice final ou orifice le plus réduit au moyen duquel le mélange d'adhésif et de gaz est déchargé directement dans l'atmosphère. Ces caractéristiques ne concernent pas ou ne comprennent pas le tronçon intermédiaire conique 71 d'arrivée à l'orifice, ni le canal d'alimentation 72 situé en amont du tronçon intermédiaire, ce dernier et le canal ayant des diamètres supérieurs à celui de l'orifice final 70. En outre, l'extrémité du bec de la buse présente un petit méplat faisant un angle de 90° avec l'orifice 70. L'angle du cône du tronçon intermédiaire 71 est de préférence égal à 90°, ce qui permet d'obtenir les meilleurs résultats.
La pratique générale a consisté, dans l'art antérieur, à utiliser des orifices tubulaires et relativement longs de décharge pour l'application d'adhésif fusible. Par contre, on a découvert que dans le cas de mélanges d'adhésifs liquides et de gaz, l'utilisation d'une longue buse, ayant un rapport entre la longueur et le diamètre égal à 1,0 ou
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plus, provoque une expansion prématurée du gaz avant la décharge du mélange. Cela se manifeste par un crachement indésirable, un toussottement ou une divergence du courant de mousse. Par contre, un orifice court assure la décharge d'un courant de mousse d'adhésif liquide non divergent, bien concentré et relativement lisse, avec un crachottement insignifiant.
A titre d'exemple, on a essayé un orifice de décharge qui s'est révélé utile, présentant une forme tubulaire d'un diamètre de 0,444 mm (indiqué en D sur la fig. 3) et d'une longueur de 0,318 mm (indiquée en L sur la fig. 3), ce qui correspond à un rapport L/D de 0,72. On a utilisé cet orifice pour distribuer un adhésif fusible à base de polyéthylène, disponible dans le commerce, en utilisant du C02 comme agent moussant gazeux. Le débit d'écoulement de l'adhésif liquuide était d'environ 7 dm3/h, avec un débit régulé d'alimentation en gaz de 55 à 170 dm3/h, ce qui correspond à un rapport de débit gaz/liquide compris entre environ 8:1 et 24:1. La pression initiale du gaz (mesurée en amont de l'étranglement 33) était d'environ 42 bar. On a ainsi produit un courant cohérent et constant qui, après dépôt sur un substrat, a formé un cordon uniforme de mousse, de section semi-circulaire et d'une largeur d'environ 6,5 mm. (Sous une pression excessivement élevée, le gaz tend à atomiser le liquide plutôt qu'à l'extrader sous la forme d'un courant cohérent.) Le poids spécifique de la mousse, mesuré après refroidissement, est compris entre 0,282 et 0,470 kg/dm3, alors que l'adhésif non aéré présente un poids spécifique de 0,941 kg/dm3. Cela correspond à une division de la densité par une valeur comprise entre environ 2,0 et 3,3, et cette diminution peut être attribuée à l'introduction des bulles de C02 dans l'adhésif en fusion, cette introduction étant réalisée au moyen du dispositif selon l'invention.
Lors du fonctionnement de la forme de réalisation représentée sur les fig. 1 à 7, l'écoulement de gaz dans l'élément 33 d'étranglement à tube contenant un fil métallique et dans l'orifice 70 de sortie est continu. Autrement dit, l'écoulement du gaz n'est pas commandé par la détente 12. Dans cette forme de réalisation, le gaz s'écoule de la plaque d'admission 49 et il sort par l'orifice, que l'adhésif liquide s'écoule ou non dans le canal 14 sous la commande de la détente. La poursuite de l'écoulement du gaz après l'arrêt de l'écoulement du liquide s'effectue à un débit si faible que la perte de gaz est très faible. Cependant, il peut en résulter la formation, à l'orifice de sortie, de filaments (fils) d'adhésif liquide résiduel, ce qui peut être critiquable dans certains cas où le déclenchement est fréquent.
Les fig. 8 à 10 représentent une forme de réalisation à deux soupapes permettant de commander l'écoulement du gaz aussi bien que l'écoulement de l'adhésif liquide. Cette forme de réalisation peut être utilisée avec un pistolet analogue à celui décrit ci-dessus, mais modifié de manière que la détente commandant l'écoulement de l'adhésif liquide actionne simultanément une soupape commandant l'écoulement du gaz. Le pistolet 10' représenté en trait mixte sur la fig. 8 correspond au pistolet 10 décrit précédemment et utilisé avec la première forme de réalisation de l'invention, le pistolet 10' étant cependant modifié comme décrit ci-dessous. A la place de la détente précédente 12, le pistolet 10' comporte une détente 75 en forme de levier comprenant un bras allongé 76 et une tête ou barre 77 coudée à angle droit et orientée transversalement au bras 76. Le bord de la barre 77 forme un pivot 78 et il est apppliqué contre un épaulement 79 présenté par le corps du pistolet de manière à pouvoir pivoter. Lorsque le bras 76 est déplacé vers le haut, à partir de la position de fermeture montrée sur la fig. 10, la barre 77 pivote en 78 contre l'épau-lement 79 et ce pivotement a pour effet d'éloigner la face de ladite barre 77 de la face 80 du corps de soupape. Ce mouvement est utilisé pour actionner deux soupapes séparées 81 et 82, la soupape 81 commandant l'écoulement de l'adhésif liquide et la soupape 82 commandant l'écoulement du gaz. La soupape 81 peut être analogue au mécanisme 34 à soupape décrit dans le brevet N° 4006845 précité. Autrement dit, elle peut avoir la même structure que la soupape unique de la première forme de réalisation du dispositif selon l'invention.
L'adhésif liquide arrive, en passant par la soupape 81, à la buse au moyen d'un raccord 25, d'une plaque 49 d'admission de gaz, d'un mélangeur 30, d'un prolongateur 27 de buse et d'un bec 19, toutes ces pièces ayant été décrites précédemment. Le gaz arrive d'une source de gaz sous pression à la plaque d'admission 49 en passant par un étranglement 33' du type à tube contenant un fil métallique, 5 l'écoulement de gaz vers cet élément d'étranglement 33' étant commandé, à l'extrémité d'admission ou extrémité amont 85 de cet élément, par la soupape 82. Le tube 34' de l'élément d'étranglement 33' est logé de manière étanche dans un alésage d'un bloc 87 du corps rapporté sur le pistolet 10'. Un court alésage transversal 88 fait conilo muniquer l'extrémité aval de l'élément d'étranglement 33' avec un espace 48 dans lequel est logée la plaque 49 d'admission de gaz. Les extrémités de l'alésage 88 et de l'alésage tubulaire du corps 87 sont fermées par des obturateurs ou vis amovibles 89 permettant les opérations de montage, d'accès et de nettoyage.
15 La soupape 82 de commande d'écoulement du gaz est du type circulaire et comprend un siège 93 en élastomère qui est maintenu, par exemple par sertissage, sur une tige allongée 94. Un ressort 95 tend à déplacer le siège 93 contre l'extrémité d'admission 85 de l'élément d'étranglement 33'. Un prolongement 96 de la tige est monté 20 de manière à pouvoir se déplacer par rapport au corps en passant dans un trou 97 de la tête ou barre de levier 77, et ce prolongement porte un écrou 98 qui permet de régler l'amplitude demandée au mouvement de la détente pour actionner la soupape. Comme montré sur les fig. 9 et 10, le déplacement du bras 76 de levier vers le plan 25 du dessin ou hors du plan du dessin a pour effet d'éloigner l'écrou 98 du corps 87 et donc d'éloigner le siège 93 de l'extrémité 85 d'entrée de l'élément d'étranglement 33'. Le gaz arrivant d'un conduit d'alimentation 99 (fig. 10) peut alors s'écouler par un alésage 100 dans la chambre 101 de la soupape de laquelle il pénètre dans l'orifice d'en-30 trée de l'élément d'étranglement 33' lorsque la soupape est ouverte. A cet effet, des rainures ou des canaux 102 sont réalisés dans la tige 94 de la soupape afin que le gaz puisse s'écouler de la chambre 101 dans l'orifice d'entrée de l'élément d'étranglement 33'.
En réglant l'écrou 98, il est possible de permettre une manœuvre 35 simultanée des deux soupapes 81 et 82, ou bien une action de ces deux soupapes suivant une séquence souhaitée en deux phases, afin que l'écoulement de gaz commence et s'arrête en même temps que l'écoulement de l'adhésif liquide ou suivant une certaine relation dans le temps par rapport à ce dernier écoulement.
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Dans les deux formes de réalisation décrites ci-dessus, l'écoulement des courants de gaz et d'adhésif liquide est commandé avant ou en amont de l'arrivée de ces courants dans la chambre de contact où le gaz est dispersé dans l'adhésif liquide. La fig. 11 montre une 4S troisième forme de réalisation qui diffère des deux premières formes de réalisation décrites par le fait que l'écoulement combiné du gaz et du liquide est commandé en un point situé en aval de la chambre de contact, au-delà du point d'introduction du gaz dans le liquide.
Cette forme de réalisation permet d'obtenir de meilleurs résultats en 50 ce qui concerne la diminution du retard se produisant entre la manœuvre de la détente et la sortie du courant de mousse. De plus,
cette forme de réalisation permet de réduire le volume d'adhésif non aéré retenu en aval du point de coupure et elle permet donc une coupure très nette, sans décharge résiduelle importante de matière après 55 cette coupure. Il convient également de noter que cette forme de réalisation ne comporte pas de dispositif mélangeur séparé tel que l'empilage 30 de plaques déflectrices des autres formes de réalisation. Cette forme de réalisation se révèle être la plus avantageuse.
D'une manière plus précise et comme montré sur la fig. 11, la 60 troisième forme de réalisation du dispositif selon l'invention comprend une tête mélangeuse 110 qui comporte un corps 111 présentant une cavité ou un alésage axial 112. Un conduit d'adhésif liquide 113 débouche dans la cavité 112 en traversant le corps 111 et débite un adhésif liquide sous une pression régulée, provenant d'une source 65 (non représentée) en passant par un clapet 114 de retenue.
Le corps 111 est contre-alésé en 120, à proximité de la cavité 112, et une plaque 121 d'introduction d'air, qui peut être à peu près analogue à la plaque 49 décrite précédemment en regard de la fig. 4, est
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logée et fixée dans le contre-alésage 120, contre un épaulement 131 de ce dernier. La plaque 121 présente un alésage 122 qui communique constamment avec la cavité 112 remplie d'adhésif liquide, et la face inférieure de cette plaque 121 présente également plusieurs rainures allongées et étroites 125 d'arrivée d'air qui débouchent dans la 5 chambre de contact 122. Les rainures peuvent être identiques aux rainures 54 décrites en regard de la fig. 4, leur section pouvant être avantageusement d'environ 0,15 x 0,15 mm. Ces rainures 125 communiquent, par l'intermédiaire d'un espace annulaire étroit 124 délimité autour de la plaque 121 et d'un conduit de gaz 126, avec un io élément d'étranglement de l'écoulement de gaz, représenté schémati-quement en 127 et pouvant être analogue à l'élément 33 d'étranglement à tube contenant un fil métallique, décrit précédemment. On obtient de meilleurs résultats en réduisant autant que possible le volume total de l'espace délimité entre l'orifice de sortie de l'élément 15 d'étranglement et la chambre de contact 122.
Un prolongateur de buse 130 est fixé de manière étanche dans le corps 111 afin de porter contre la plaque 121 et de brider cette dernière contre le corps 111. Ce prolongateur 130 présente un court canal axial 136 (par exemple d'une longueur de 28 mm), comportant 20 un siège effilé ou conique 137 de soupape situé immédiatement en aval de l'alésage 122 de la plaque 121. Un bec 140, présentant un orifice étroit et court 141, est fixé à l'extrémité extérieure du canal 136. Le rapport entre la longueur et le diamètre de cet orifice est inférieur à 1. 25
Une soupape, représentée globalement en 150, est montée de manière à pouvoir se déplacer axialement par rapport au corps 111 afin de former un obturateur coopérant avec le siège 137. Plus particulièrement, la soupape 150 comprend un élément mobile d'obturation 30 qui comporte une tige allongée 151 pouvant coulisser de manière étanche à l'intérieur d'une bague ou d'un organe 152 rapporté dans le corps 111. L'extrémité aval de la tige 151 présente une surface 153 d'obturation qui est conique de manière à former un joint avec le siège 137. Un ressort 154, logé dans la cavité 112, porte contre un 35 épaulement 165 de la tige 151 et tend donc à déplacer la soupape 137,153 vers sa position de fermeture. L'épaulement 165 présente des méplats 166 constituant des passages d'écoulement de liquide entre ledit épaulement 165 et l'alésage 112 du corps 111.
Les bords 167 de l'épaulement 165 coulissent à l'intérieur de l'alésage 112 et assument la fonction d'organes de centrage qui maintiennent l'obturateur 153 centré à l'intérieur de l'alésage 122. A son extrémité opposée, à savoir l'extrémité supérieure dans l'orientation de la fig. 11, la tige 151 porte une bague 158 qui est enclenchée de manière à pouvoir être manœuvrée au moyen d'une détente, par exemple à l'aide d'une structure telle que celle décrite dans le brevet US N° 4006845 précité.
Contrairement aux disposiifs antérieurs, il convient de noter que cette soupape est placée en aval plutôt qu'en amont de la chambre dans laquelle le gaz et le liquide sont mis en contact et qu'elle se trouve à proximité immédiate de l'orifice de décharge.
Lorsque la forme de réalisation montrée sur la fig. 11 fonctionne, le gaz est introduit dans l'adhésif liquide à l'intérieur de la chambre 122, en amont du siège de soupape 137. Le clapet de retenue 114 empêche le gaz sous pression élevée de refouler du liquide vers l'arrière en le faisant passer dans le conduit 113 lorsque l'élément mobile d'obturation 153 porte contre son siège. Lorsqu'on ouvre la soupape, le liquide s'écoule dans la chambre 122 en formant une colonne annulaire entourant la tige 151 de la soupape, et il en résulte un effet important de cisaillement provoquant une dispersion des microbulles de gaz. Lorsque la soupape est fermée, le volume de liquide se trouvant en aval de ladite soupape, mais en amont de l'orifice 141, est relativement faible par rapport à celui occupant la même position dans les deux premières formes de réalisation décrites. Lorsque la détente est actionnée, uniquement un faible volume de liquide résiduel doit être déplacé initialement, de sorte que la mousse est éjectée presque immédiatement au moment du déclenchement. Lorsque la soupape est fermée, le volume de liquide contenu entre la soupape et l'orifice est si faible que sa pression se dissipe rapidement et que le liquide ne suinte donc pas à l'orifice pour former un écoulement résiduel.
Comme représenté sur la fig. 11, le mélange de liquide et de gaz est extrudé de l'orifice 141 sous la forme d'un courant constant, cohérent (ou bien concentré) et relativement étroit 160. La mousse commence à se former rapidement dès sa sortie de l'orifice. Lorsque le courant 160 est déposé sur un substrat, comme représenté en 161, se déplaçant par rapport à la buse dans le sens indiqué par la flèche, il forme un cordon continu et bien défini d'adhésif liquide aéré 162.
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3 feuilles dessins

Claims (18)

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1. Procédé pour mettre à l'état de mousse un liquide visqueux, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre sous pression le liquide et à le refouler vers un dispositif d'application (18, 87, 110) qui présente une chambre intérieure (50,122) communiquant avec un orifice réduit de sortie (70,140), à introduire un gaz sous pression dans le liquide au moyen d'un canal (42, 88,126) débouchant dans ladite chambre et pendant que le liquide passe dans cette chambre en formant un courant continu, de manière à produire un mélange dudit gaz et du liquide, à maintenir sous pression le mélange de gaz et de liquide pendant qu'il s'écoule de la chambre vers ledit orifice, et à réduire brusquement la pression du mélange de gaz et de liquide en l'éjectant à force par ledit orifice réduit, sous la forme d'un courant cohérent, afin de produire une mousse.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression sous laquelle le mélange de gaz et de liquide est maintenu pendant qu'il s'écoule de la chambre vers l'orifice est suffisamment grande pour empêcher une expansion des bulles en amont de l'orifice de sortie.
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REVENDICATIONS
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange est déchargé en passant dans un orifice réduit (70) qui se présente sous la forme d'une ouverture tubulaire dont le rapport entre la longueur (L) et le diamètre (D) est inférieur à 1.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide passe dans la chambre (50) qui délimite un espace d'écoulement cylindrique plein ou annulaire.
(5°).
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz est introduit dans la chambre au moyen de canaux (54) qui présentent des ouvertures débouchant dans cette chambre (50), l'écoulement de gaz étant divisé par l'écoulement du liquide sur lesdites ouvertures.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz est introduit dans la chambre (50) suivant une direction perpendiculaire à celle de l'écoulement du liquide.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz arrive à la chambre (50) sous un débit d'écoulement volumétrique qui, dans des conditions normales, est entre 1 à 50 fois le débit d'écoulement volumétrique du liquide visqueux.
8. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un élément (V) destiné à mettre sous pression le liquide et à le refouler vers un élément d'application (18) présentant une chambre intérieure (50), cette dernière délimitant un espace interne d'écoulement du liquide sous la forme d'un courant continu, des canaux (42, 54) permettant l'introduction d'un gaz sous pression dans le liquide, à l'intérieur de ladite chambre (50), au moyen d'une ouverture (48) qui débouche dans la chambre et devant laquelle passe le courant continu de liquide, afin que le gaz et le liquide forment un mélange, un élément (27) étant destiné à maintenir le mélange de gaz et de liquide sous pression pendant qu'il est conduit de la chambre vers un orifice réduit de sortie (70), adjacent à la chambre (50) et destiné à distribuer le mélange de gaz et de liquide dans l'atmosphère sous la forme d'un courant cohérent.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte une source de liquide visqueux (5) comportant une pompe et un élément de régulation de pression.
10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un élément destiné à chauffer une matière thermoplastique solide pour former ledit liquide visqueux.
11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte une source de gaz sous pression (T), un régulateur de pression (R) et un élément d'étranglement d'écoulement (33), l'élément d'étranglement étant adjacent à ladite ouverture qui débouche dans la chambre et pouvant comprendre un tube capillaire (34) qui présente un alésage axial (35) dans lequel est disposé un fil métallique (36), afin qu'un espace annulaire d'écoulement soit délimité dans l'alésage, autour du fil, le régulateur de pression limitant la pression du gaz à une valeur provoquant une extrusion du courant par l'orifice (70).
12. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'orifice réduit (70) se présente sous la forme d'une ouverture tubulaire dont le rapport entre la longueur (L) et le diamètre (D) est inférieur à 1.
13. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'orifice réduit se présente sous la forme d'une ouverture tubulaire dont le rapport entre la longueur et le diamètre est compris entre 0,1 et 0,9.
14. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la chambre (50) délimite un espace cylindrique d'écoulement annulaire dans lequel passe le liquide.
15. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux (54) débouchent dans la chambre par des ouvertures.
16. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux (54) débouchent dans la chambre dans une direction perpendiculaire à la direction d'écoulement du liquide dans la chambre
17. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un mélangeur (30) qui présente des trajets d'écoulement (62, 67), divisant et regroupant le mélange, le mélangeur étant disposé entre la chambre (50) et ledit orifice (70).
18. Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 7 pour produire un courant cohérent d'adhésif liquide contenant un gaz dispersé qui, après décharge, s'expanse pour former une mousse, caractérisée en ce qu'on prend comme liquide visqueux un adhésif liquide.
CH997879A 1978-11-13 1979-11-07 Procede et dispositif de production d'une mousse a partir d'un liquide visqueux. CH643878A5 (fr)

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