FR2567448A1 - Distribution d'un elastomere a forte viscosite - Google Patents

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Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE LA FOURNITURE D'UNE SUBSTANCE PATEUSE A VISCOSITE IMPORTANTE, NOTAMMENT UN ELASTOMERE DU TYPE CAOUTCHOUC BUTYL, A PARTIR D'UN RESERVOIR LA CONTENANT, EN VUE DE LA TRAVAILLER ET DE LA DISTRIBUER. ELLE PROPOSE DE RECHAUFFER UN VOLUME LIMITE DE MATIERE A VISCOSITE ELEVEE, VOLUME DONT LA SECTION EST D'AUTANT PLUS REDUITE QU'ELLE EST PLUS PROCHE D'UNE SORTIE PAR OU LA MATIERE RECHAUFFEE S'EXTRAIT GRACE A UNE PRESSION EXERCEE SUR LE VOLUME RECHAUFFE. L'INVENTION PROPOSE EGALEMENT UN DISPOSITIF POUR METTRE EN OEUVRE CE PROCEDE. ELLE S'APPLIQUE A LA DISTRIBUTION D'UN CORDON DE MATIERE PLASTIQUE SERVANT D'INTERCALAIRE POUR VITRAGES MULTIPLES.

Description

DISTRIBUTION D'UN ELASTOMERE A FORTE VISCOSITE
La présente invention concerne la fourniture d'une substance pâteuse à viscosité importante, notamment un élastomère du type caoutchouc Butyl, à partir d'un réservoir la contenantS en vue de la travailler et de la distribuer, en particulier pour former un cordon continu destiné à servir d'intercalaire entre deux feuilles de verre consécutives d'un vitrage multiple.
Il est connu pour travailler une matière telle du caoutchouc butyl, et par exemple pour en extruder un cordon continu calibre des tine à espacer les feuilles de verre dans les vitrages multiples à l'aide d'une boudineuse à vis sans fin, de prechauffer la matière première devant passer dans la boudineuse.
Ainsi on peut fournir un cordon suffisamment rapidement pour le déposer de façon continue directement sur le bord de feuilles de verre défilant face à la boudineuse.
On peut également après chaque arrêt d'extrusion aux angles des feuilles de verre, redémarrer la fourniture de cordon et sa pose le long d'un autre côté rectiligne desdites feuilles de verre, de façon pratiquement instantanée.
Toutefois pour obtenir ces performances, on est obligé de fonctionner avec des boudineuses ayant des réservoirs à matières pre mières destinées à alimenter la vis sans fin, de petites dimensions et des réserves de matières premières faibles. Ainsi, on fonctionne couramment avec des pains de caoutchouc butyl de l'ordre de 10 kg aptes à être rapidement chauffes pour alimenter rapidement et au débit voulu la vis sans fin de la boudineuse.
Un tel processus est par exemple décrit dans les publications françaises de brevets FR 2 294 313 et FR 2 294 140.
L'emploi de réserves réduites de matière pour obtenir à la fois la malléabilité convenant à l'alimentation d'une boudineuse et le débit suffisant pour satisfaire les besoins d'une chaine automatique, oblige à des arrêts fréquents de réapprovisionnement d'une part, d'où des pertes de rendement, et à des conditionnements coûteux d'autre part.
Par ailleurs les vitesses de sortie du cordon actuellement obtenues bien que déjà élevées, sont difficilement augmentables à cause de la difficulté â réchauffer la matière plastique, d'où une impossibilité d'augmenter la cadence des chaines automatiques de fabrication de vitrages multiples, alors que les autres postes de ces mêmes chaînes ne sont pas saturés et accepteraient des vitesses plus élevées.
Il est également connu, mais pour des matières plastiques à viscosité beaucoup plus faible, du type polysulfure qui ont une consistance pratiquement liquide, d'exercer une pression sur un réservoir contenant lesdites matières plastiques, a l'aide d'un plateau plat, formant couvercle du réservoir, chauffant ou non, apte a pénétrer dans ledit réservoir. Les matières plastiques sont ainsi propulsées au travers d'un orifice de sortie dont est muni le plateau.
Mais lorsque les matières plastiques sont beaucoup plus repaisses, ce qui est le cas pour celles du type caoutchouc butyl dont la dureté Shore a température ambiante est de l'ordre de 700, la pression exercée par le plateau et le chauffage éventuel qui n'affecte qu'une couche peu épaisse de matière, sont sans effet, si bien que le débit au travers de l'orifice de sortie est pratiquement nul.
La présente invention vise a améliorer les chaînes de fabrication de vitrages multiples en évitant les inconvénients rencontrés au boudinage sur les machines actuelles, a savoir débits limites, réapprovisionnements fréquents notamment.
En outre, elle permet de fournir avec une plus grande certitude de bonne qualité, des cordons de matière plastique et en cons#- quence des vitrages multiples.
Pour cela, elle propose d'extraire d'une réserve importante de matière pâteuse à viscosité élevée, notamment un élastomère du type caoutchouc butyl, de la matière réchauffée a viscosité plus faible, par exemple pour alimenter une machine de travail de ladite matière, notamment une boudineuse pour former un cordon destiné à servir d'intercalaire entre deux feuilles de verre consécutives dans un vitrage multiple, en réchauffant au fur et à mesure des besoins, un volume limité de matière a viscosité élevée, volume dont la section est d'autant plus réduite qu'elle est plus proche de la sortie, notamment vers la machine de travail de la matière telle que boudineuse, une pression étant pour cela appliquée sur ce volume limité et réchauffe.
L'invention propose également un dispositif pour mettre en oeuvre ce procédé, ce dispositif comprenant un piston chauffant équipé d'une sortie de matière par exemple vers une machine de travail de la matière tel qu'une boudineuse, destiné à être appliqué contre la matière à viscosité élevée pour constituer une des parois ou un élément d'une des parois de la réserve importante de matière pâteuse à viscosite élevée, ce piston ayant une forme telle qu'il délimite un volume de matière pâteuse dont la section est d'autant plus réduite qu'elle est plus proche de la sortie dont est muni ledit piston, ce piston ayant également sur se face en contact avec la matière, des appendices chauffants qui plongent dans Ladite matière, et ce piston étant appliqué avec pression contre la matière contenue dans la réserve.
Dans une forme de réalisation particulière la réserve de matière est un fut notamment celui dans lequel ladite matière est livrée et le piston est disposé en guise de couvercle sur le fût.
te piston peut avoir la forme dVune surface eonique, en particulier la surface d'un cône a base circulaire
Avantageusement la paroi de la réserve opposée au piston, en particulier le fond du ftt, a une forme complémentaire de celle du piston équipé de ses appendices chauffants.
L'invention sera maintenant décrite plus en détail en réfé- rence aux figures jointes qui représentent Figure 1 : une vue schématique d'ensemble d'une installation de trai
tement d'élastomère du type caoutchouc butyl par exemple
pour la fabrication d'un cordon utilisé en tant qu'inter
calaire dans les vitrages multiples, Figure 2 : une coupe du poste de préparation de l'élastomère en vue
de l'alimentation par exemple d'une boudineuse, Figure 3 : une coupe plus détaillée du piston appartenant au poste
montré figure 2.
La figure 1 est un schéma montrant le circuit d'un élastomère du type caoutchouc butyl, par exemple dans une chaîne automatique de fabrication de vitrages multiples à joints plastiques.
L'élastomère 1 est disponible dans un réservoir 2 et dans l'exemple de fabrication de vitrages multiples, il s'agit de fournir à partir de cet élastomère 1, initialement dans le réservoir 2 sous forme d'une pâte épaisse, dure (sa dureté Shore peut être supérieure à 600C et par exemple de l'ordre de 70 ), un cordon 3 calibré, continu, plus mou (sa dureté Shore est de l'ordre de 30 à 50 ), de viscosité beaucoup plus faible (viscosité Mooney supérieure à 1150 au bout de 8 mn et à 400C telle que définie dans la publication de brevet francais n0 2 294 313), ce cardon 3 étant destiné à être déposé à la périphérie d'une feuille de verre 4 pour former un intercalaire entre cette feuille 4 et une autre feuille non représentée appliquée sur l'autre côté du cordon 3, parallèlement à la première feuille 4.
Pour ce faire, on utilise un piston 5 chauffant appliqué avec pression sur la matière 1 du réservoir 2. Ce piston 5 est muni d'une sortie 6 reliée par un conduit 7 à une boudineuse 8 à vis sans fin 9 qui délivre à sa sortie, au travers d'une buse 10, le cordon 3 calibré, ayant la viscosité voulue, et qui le dépose sur la feuille de verre 4 en mouvement relatif par rapport à ladite buse 10.
Une pompe 11, par exemple à engrenages, est disposée sur le conduit 7, à proximité de la sortie 6 pour aider à propulser la matière 1 dans ledit conduit 7.
Le réservoir 2 a piston 5 chauffant, objet de l'invention, sera maintenant décrit plus en détail en relation avec les figures 2 et 3.
Le piston chauffant 5 constitue une paroi et de préférence pour des raisons de simplicité et d'efficacité, la paroi supérieure du réservoir 2. Il est d'une dimension telle qu'il peut pénétrer à l'intérieur du réservoir 2, des joints 12 d'étanchéité étant prévus entre les bords dudit piston et les parois du réservoir 2.
Il est appliqué avec pression contre la matière 1 contenue dans le réservoir 2. Pour cela, ledit piston est soumis à la pression de vérins, par exemple au nombre de deux, 13 et 14, disposés de chaque côté du réservoir 2, fixés d'une part à un socle 15, notamment qui supporte également le réservoir 2, d'autre part grâce à un portique 16, à la partie supérieure du piston.
Il est d'une forme telle qu'il délimite un volume de matière 1 dont la section est d'autant plus réduite qu'elle est plus proche de la sortie 6 qui équipe ledit piston 5.
Il peut avoir la forme d'une surface conique en particulier soit un cône, soit une pyramide suivant que le réservoir 2 est cylindrique ou prismatique, la sortie 6 étant disposée à la pointe du cône ou de la pyramide.
La surface de ce piston 5 est équipée de moyens chauffants tels des résistances électriques 17.
Cette surface est en outre pourvue d'appendices 18 également chauffés, dirigés vers l'intérieur du réservoir 2.
De préférence, pour un meilleur chauffage, des moyens de chauffage tels des résistances 19, sont incorporés dans ces appendices 18, par exemple à l'intérieur de cavités 20 prévues à cet effet.
Ces appendices chauffants 18 peuvent avoir des longueurs variées. De préférence, ils sont d'autant plus longs qu'ils sont situés plus près de l'axe du cône ou de la pyramide que constitue le piston 5.
Avantageusement pour faciliter le logement du piston 5 dans le réservoir 2, notamment en fin de course, lorsqu'il arrive en contact avec la paroi du réservoir 2 qui lui est opposée, en l'occurrence le fond 21 du réservoir 2 dans la configuration représentée sur la figure 2, ces appendices 18 sont contenus a l'intérieur du volume délimité par ce piston 5.
Pour faciliter le mouvement de translation du piston 5 à l'intérieur du réservoir 2 sous la poussée des vérins 13 et 14, ces appendices sont dirigés parallèlement à la direction de mouvement du piston 5.
De préférence, la sortie 6 est disposée au centre du piston 5.
Pour aider au vidage total du réservoir 2 sous l'effet du piston 5 qui est poussé, la paroi du réservoir 2 opposée au piston, en particulier le fond 21 dans la configuration représentée, a une forme complémentaire de celle du piston. Eventuellement si elle ne possède pas cette forme souhaitable, avant le remplissage du réservoir 2 par la matière 1, on dispose à l'intérieur du réservoir, contre cette paroi, un noyau 22 ayant la forme désirée.
La figure 3 montre une vue plus détaillée du piston 5. On voit que dans la forme de réalisation choisie, l'angle au sommet du piston est de l'ordre de 450. Pour faciliter le mouvement du piston 5 à l'intérieur de l'élastomère 1, les extrémités des appendices 18 sont profilées.
L'étanchéité entre le piston 5 et le réservoir 2 est par exemple obtenue par un joint 12 double notamment en caoutchouc ou en matière du même type, disposé dans des gorges périphériques 23 et 24.
Pour des raisons d'étanchéité, on choisira avantageusement un réservoir 2 cylindrique. Il pourra notamment être constitué par le fût dans lequel la matière 1 est livrée.
Eventuellement, pour faciliter la préparation de l'élastomère en vue de son passage dans la boudineuse 8, le réservoir 2 peut être chauffé, par exemple en étant plongé dans un bain thermostaté 25, de même que le conduit 7 ainsi que la boudineuse 8.
A la place de la boudineuse 8, on peut prévoir tout autre moyen capable de fournir un cordon calibré, en particulier une pompe.
Le dispositif fonctionne de la façon suivante
Un fût rempli de matière 1, ayant un fond de forme appropriée ou ayant reçu avant remplissage par la matière 1, un noyau 22 de forme appropriée, est livré , il est disposé a proximité du lieu où l'on désire produire le cordon 3.
Il peut être entouré de moyens chauffants ou plongé dans un bain thermostaté 25. Le couvercle supérieur du fût est enlevé et remplacé par l'équipage comprenant le piston 5 attaché au portique 16 et les vérins 13 et 14. Les moyens chauffants 17 et 19 sont mis sous tension. Sous l'effet des vérins 13 et 14, une pression est exercée sur la matière 1. Les appendices chauffants 18 ramollissent la matière, qui sous la pression, au fur et a mesure que le piston avance, flue le long de la paroi conique dudit piston et est canalisée vers la sortie 6 du fait de la restriction progressive de la section du volume chapeauté par le piston 5.
La puissance de chauffe dissipée affecte donc un volume de matière d'autant plus petit que l'on se trouve plus près de la sortie 6, si bien que malgré l'importance du volume de matière contenue dans le fût, le débit de matière ramollie au travers de la sortie 6 peut s'obtenir très rapidement, au moins aussi rapidement que dans les dispositifs de l'art antérieur travaillant sur les pains de matière de seulement 10 kg.
La matière éjectée par la sortie 6 est poussée par la pompe a engrenages 11 dans le conduit 7. La pression exercée par cette pompe 11 et le réchauffage du conduit 7 améliorent encore la préparation de la matière 1. La matière ainsi préparée est alors introduite dans la boudineuse ou un appareil équivalent chargé de délivrer le cordon calibré.
Le piston 5 peut dans certains cas ne constituer qu'un élément d'une paroi du réservoir 2.
En renfort des vérins 13 ou 14 ou à leur place on pourra prévoir des poids sur le piston 5 ou un piston de poids important, dans la mesure où ledit piston est prévu pour évoluer de haut en bas.
Ainsi avec le dispositif précédemment décrit on peut obtenir un débit important d'une matière par exemple a base de caoutchouc butyl, initialement épaisse et dure avec une dépense d'énergie faible, inférieure a celle exigée par les dispositifs antérieurs
Plus précisément pour délivrer une matière ayant une dureté
Shore de 70.0, avec les dispositifs antérieurs il fallait dépenser une énergie d'environ 20 kW pour obtenir 0,5 1 de matière par minute alors qu'avec le dispositif de l'invention seulement 10 kW suffisent pour obtenir un débit de l'ordre de 1,5 a 3 1 par minute.
Ces chiffres ont été obtenus sans qu'il soit nécessaire de chauffer extérieurement le réservoir 2.
Bien entendu ces chiffres ne constituent que des exemples non limitatifs.
De la même façon la dureté de 70 avancee n'est qu'un exemple ; des matières plus dures de l'ordre de 80 C, voire même plus peuvent être également distribuées et a fortiori des matières moins dures;

Claims (12)

REVENDICATIONS
1. Procédé pour extraire d'une réserve importante de matière à viscosité élevée, notamment un élastomère du type caoutchouc Butyl, de la matière réchauffée à viscosité plus faible, par exemple pour alimenter une machine de travail de ladite matière, notamment une boudineuse pour former un cordon destiné a servir d'intercalaire entre deux feuilles de verre consécutives dans un vitrage multiple, caractérisé en ce qu'on réchauffe un volume limité de matière à viscosité élevée, volume dont la section est d'autant plus réduite qu'elle est plus proche d'une sortie par où la matière réchauffée s'extrait grâce a une pression exercée sur le volume réchauffé.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression est exercée â contresens du sens d'extraction.
3. Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un piston chauffant 5 équipé d'une sortie de matière, destiné a être appliqué avec pression contre la matière â viscosité élevée contenue dans un réservoir 2, ce piston ayant une forme telle qu'il délimite un volume de matière dont la section est d'autant plus réduite qu'elle est plus proche de la sortie, ce piston ayant sur sa face en contact avec la matière, des appendices chauffants qui plongent dans ladite matière.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le réservoir est un fût sur lequel le piston est appliqué.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le piston est à surface conique.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le piston est conique ou en pyramide suivant que le fût est cylindrique ou prismatique.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le piston à la forme de la surface d'un cône base circulaire.
8. Dispositif sel#on l'une des revendications 3 è 7, caractérisé en ce que les appendices sont compris à l'intérieur du volume délimité par le piston.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les appendices sont dirigés suivant l'axe du piston.
10. Dispositif selon une des revendications 3 à 9 caractérisé en ce que la paroi du réservoir opposée au piston a une forme complémentaire de celle du piston.
11. Dispositif selon une des revendications 3 a 10, caracté risé en ce que l'ensemble du dispositif est chauffé.
12. Application du procédé et du dispositif à la distribution d'une matière plastique ayant une dureté Shore pouvant être aussi éle- vée que environ 70 ou 800.
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