Brevet FR2060169A1 — publié le 19710618

La présente invention concerne, d'une façon générale, les machines et appareillages de transformation des matières thermoplastiques ou thermodurcissables. Elle a plus particulièrement pour objet un groupe combinant trois éléments, dont deux pour le refroidissement du moule et de l'injecteur, et un pour le réchauffage d'une certaine zone dudit moule, dans la mesure où ltexige la matière traitée. Selon ltinvention, les deux éléments de refroidissement travaillent en interaction, un condenseur placé sur le circuit de l'un de ces éléments étant en même temps placé dans le courant dtair créé par le ventilateur en amont ou en aval de celui-ci.De la sorte, ce condenseur, alimenté, par exemple, en fréon gazeux, qu'il restitue liquide au circuit dont il fait partie intégrante, contribue à la dessication relative de ltair ambiant circulant à travers les eaux de ruissellement du circuit dans lequel il est inséré. La structure même de ce dernier circuit est une caractéristique inventive nouvelle, tant du point de vue constructif que du point de vue fonctionnel, en raison de la présence du condenseur précité entre le ventilateur et le dispositifide ruissellement et de brumisation, ou au delà du ventilateur. Ce condenseur; qui travaille directement sur le circuit de l'évaporateur du groupe frigorifique, ditt"deuxième circuit", et qui condense intérieurement le fréon gazeux de ce circuit; agit en paroi chaude sur l'air ambiant du premier circuit, dont il diminue l'humidité relative, tout en améliorant son# propre rendement du fait de la ventilation extérieure à laquelle il est soumis et qui lui enlève un nombre notable de calories, grâce à quoi il condense plus vite le fréon. Grâce à ce condenseur, il y a donc interaction entre les deux circuits de refroidissement: a. par l'action directe du deuxième circuit ( évaporation/condensation) sur son condenseur; B. par l'action commandée dudit condenseur sur le fonctionnement du premier circuit kuissellement/paroi chaude/ ventilation). La combinaison des deux circuits de refroidissement et leur association compacte ave# le troisième circuit - 16 circuit réchauffeur zonal du moule - permettent un dosage précis des apports thermiques aux zones déterminées du moule. Comme on le verra au cours de la description, le groupe combiné résultant peut être monté non seulement en installation fixe, mais encore sous la forme d'un appareil dépla çable, susceptible entre mis à la disposition des transformateurs de plastiques dont l'importance ne justifie pas une installation fixe. On sait, en effet, que les machines de transformation des matières thermoplastiques ou thermodurcissables sont de grosses consommatrices d'eau. les systèmes de commande mécanique sont progressivement remplacés parades systèmes hydrauliques, n lus souples, mais qui transforment beaucoup de puissance en calories, outil faut éliminer. En outre, les matières premières à plastifier mises récemment sur le marché exigent des températures rigoureusement contrôlées pour les eaux de refroidissement des moules. Pour résoudre le premier de ces problèmes - l'élimination d'une quantité importante de calories - on a eu recours à de nombreux moyens, parmi lesquels la marche en eau perdue a dû être abandonnée en raison du coût de liteau fournie par les compagnies de distribution, même si l'on fait abstraction de son inefficacité technique relative en raison de sa température incontrôlable, ainsi qu'en raison des entartrages plus ou moins rapides des tubulures dûs au T.H. souvent élevé de ces eaux. Bbadjonction dtun réfrigérateur au circuit de refroidissement, si elle doit être efficace, est onéreuse en exploitation industrielle. Un réfrigérant atmosphérique est plus économique; mais l'on n'est pas maître de la température d'application, laquelle dépend de la température et de l'humidité de l'air ambiant. Seuls les transformateurs importants peuvent disposer d'installations complètes efficaces, et c'est pourquoi la présente invention offre aux transformateur# de moindre importance une solution au double problème de l'économie et de l'efficaci- té industrielles. Dans toute machine de transformation d'une matière plastique, il y a deux circuits de refroidissement, dont les fonctions sont différentes, et qui, jusqu'ici, ont toujours travaillé indépendamment. Dans certains cas, on leur adjoint un troisième circuit qui est, lui, un circuit de réchauffage desservant certaines zones bien déterxinées du moule. Ce troisième circuit est un circuit de tsvpe traditionnel à canne thermo-plongeuse. Il n'est pas considéré ici comme un élément inventif en soi, mais comme un élément associé du groupe combiné, objet du présent brevet. Selon l'invention, le premier circuit est un circuit d'élimination de calories du circuit de puissance s'effectuant dans un réfrigérant multitubulaire classique, auquel on adjoint avec avantage un dispositif de refroidissement du collier de la vis d'acheminement de la matière traitée, afin de prévenir-d'une d'unè-part une plastifi- cation prématurée de celle-ci, d'autre part des condensations indésirables au sein de li matière, par le truchement de le trémie d'amenée à ltentrée de la vis. C'est sur ce premier circuit que, selon l'invention, le condenseur du deuxième circuit travaille en combinaison avec le dispositif de ruissellement/ventilation. Le deuxième circuit fait circuler dans le moule une eau de température constante, generalement froide, parfois à T 0O C pour une cadence maximum. Il est donc doté d'un générateur de frigories à compression#/évaporation, par exemple du type à groupe hermétique, et du condenseur dont le double rôle a déjà été mentionné. Le premier circuit est celui qui, en général, doit éliminer le plus grand nombre de calories; mais il ne nécessite pas un contrôle très rigoureux de la température du fluide de refroidissement. les circuits hydrauliques requièrent une température d'huile de 30 à 350 C, parfaitement compatible avec la température exigée à l'entrée de la matière première et à la vis d'acheminement.Cette température est facilement observée dans les régions à climat tempéré-; par le moyen d'un dispositif de réfrigération atmosphérique dont le coût d'élimination d'une calorie est environ quinze fois moindre que pour la production d'une frigorie, d'où ltinportance du dispositif selon l'invention, placé sur ce circuit, et qui combine le condenseur dii deuxième circuit avec le ventilateur et le ruissellement du premier circuit. Le condenseur doit être considéré en réalité, du point de vue inventif, com- me faisant partie des deux circuits. Le dessin annexé montre schématiquement la structure du groupe combiné selon l'in- vention, structure considérée à titre d'exemple non limitatif. Le groupe combiné comprend trois ba og le bac 31 recevant l'eau du réfrigérant atmosphérique Ra; le bac B2 recevant l'eau réfrigérée par le groupe hermétique CH; le bac 33 dont l'eau est chauffée par la canne plongeuse 3. Le niveau de l'eau, dans chacun de ces bacs, est maintenu constant par autant de robinets à flotteur alimentés, de préférence, en eau préalablement traitée pour prévenir ltentartrage des conduits. Dans le premier circuit, une pompe P1 aspire l'eau du bac B1 pour la faire passer à l'entrée E1 de la matière à traiter, et maintenir cette entrée, ainsi que la vis d'acheminement Etl, à une température assez basse pour qu'il nty ait aucun risque de plastification prématurée de la matière descendant de la trémie T. L'eau chargée en calories passe alors dans le réfrigérant multitubulaire R1, d'où elle est envoyée sur le dispositif de ruissellement Rt1 disposé en aval du bac 31 et sou. le condenseur C au dessus duquel tourne le ventilateur V. Celui-ci envoie vers le haut (flèches g l'air en circulation à travers le ruissellement d'eau, activant ltévapo ation jusqutà saturation de l'air et provoquant le refroidissement de liteau. Le condenseur C, placé entre le ruissellement Rt et le ventilateur V, et évacuant une quantité notable de calories, élève légèrement la température de l'air qui l'enveloppe et dont le taux d'humidité se trouve abaissé. Cet air encore humide est emmené hors du local par tout moyen approprié n'entrant pas dans le cadre de ltnnvention. Dans une variante constructive, le condenseur C peut être placé en & ventilateur V, c'est-à-dire au-dessus de ce dernier. Dans le bac B2 du deuxième circuit, il y a ltévaporateur E2 du groupe frigorifique dont font partie le groupe hermétique GH et le condenseur C, qui liquéfie le fréon gazeux en provenance de ltévaporateur et le renvoie au groupe hermétique. La pompe P2 envoie l'eau réfrigérée du bac B2 vers le moule M, d'où elle est renvoyée dans son bac B2. Dans le troisième circuit, la pompe P3 envoie l'eau relativement chaude du bac 33 vers la zône m du moule M qui doit être réchauffée, et d'où elle regagne son bac La température dans les bacs B2 et B3 est contrôlée en nermanence par des sondes pyrométricues (non représentées) agissant sur des thermostats commandant respectivement le groupe hermétique CH du deux circuit et la canne thermo-plongeuse 3 du troisième circuit. REVENDICATIONS 1. Groupe combiné, éventuellement déplaçable, pour le refroidissement et /ou le réchauffage zonal des moules et des cireuits de puissance des machines de transformation des matières thermoplastiques ou thermodurcissables, comprenant deux circuits refroidisseurs et un circuit réchauffant et caractérisé en ce que les deux circuits refroidisseurs ont en commun un condenseur reliquéfiant d'une part le fluide du groupe frigorifique hermétique à évaporateur du circuit de refroidissemént du moule , et contribuant d'autre part à diminuer l'humidité relative de l'air sortant du système de réfrigération atmosphérique du circuit de reSioidissement de l'entrée de la matière à plastifier, de sa vis d'acheminement et du réfrigérant du circuit de puissance. 2. Groupe combiné selon la revendication 1, caractérisé en ce que le condenseur précité est placé e,tre les buses de ruissellement et le ventilatour du système de réfrigération atmosphérique précitée 3. Groupe combiné selon la revendication 1, caractérisé en ce que le condenseur précité est placé en aval du ventilateur du système de réfrigération atmosphérique précité. 4. Groupe combiné selon les revendication 1 et 2 ou 3, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement de l'entrée de la matière à traiter et de sa vis d'acheminement comprend une pompe qui envoie liteau réfrigér4*te d'un bac vers les pièces à refroidir précitées, puis lui fait traverser un premier réfrigérateur, de type multitubulaire, et enfin le système de réfrigération atmosphérique précédemment revendiqué, avant son retrour au bac de départ. 5. Groupe combiné selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement du moule comprend: a) un circuit frigorifique fermé où un fluide tel que le fréon ou un équivalent circule d'un groupe hermétique à un évaporateur, puis au condenseur commun aux deux circuits de refroidissement, avec retour au groupe hermétique; - b) une pompe aspirant l'eau réfrigérée dans le bac où se trouve l'évaporateur et envoyant cette eau vers le moule, d'où elle revient au bac. 6. Groupe combiné selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'aux deux circuits de refroidissement, peut être lasso. cié un troisième circuit; de type classique, appelé à réchauffer certaines zones du moule et comprenant un bac à canne thermo-plongeuse et une pompe aspirant l'eau réchauffée pour l'envoyer au moule, puis la renvoyer au bac réchauffeur.