Brevet FR2148321A1 — publié le 19730323

La présente invention concerne une nouvelle installation de régulation de température permettant, de façon répétitive, de faire varier la température dans une enceinte quelconque suivant un cycle bien déterminé. Far exemple, l'installation de l'invention trouve une application tout à fait importante dans la régulation de la température de moules pour le thermoformage de résines synthétiques, moules qui doivent être maintenus à une température relativement élevée pendant le formage de la matière, puis ensuite refroidis, aussi rapidement que possible, pour permettre un démoulage rapide de la pièce formée sans toutefois que des chocs thermiques puissent exister, chocs thermiques qui seraient nuisibles tant aux moules proprement dits qu'à la matière venant d'être formée. Conformément à l'invention, 11 installation de régulation de température comporte un premier bac contenant un liquide chaud et un second bac contenant le même liquide mais à basse température, une pompe ayant son entrée reliée auxdits premier et second bacs par l'intermédiaire de deux distributeurs et de deux vannes de réglée, ladite pompe ayant sa sortie reliée à l'enceinte dont la température doit être réglée, cette enceinte étant, par ailleurs, reliée en continu au second bac contenant le liquide froid, bac qui est, en outre, mis en communication avec celui contenant le liquide chaud par un conduit de communication limitant le remplissage dudit bac contenant le liquide froid. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. 1 est un schéma de l'installation de régulation de température de l'invention en position de réchauffage. La fi#. 2 est un schéma analogue à la fig. I illustrant la position de refroidissement de l'installation. au dessin, 1 désigne une enceinte dont la température doit pouvoir varier entre différentes limites suivant une loi préétablie. L'enceinte 1 peut, par exemple, être constituée par un poinçon ou une matrice servant au moulage de matière synthétique. L'intérieur de l'enceinte 1 contient un liquide par exemple une huile, et dans la réalisation représentée, elle contient égale ment un échangeur 2. il est possible, aussi, que l'enceinte 1 soit constituée par un simple réservoir dont le liquide est alternativement réchauffé et refroidi pour alimenter, par exemple, la cavité d'un moule de formage ou un autre appareil. L'une des extrémités de l'échangeur 2 est reliée, par un conduit de retour 3, à un bac 4 dans lequel le liquide circulant dans l'échangeur 2 est toujours ramené quel que soit le mode de fonctionnement de l'installation, c'est-à-dire que celle-ci serve à réchauffer ou refroidir l'enceinte 1. Le bac 4 contient, aussi, un échangeur 5 qui est parcouru par un fluide froid, par exemple de 11 eau froide, ou éventuellement un fluide frigorigène. L'installation comporte un second bac 6 dans lequel ont disposés des organes de chauffage 7, par exemple des thermoplongeurs alimentés électriquement. Ce second bac, qui est également rempli de liquide, est avantageusement mis en communication avec le bac 4 par un conduit 8 de manière que le niveau de liquide demeure constant dans lesdits deux bacs. Le bac 6 est relié, par deux conduites 9 et 10, à deux entrées d'un distributeur 11, et une vanne régulatrice 12 est montée sur la conduite 10. Le distributeur Il est relié par sa sortie, au moyen d'une conduite 13, à l'entrée d'une pompe de circulation 14, entrée qui est également reliée par une conduite 15 à la sortie d'un second distributeur 16 dont l'entrée est reliée au bac 4 par une vanne régulatrice 17 analogue à la vanne 12. Le distributeur 16 comporte une position référencée en 16a pour laquelle celui-ci est obturé. Lorsque l'installation est en fonctionnement, l'échangeur refroidisseur 5 travaille en permanence de sorte que le liquide dans le bac 4 est constamment refroidi. Lorsqu'il y a lieu de réchauffer l'enceinte 1, les thermo-plongeurs 7, disposés dans le bac 6, chauffent le liquide de celui-ci et on règle les distributeurs '1 1 et 16 pour que, d'une part, le distributeur relie la conduite 9 à la conduite 13 menant à la pompe et que, d'autre part, le distributeur 16 soit sur sa position de fermeture 16a. Tout le débit de la pompe 14 est ainsi utilisé pour faire circuler le liquide chaud provenant du bac 6 dans l'échangeur 2 de l'enceinte 1, ce qui est représenté en traits gras. Le liquide que contient l'enceinte 1 est de cette façon rapidement chauffé et le liquide qui a circulé dans l'échangeur 2 est ramené par le conduit 3 au bac 4 où ce liquide pré-refroidi plus intensément. Le conduit de communication 8 sert à ramener du liquide depuis le bac 4 jusqu'au bac 6 lorsque le niveau dans ledit bac 4 devient trop élevé. La température dans l'enceinte 1 peut être contrôlée par différents moyens, notamment par une sonde thermique 18 qui est avantageusement utilisée pour asservir un ensemble de manoeuvre des distributeurs Il et 16. Cet ensemble de manoeuvre pouvant être réalisé de très nombreuses façons différentes bien connues dans la technique de l'asservissement, il n'a pas paru utile de le représenter, ni de le décrire. Lorsqu'il y a lieu ensuite de refroidir l'enceinte 1, la position des distributeurs Il et 16 est permutée comme cela apparaît à la fig. 2, afin que le distributeur Il relie la conduite 10 à la conduite 13 menant à la pompe 14 et que la conduite 15 provenant du distributeur 16 soit reliée au bac 4. La pompe 14 aspire ainsi du liquide à la fois depuis le bac 6 et depuis le bac 4, la quantité de liquide provenant desdits deux bacs étant réglée par les vannes 12 et 17 dont les débits peuvent être réglés à volonté. il devient ainsi possible, en début de cycle de refroidissement de l'enceinte 1, d'amener à l'échan- geur 2 tout d'abord un liquide encore chaud, puis un liquide de plus en plus froid.On évite, ainsi, tout choc thermique dans l'enceinte 1 bien que le refroidissement de cette enceinte puisse être assuré de façon extrêmement rapide. La fig. 2 montre que le liquide provenant des deux bacs 4 et 6 est finalement ramené aussi toujours au bac 4 de refroidissement à partir duquel du liquide est ensuite transféré au bac 6 par le conduit de communication 8. On voit donc que la circulation dans l'échangeur 2 s'effectue toujours dans le même sens. L'in*ention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation, représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, 1'échangeur 2 peut être supprimé si l'enceinte I est prévue pour permettre une circulation directe du liquide provenant de l'un ou l'autre des bacs 4 et 6. De même, les distributeurs 11 et 16 peuvent éventuellement être supprimés et, dans ce cas, les bacs 4 et 6 sont reliés seulement à l'entrée de la pompe 14 par les vannes 12 et 17 qui remplissent les fonctions exposées dans ce qui précède, c'est-à-dire que la vanne 17 permet l'isolement du bac 4 de la pompe 14 pendant le cycle de chauffage, la vanne 12 étant alors ouverte complètement et cette dernière étant ensuite progressivement fermée, tandis que la vanne 17 est progressivement ouverte pour l'exécution du cycle de refroidissement. Dans ce cas, les vannes 12 et 17 qui étaient précédemment réglées manuellement, sont remplacées par des vannes à ouverture et fermeture télécommandées. R # V E N D i G À T i 0 N # 1 - installation de régulation de température et son application à la régulation thermique de moules de formage de matière plastique, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier bac contenant un liquide chaud et un second bac contenant le même liquide mais à basse température, une pompe ayant son entrée reliée auxdits premier et second bacs par l'intermédiaire de deux vannes de réglage, ladite pompe ayant sa sortie reliée à l'enceinte dont la température doit être réglée, cette enceinte étant, par ailleurs, reliée en continu au second bac contenant le liquide froid, bac qui est, en outre, mis en communication avec celui contenant le liquide chaud par un conduit de communication limitant le remplissage dudit bac contenant le liquide froid. 2 - installation, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'enceinte, dont la température est à régler suivant une loi pré-établie, contient au moins une sonde thermique pour la connande d'un mécanisme d'asservissement des vannes reliant les premier et second bacs à l'entrée de la pompe. 3 - installation, suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par des distributeurs associés à chacune des deux vannes sur des conduits reliant respectivement ces bacs à l'entrée de la pompe, lesdits distributeurs étant commandés de façon que celui branché sur le bac contenant le liquide froid soit fermé lorsque celui branché sur le bac contenant le liquide chaud est ouvert pendant le cycle de chauffage de l'enceinte. 4 - installation, suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par un échangeur de chaleur disposé dans l'enceinte dont la température est à régler, ledit échangeur de chaleur étant parcouru toujours dans le même sens par le liquide prove nuent l'un et l'autre desdits premier et second bacs. 5 - installation, suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif de chauffage est disposé dans le bac contenant le liquide chaud. 6 - installation, suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par un échangeur de chaleur parcouru par un fluide froid disposé dans le second bac contenant le liquide froid, ledit échangeur étant parcouru en permanence par du fluide froid.