Brevet FR2346126A1 — publié le 19771028

La présente invention concerne un dispositif utilisable pour la fabrication de pièces de forme constituées par un mélange de matières plastiques de préférence capables de réagir chimiquement, notamment du type décrit dans le brevet allemand a l'inspection publique No. 1.9.43.930. On sait qu'il est rationnel que les constituants soient envoyés,au moins pendant un certain temps, dans des circuits séparés avant la phase de mélange afin que, lors du processus de mélange suivant, des irrégularités de la qualité du mélange soient évitées, ce qui pourrait se produire lorsque les constituants de matières plastiques, notamment lorsque ceux-ci sont constitués par des mélanges partiels, restent accumulés dans la phase dans laquelle ils ne sont pas mélangés, c'est-a- dire non remués, sont soumis a une désagrégation ou a toute autre modification, et prennent d'autres états visqueux (par exemple, par suite de leur refroidissement ou se déposent sur les parois des conduits (voir le brevet allemand a l'inspection publique No. 2.007.935). Dans les grandes installations de ce type, les constituants sont soumis dans la phase de non-mélange a la dépression produite par la circulation, cette dépression se situant entre 5 et 40 bars, de préférence au-dessous de 20 bars, qui se règle dans le système de conduit par suite de la viscosité et de la résistance des constituants a la friction. Dans la phase de mélange (remplissage des moules), les constituants ne sont pas renvoyés en circuit mais pénètrent travers des ajutages dans la chambre de mélange, une pression de 100 250 bars se situant de préférence autour de 150 bars étant atteinte et ce, pour des quantités sensiblement égales.Les pompes de circulation fonctionnent par conséquent de façon continue pendant la phase de mélange et pendant la phase de non-mélange. De ce fait, les processus de commande avec pour inconvénient des pointes de courant sont d'une part évités et les avantages techniques précités sont d'autre part obtenus. Mais, par ailleurs, une grande quantité de constituants, inutiles pour le but poursuivi, est brassée également dans la phase de non-mélange. Cela nécessite tout d'abord des conduits tubulaires de grandes dimensions afin d'obtenir des valeurs de dépression qui empêchent un échauffement inadmissible des constituants. Outre la dépense d'énergie, l'échauffement des constituants, qui se produit malgré les sections relativement importantes des conduits, constitue également dans la zone de dépression un inconvénient considérable qui a obligé à prévoir des installations de refroidissement onéreuses (échangeurs thermiques) dans les circuits des constituants. Le but de l'invention est d'éviter le refroidissement des constituants ramenés en circuit fermé et de réduire ainsi les frais de construction du dispositif de mélange ainsi que la dépense d'énergie. Suivant l'invention, ce problème est résolu grâce à une pompe de circulation dont le débit est réglable par unité de temps et peut etre commandé de telle sorte que, lorsque le conduit de retour est branché (phase de non-mélange), la quantité débitée par la pompe est réduite par rapport à la phase de mélange. Grâce à la pompe de circulation à débit réglable par unité de temps, on est en mesure de réduire très sensiblement dans la phase de non-mélange les quantités de constituants-brassés dans le circuit et ce, de telle sorte qu'il ne se produise pas, d'une part, une décomposition du mélange ni, d'autre part, un échauffement des constituants trop prononcé, et par conséquent désavantageux. I1 est possible d'utiliser n'importe quel type de pompe (par exemple, des pompes à pistons radiaux ou à piston axial) pour autant que seul le débit doive être commandé. I1 entre également dans le cadre de l'invention qu'au lieu d'une pompe à débit variable, on utilise en outre une pompe dans laquelle la modification du débit est produite par la modification du régime de la pompe (par exemple au moyen d'un mécanisme de réglage ou par une commande du régime du moteur d'entrainemen8. Dans les circuits avec plusieurs constituants de matière plastique, il est connu par le brevet allemand à l'inspection publique No. 1.778.060 d'utiliser des pompes à piston axial à course réglable. Mais, dans ce cas, le réglage du débit est expressément réduit à la phase de mélange, afin que le rapport des constituants, et par conséquent la structure et le poids spécifique de la pièce à fabriquer, soient modifiables. Le dessin schématique annexé montre, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'invent ion. La figure unique représente une installation présentant deux têtes de mélange destinées au traitement de deux constituants, par exemple de polyol et d'isocyanate. Une telle installation comporte généralement plus de deux moules, par exemple six moules. Pour expliciter l'invention, il suffit de prendre pour exemple deux moules A et B. Immédiatement, devant chaque orifice d'injection, se trouve une tête de mélange, respectivement 1 et 2, ces deux têtes étant alimentées par deux conduits 3 et 4, en polyol, et par l'intermédiaire d'un conduit 5 et 6, en isocyanate. Le polyol est amené aux conduits 3 à 6 d'un réservoir 15 par l'intermédiaire d'un conduit principal 11 et l'isocyanate à partir d'un réservoir 16 par l'intermédiaire d'un conduit principal 12. Les têtes de mélange 1 et 2 sont actionnées par des ensembles hydrauliques 17 et 18, deux positions terminales de l'organe de commande des têtes de mélange pouvant être obtenues. L'une des positions terminales permet d'envoyer les constituants dans la chambre de mélange des têtes de mélange 1 et 2 et, après mélange réciproque des constituants, permet au mélange de sortir de la chambre de mélange et d'entrer dans les moules (non représentés), dans lesquels le mélange se solidifie par une réaction chimique des deux constituants. L'autre position extrême des organes de commande des têtes de mélange 1 et 2 permet de ramener les constituants amenés par les conduits 3 à 6 aux têtes de mélange 1 et 2, par des conduits 7 à 10 et par deux conduits principaux 13 et 14, au réservoir 15 et 16. Les conduits 3 à 10 et les conduits 19 à 22 allant aux ensembles hydrauliques 17 et 18 passent par deux ensembles de commutation 23 et 24 et comportent à cet endroit des valves de distribution. Les valves de distribution 25 à 28 permettent, pour toutes les paires de conduits 5/9, 3/7, 6/10 et 4/8 ou bien le passage vers tous les conduits ou bien ferment les premiers conduits cités. Les valves de distribution 29 et 30 approvisionnent, selon leur position, le conduit 19 ou 20 ou le conduit 21 et 22, en huile de pression, tandis que les autres conduits 21 et 22 et 19 et 20 sont sans pression. Les conduits 19 à 22 sont raccordés à un système de pression comportant des conduits 31 et 32, avec une pompe 33 entraînez par un moteur et un réservoir 34. Dans les conduits principaux 11 et 12 se trouvent entre les réservoirs 15 et 16, d'une part, et les premières dérivations (conduits 4 et 5), d'autre part, deux pompes, respectivement 35 et 36 qui sont entrainées par un des deux moteurs 37 et 38, respectivement. Suivant l'invention, le débit des pompes 35 et 36 est réglable. Les réservoirs 15 et 16 présentent en outre chacun un dispositif de température 39 et 40 en vue d'obtenir une température déterminée pour les constituants se trouvant dans les réservoirs 15 et 16 ainsi qu'un raccord d'air comprimé 41 et 42. Ce dernier sert à alimenter en air comprimé le niveau de liquide se trouvant dans les réservoirs 15 et 16. Le dispositif fonctionne de la maniere suivante: Les pompes 33, 36 et 37 sont en action. Les ensembles hydrauliques 17, 18 sont tout d'abord commandés de telle sorte que les constituants envoyés par les conduits 3 à 6 soient renvoyés en passant par les têtes de mélange 1 et 2 et par les conduits 7 et 10 aux réservoirs 15 et 16. Les valves de distribution 25 à 28 sont ainsi commandées pour permettre le passage. Les pompes 36 et 37 sont alors réglées pour ne laisser passer qu'un faible débit, de sorte que la circulation des constituants s'effectue avec des pressions. Dès lors, s'il faut effectuer un remplissage de moule, toutes les autres têtes de malaxage, à l'exception de la tête de malaxage produisant le remplissage du moule, par exemple la tête 1, la tête de malaxage 2 dans le présent exemple est par conséquent déconnectée du courant de circulation, c'est-à-dire que les valves de distribution 26 et 28 sont bloquées tandis que les valves de distribution 25 et 27 sont laissées dans leur position. Les pompes 35 et 36 sont alors poussées à fond de façon à fournir le débit théorique, d'où résulte un retour sous haute pression par la tête de malaxage 1. En actionnant la valve de distribution 29, la circulation est arrêtée à la tête de malaxage 1 et elle est placée en position de mélange, de telle sorte que le mélange arrive dans le moule A. Une fois le moule rempli, la tête de mélange 1 étant commutée sur le retour, les pompes 35 et 36 sont commutées pour fournir un débit plus faible, et tous les autres tiroirs dé distribution associés à la circulation, dans ce cas les valves de distribution 26 et 28, sont placées dans la position permettant le passage. Le remplissage du moule B s'effectue de la même manière. Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques. REVENDICATION Dispositif utilisable pour la fabrication de pièces de forme constituées par un mélange de constituants de matières plastiques, de préférence capables de réagir chimiquement, comportant des réservoirs pour chacun des constituants, une chambre de mélange dans laquelle les constituants sont mélangés les uns avec les autres et comportant un système de conduits séparé pour chaque constituant, présentant un conduit de communication allant du réservoir à la chambre de mélange en passant par une pompe de circulation, et un conduit de retour dans la phase de mélange pouvant être mis hors d'action, retournant aux réservoirs et permettant ainsi une circulation des constituants en circuit fermé, caractérisé en ce qu'il est prévu une pompe de circulation dont le débit peut être réglé par unité de temps et commandé de telle sorte que lorsque le conduit de retour est en circuit (phase de non mélange), le débit de la pompe peut être réduit par rapport à la phase de mélange.