Brevet FR2382042A1 — publié le 19780922

La présente invention concerne un dispositif pour la production de matières plastiques a plusieurs constituants, et notamment de polyuréthanne, avec une chambre de mélangeage a laquelle chaque constituant est transmis séparément par une pompe doseuse et un mesureur volumétrique en aval de cette dernière. Lors de la mise en oeuvre de résines réactives liquides pour la production de telles matières plastiques à plusieurs constituants, les formules des mélanges des divers constituants, tels que polyol ou isocyanate et d'autres adjuvants le cas échéant pour le polyuréthanne, doivent être maintenues dans des tolérances très serrées pour obtenir une qualité élevée et constante. Ces tolérances sont fixées par les exigences chimiques. Un respect précis est nécessaire notamment pour des pièces industrielles devant satisfaire a des conditions qualitatives séveres. En pratique, on utilise actuellement des pompes doseuses a réglage manuel, qui délivrent les constituants aux chambres de mélangeage. On s'efforce d'obtenir un débit constant par un pilotage aussi précis que possible de la température des constituants, afin d'obtenir une viscosité constante, une stabilisation des pressions dans le circuit pour les divers modes de fonctionnement, et un contrôle périodique des débits en volume, par soutirage et pesage de quantités pendant un temps déterminé, c'est-a-dire par étalonnage. Ces procédés sont couteux, n'assurent qu'une précision et une constance relatives, et imposent notamment des interruptions de service. On a déjà tenté aussi d'effectuer une mesure continue a l'aide de mesureurs tels que compteurs a engrenages, compteurs à roues ovales ou autres mesureurs volumétriques. L'experience montre que la précision de mesure requise ne peut pas etre obtenue, car les appareils connus ne permettent pas d'atteindre la justesse voulue sous les pressions de service nécessaires, de l'ordre de 100 a 200 bars, et pour les viscosités très fluctuantes. I1 serait théoriquement possible d'obtenir une précision suffisante par une justesse maximale. De tels appareils sont toutefois extrêmement coûteux a produire, présentent des résistances au frottement élevées, entrainant une forte perte de charge, et sont très sensibles l'usure et à l'encrassement. Une telle solution n'est donc pas applicable en pratique. L'irivention a pour objet un dispositif du type précité, qui, par une mesure permanente exacte des débits, permet une surveillance des proportions du mélange et/ou une régulation des débits pour l'obtention des conditions de réaction optimales souhaitées. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le mesureur est équipe d'un servomoteur, dont le couple est regle par une mesure de pression en amont et en aval du mesureur, de façon que les conditions de pression soient identiques en amont et en aval du mesureur. L'emploi d'un servomoteur ainsi commandé compense les pertes par frottement dans le mesureur et assure des débits constants. I1 n'y a plus de "courants de fuite", essentiellement dus à des différences de pression. Cette solution accroit notablement en pratique la précision des mesureurs. Un dispositif selon l'invention permet non seulement la constance souhaitee et lesaintien des proportions du mélange, mais aussi une mesure continue, permanente et précise des débits. De nombreuses possibilités nouvelles s'offrent ainsi. Le dispositif selon l'invention est par exemple réalisable avec un tachymètre relie au mesureur et délivrant la valeur instantanée a un régulateur, qui corrige la pompe doseuse par une comparaison mesure-consigne. Une correction automatique des pompes doseuses est ainsi possible. I1 est egalement possible de faire varier avec précision la formule à chaque mélange, en introduisant des valeurs de consigne différentes et en equilibrant les valeurs instantanées à l'aide du régulateur de pompe doseuse.Le dispositif peut ainsi être relié à un système intégré de régulation et de commande, c'est-à-dire à un calculateur industriel. Le principe de l'invention est applicable aussi dans d'autres domaines techniques, ou des mesureurs volumétriques ou autres posent des problèmes similaires. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous et de la figure unique, qui représente le schéma d'un dispositif selon l'invention. La figure représente uniquement le circuit d'un constituant, entre un réservoir 1 et une chambre de mélangeage non représentée. La circulation et la régulation des autres constituants s'effectuent de la meme façon. Une canalisation 2 relie le réservoir 1 à un filtre, puis à la pompe doseuse 4, qui est réglable. Une canalisation 5 relie la pompe doseuse 4 au mesureur volumétrique 14, qu'une canalisation 15 relie à la chambre de mélangeage. Une canalisation 7, partant d'une dérivation 6 en amont du mesureur, aboutit à un manomètre 8. Une canalisation il est de même dérivée en 12, en aval du mesureur1 et aboutit à un second manomètre 13. Le mesureur volumetrique 14 est équipé d'un servomoteur 10, réglé par un régulateur de couple 9. Les manomètres 8 et 13 agissent sur le régulateur 9, de façon à maintenir constante la pression en 6 et en 12. Le mesureur 14 est en outre equipé d'un tachymetre déterminant la valeur instantanée. La pompe doseuse 4 est équipee d'un regulateur 16, qui assure sa regulation par une comparaison mesure-consigne. La mesure et la régulation selon l'invention sont ainsi utilisables non seulement pour assurer des débits constants et par suite la preci- sion requise du mélange, mais aussi pour faire varier la pompe doseuse de la façon décrite, afin d'assurer ainsi une correction automatique et une modification prédéterminée de la formule. Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Dispositif pour la production de matières plastiques à plusieurs constituants, et notamment de polyuréthanne, comportant une chambre de mélangeage à laquelle chaque constituant est transmis séparément par une pompe doseuse avec un mesureur volumétrique en aval de cette dernière, et caractérisé en ceque le mesureur est équipé d'un servomoteur, dont le couple est réglé par une mesure de pression en amont et en aval du mesureur, de façon que les conditions de pression soient identiques en amont et en aval du mesureur. 2. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que le mesureur est relie à un tachymetre, qui délivre la valeur instantanée à un regu- lateur, qui corrige la pompe doseuse par une comparaison mesure-consigne. 3. Dispositif selon revendication 2, caractérisé en ce que le tachymetre est un générateur numérique ou analogique d'impulsions.