Brevet FR2694507A1 — publié le 19940211

Des dispositifs pour distribuer des matières à plusieurs constituants se sont de plus en plus répandus au cours des dernières années, car l'utilisation de telles matières dans l'industrie s'est de plus en plus répandue.5 Dans une utilisation décrite ici, un catalyseur (ou premier fluide) est mélangé à une résine (ou second fluide) Bien que les termes catalyseur et résine soient utilisés pour plus de commodité, il est bien entendu que l'on peut utiliser d'autres systèmes à plusieurs composants dans lesquels cette terminologie ne convient normalement pas. Dans la distribution et le mélange de tels fluides, on souhaite normalement qu'ils soient distribués dans un rapport fixe et prédéterminé qui peut aller de façon continue de 1:1 jusqu'à 20:1 Dans des systèmes plus classi- ques, les deux fluides sont dosés simultanément Habituel- lement, l'écoulement a lieu d'un côté à un débit non régulé, relativement constant, tandis que l'on fait varier l'écoule- ment de l'autre côté pour maintenir le rapport souhaité Des systèmes mécaniques au moyen desquels deux pompes sont reliées mécaniquement pour produire un mélange uniforme sont également bien connus. On connaît également des systèmes tels que ceux vendus sous la marque commerciale "PRECISION-MIX" par la Cessionnaire de la présente invention et décrits de façon générale dans le brevet européen N O 116 879 Dans de tels systèmes, un débitmètre et une vanne sont associés aux deux fluides à distribuer Une quantité fixe du premier fluide est introduite dans un mélangeur, puis une quantité fixe du second fluide est introduite dans le mélangeur, à la suite de quoi le processus est répété. De tels systèmes utilisant un dosage séquentiel fonctionnent bien, mais deviennent moins précis lorsqu'ils sont utilisés à des débits d'écoulement plus élevés En particulier, l'une des limitations de tels systèmes résulte du fait que les vannes utilisées pour fermer l'écoulement ne réagissent pas de façon instantanée Par conséquent, si la vanne du premier fluide a distribué du fluide en quantité correspondant à 20 unités de comptage du débitmètre du premier fluide, puis a été commandée de façon à se fermer, il5 est probable que plusieurs unités de comptage supplémentaires s'écoulent à travers la vanne avant que l'écoulement cesse réellement. Dans les dispositifs de l'art antérieur, la seule correction qui a lieu est que les unités de comptage repré- sentant le dépassement sont soustraites du cycle suivant du même fluide Par exemple, si le premier fluide est distribué normalement pour une valuer de matière correspondant à 20 unités de comptage et que le dépassement s'élève à deux unités de comptage, lors du cycle suivant, le dépassement de15 deux unités de comptage est soustrait de la quantité normale et la vanne est commandée de façon à distribuer 18 unités de comptage. Un objet de l'invention est donc de produire un système de distribution de plusieurs constituants capable de produire des mélanges précis à des débits d'écoulement relativement élevés et pouvant être aisément mis en oeuvre. Le système à plusieurs constituants de la présente invention est conçu pour être utilisé avec des débitmètres produisant en sortie une suite d'impulsions. Chaque impulsion ou unité de contact correspond à une quantité donnée de fluide passant dans le débitmètre La quantité peut être d'un centimètre cube, d'un litre ou de toute autre unité de mesure choisie ou d'une fraction de celle-ci Dans un souci de cohérence, l'expression "unité de comptage" est utilisée exclusivement ici en référence à un volume. Un débitmètre volumétrique tel qu'un instrument de mesure à engrenage est placé dans chacun des deux courants de fluide Les unités de comptage provenant du débitmètre sont acheminées vers un dispositif de commande numérique Une vanne est commandée par un signal provenant du dispositif de commande numérique et est placée entre chaque courant de fluide et une chambre de mélange. Le dispositif de commande numérique calcule d'abord le volume optimal à partir de chaque courant, demandé pour produire le rapport souhaité La vanne parcourue par la première matière s'ouvre, permettant à la quantité optimale calculée de la première matière de pénétrer dans la chambre de mélange, à la suite de quoi la première vanne est fermée.10 Etant donné que les vannes ne peuvent pas être manoeuvrées instantanément, lorsqu'une vanne se ferme, une certaine quantité de matière additionnelle est distribuée et cette matière est appelée ici dépassement. Lorsque la premère vanne se ferme, le dispositif de commande numérique soustrait de la quantité distribuée de première matière la quantité de dépassement provenant du cycle précédent Une correction similaire a lieu pour la seconde vanne et la seconde matière Lorsque la vanne de la seconde matière s'ouvre, après qu'approximativement la moitié20 de sa valeur optimale a été distribuée, le dispositif de commande numérique corrige la quantité de la seconde matière distribuée comme indiqué précédemment et calcule en consé- quence la quantité minimale de la seconde matière devant être distribuée pour atteindre le rapport entre les limites établies par le rapport souhaité et la tolérance prédéter- minée Cette valeur devient la nouvelle valeur à atteindre pour la seconde matière qui est encore en cours de distribu- tion Par conséquent, lorsque la vanne de la seconde matière se ferme, le rapport pour ce cycle de la seconde matière est30 au minimum et tout dépassement de la seconde matière distri- buée au moment o la vanne se ferme décale le rapport vers la valeur souhaitée au milieu de la plage. A la fin de chaque distribution de la première matière, le rapport réel pour le cycle précédent de distribu- tion des première et seconde matières est calculé Ce rapport est ensuite comparé aux limites calculées à partir du rapport souhaité et de la tolérance admise pour déterminer si des alarmes quelconques sont nécessaires. Le système continue ensuite de cette manière en recalculant la valeur cible appropriée pour la seconde matière distribuée, au milieu de la distribution de la seconde matière, sur la base de la quantité réelle de première matière distribuée Etant donné que le dispositif de commande numérique connaît le volume de dépassement des deux10 matières, il peut à présent corriger encore la valeur visée pour la seconde matière afin que le rapport soit établi de façon exact. En utilisant ce procédé de distribution, on garantit que chacun des cycles de distribution des première et seconde matières est supérieur au rapport minimal souhai- té Seule une quantité excessivement élevée de dépassement dans la distribution de la seconde matière amène le rapport à dépasser le maximum souhaité Etant donné que le dépas- sement de la seconde matière est une fraction plus petite de la quantité de seconde matière distribuée lorsque des rapports plus élevés sont demandés, la précision augmente réellement avec un rapport croissant Toute variation du dépassement de la première matière, due à une variation du débit d'écoulement, est immédiatement compensée dans la distribution suivante de la seconde matière, ce qui aboutit au maintien d'un rapport sur une gamme de débits d'écoulement plus élevée et des rapports supérieurs à ceux de l'art antérieur. L' invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique montrant le système de distribution selon l'invention; la figure 2 est un diagramme montrant une séquence de distribution des dispositifs du type de l'art antérieur; et la figure 3 est un diagramme montrant la séquence de distribution selon l'invention. Comme montré sur la figure 1, l'invention, désignée globalement en 10, comporte des première et seconde sources 12 et 14, respectivement, de fluide sous pression. Les sources de fluide sont raccordées à des premier et second débitmètres 16 et 18, respectivement, et par suite, à des première et seconde vannes de commande 20 et 22 Les sorties des vannes de commande 20 et 22 mènent à un mélangeur 26 et la sortie 28 du mélangeur 26 fournit le fluide mélangé à un pistolet de pulvérisation ou analogue Le dispositif 24 de commande numérique est connecté aux premier et second débitmètres 16 et 18 ainsi qu'aux première et seconde vannes 20 et 22. En fonctionnement, alors, la figure 2 montre comment des systèmes de l'art antérieur travaillent et sont utilisés en tant que base pour l'invention qui est repré- sentée sur la figure 3 et qui sera décrite ci-après Le catalyseur ou la première matière est distribué pour X unités de comptage A la fin des X unités de comptage, un signal est envoyé à la première vanne 20 qui est fermée et à la seconde vanne 22 qui est ouverte, à la suite de quoi X unités de comptage de la seconde matière ou résine sont distribuées Le dépassement Z de la première matière est ensuite soustrait des X unités de comptage du cycle suivant Une soustraction similaire portant sur le dépassement est effectuée pour la résine ou la seconde matière, mais n'est pas montrée sur la figure 2 Comme représenté sur la figure 2, le rapport d'un tel système est habituellement Y:X. En se référant à la présente invention montrée sur la figure 3, le cycle de distribution commence avec la distribution de X unités de comptage de la première matière ou du catalyseur A la fin des X unités de comptage, la première vanne 20 est fermée et la seconde vanne 22 est ouverte Comme précédemment, la première matière présente habituellement un dépassement de Z unités de comptage Une fois que l'écoulement de la seconde matière a commencé, sensiblement à la moitié du nombre souhaité d'unités de5 comptage, le dispositif 24 de commande prend en considération le nombre réel d'unités de comptage de la première matière venant d' être distribuées (X+Z), puis calcule le nombre d'unités de comptage de la seconde matière nécessaires pour produire le rapport souhaité Y:X Le dispositif de commande soustrait alors la tolérance prédéterminée que l'utilisateur a introduite dans le dispositif de commande (par exemple %) pour produire un nombre visé d'unités de comptage pour la seconde matière, lesquelles unités seront distribuées. Bien que l'on puisse inverser les première et seconde matières, en d'autres termes, bien que l'on puisse distribuer la résine ou matière en plus grande quantité dans le mélange, en premier, le fait que le plus grand nombre d'unités de comptage porte sur la seconde matière, dans le cycle, facilite la tâche du dispositif de commande pour effectuer le calcul et la correction demandés. A la fin du second cycle de distribution de la première matière, le dispositif 24 de commande se reporte au cycle complet précédent et effectue un calcul pour déterminer si les quantités réelles des deux matières distribuées (y compris le dépassement) sont dans la tolérance prédéterminée du rapport souhaité Si ces quantités réelles ne sont pas dans cette tolérance, une alarme sonore peut être déclenchée. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé de dosage d'un fluide ayant au moins des premier et second constituants ( 12, 14) dans le trajet d'écoulement de chacun desquels sont montés un débitmètre5 ( 16, 18) et une vanne ( 20, 22), les trajets d'écoulement étant reliés à un mélangeur ( 26), procédé dans lequel on souhaite distribuer les constituants en un rapport prédéter- miné et caractérisé en ce qu'il consiste à distribuer un premier nombre prédéterminé d'unités de comptage du premier10 constituant du fluide, à fermer la vanne associée au premier constituant du fluide, à ouvrir la vanne associée au second constituant du fluide, à mesurer les unités de comptage de dépassement du premier constituant du fluide, à calculer le nombre d'unités de comptage du second constituant du fluide, demandé pour maintenir ledit rapport prédéterminé, en fonction de la somme dudit premier nombre prédéterminé et dudit dépassement du premier constituant du fluide, puis à soustraire une tolérance prédéterminée pour établir un comptage pour le second constituant du fluide, et à fermer la vanne du second constituant du fluide après que ce second constituant a été distribué conformément à son comptage. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à calculer le rapport réel distribué durant les cycles précédents portant sur les premier et second constituants du fluide et à déclencher une alarme si ce rapport réel dépasse le rapport prédéterminé de plus de ladite tolérance prédéterminée.