Brevet FR2728362A1 — publié le 19960621

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le dosage d'un adjuvant, en particulier dans un mélange de polymères. L'invention s'applique à la coulée de polymères muluòmposants tels que colles, résines ou autres, dans laquelle on souhaite adjoindre un composant ou adjuvant tel qu'un accelérateur de polymérisation, un catalyseur, un agent gélifiant, un agent tixotropant, un colorant ou tout autre agent On connaît déjà un dispositif de ce type décrit dans la demande de brevet 91 06772 de la demanderesse. Ce dispositif a dejà amélioré le processus de contrôle du mélange avec une limitation des instruments. Il permet de contrôler le mélange de façon à obtenir une coulée dont les paramètres (temps, apport d'adjuvant..) sont asservis d'une part aux débits des composants et d'autre part à une valeur de consigne caractérisant le taux d'adjuvant. Afin d'améliorer encore la productivité et d'augmenter le nombre des applications, le demandeur a eu l'idée d'asservir le dispositif d'une part aux débits des composants comme précédemment mais aussi d'autre part à un modèle prédéterminé de lacoulee. Par-modèle de coulée on entend qu'il s'agit de faire varier au cours de la durée de la coulée un ou plusieurs des paramètres ou caractéristiques physique du mélange (tels que débit, délai de polymérisation, viscosité et/ou gélification du mélange, etc...) selon des valeurs continues ou discontinues régies par des courbes ou des modèles mathématiques, correspondants à l'utilisation choisie. Plus précisément, I'invention consiste en un procédé pour le dosage d'au moins un adjuvant dans un mélange de polymères réalisé dans une chambre de mélange, procédé permettant de doser ledit adjuvant en fonction des débits d'un ou plusieurs composants du mélange, caractérisé en ce que l'on prédétermine un modèle de variation de l'un au moins des paramètres ou caractéristiques physiques du mélange en faisant varier selon une loi prédéterminée le taux d'adjonction du ou des adjuvants. En outre, de façon préférentielle, on asservit le modèle précédent au débit de coulée du melange qui est modélisé ou non. L'invention concerne également un procédé caractérisé en ce que l'on choisit le ou les adjuvants dans l'ensemble (accélérateur de durcissement, gélificateur, catalyseur, agent tixotropant, colorant). L'invention concerne également un dispositif pour le mélange de plusieurs polymères liquides dans une chambre de mélange comportant des moyens de contrôle du taux d'au moins un adjuvant introduit dans le mélange en fonction des débits des composants du mélange mesurés par des ensembles de mesures caractérisé en ce qu'il comporte un module permettant d'une part de déterminer un modèle de variation de l'un au moins des paramètres ou caractéristiques physiques du mélange en faisant varier selon une loi prédéterminée le taux d'adjonction du ou des adjuvants, et d'autre part d'asservir ledit modèle au débit de coulée du mélange. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description qui suit faite en référence aux figures annexées suivantes: - figure 1: schéma d'une installation selon l'invention, - figure 2a et 2b : schéma d'un premier exemple de modélisation d'une coulée, - figure 3a et 3b : schéma d'un deuxième exemple de modélisation d'une coulée, - figure 4: schéma d'un troisième exemple de modélisation d'une coulée, - figure 5 : schéma de la chambre de mélange selon un mode de réalisation préféré, - figure 6: section selon AA de la figure 5. La figure 1 montre à titre d'exemple non limitatif une installation de coulée d'un polymère à deux composants avec un adjuvant, mais ce nombre de composants et d'adjuvant n'est pas limitatif. Le composant de base (1) contenu dans un récipient (1') et le durcisseur (2) contenu dans un réservoir (2') sont amenés par deux dispositifs de contrôle de dosage (5,6) à une chambre de mélange (3) dans laquelle arrive un adjuvant (4) contenu dans un réservoir (4'). Les dispositifs (5,6) sont du type décrit dans la précédente demande de brevet 91 06772 et comportent des moteurs (5b,6b) contrôlés par des générateurs à impulsions (5a,6a). L'installation peut comporter, selon le besoin, un ou plusieurs autres réservoirs (7') et d'autres adjuvants tels que (7). Conformément à l'invention, I'installation comporte encore un module (8) de gestion qui permet: - de définir un modèle d'adjonction de l'adjuvant, - d'asservir aux débits de la base (1) et/ou du durcisseur (2) le taux d'adjuvant (4) en fonction de ce modèle. Ledit module (8) peut être indépendant comme sur la figure I ou intégré dans les autres appareils. Selon un premier exemple de modelisation représenté sur les figures 2a et 2b. on désire inclure deux objets (9,10) dans une résine (11), et on souhaite que la coulée, réalisée dans un récipient (12) ait une durée de durcissement relativement faible de VO jusqu'au volume V1, puis une durée de durcissement rapide de V1 à V2, par exemple s'il est nécessaire de retourner le récipient pour les besoins de la fabrication. Le taux de l'adjuvant (Tx), ici un accélérateur de durcissement, est défini par une courbe selon la figure 2b. Selon un deuxième exemple de modélisation représenté sur les figures 3a et 3b, on désire déposer (n) cordons de colle sur un matériau en bande (13) de longueur (L) défilant à une vitesse prédéterminée (W), la polymérisation de la colle s'effectue au même moment, en tous les points des rubans, quelle que soit leur position relative sur la longueur (L). La durée de durcissement est alors régie par la courbe de la figure 3b montrant (Tx) en fonction du déplacement (D). ke module (8) gère alors le taux d'accélérateur (4) amené à la chambre (3) selon la courbe de la figure 3b et selon les débits des composants (1 et/ou 2) mesurés par (5 et/ou 6). La figure 4 montre une coulée effectuée en deux temps. On dépose d'abord un cordon de polymère (14) mélangé à un agent gélifiant, délimitant une surface prédéterminée et fermée (17) sur une forme (18). La gélification du ruban (14) définit une forme dans laquelle on peut couler le même polymère non gélifié en modifiant le taux d'adjonction du gélifiant, afin de former l'enrobage 15). Le module (8) gère ces temps de coulée ainsi que les taux respectifs des adjuvants et leur nature (4 et/ou 7). Bien entendu les possibilités de modélisation sont multiples et ne sont pas limitées aux exemples décrits cidessus, on peut notamment jouer sur les paramètres suivants pris indépendamment on en combinaison: - durée de l'adjonction, - type d'écoulement de l'adjuvant: continu, discontinu, en palier, etc... - le moment de l'adjonction, - nombre d'adjuvants, en fonction de différents paramètres de la coulée, par exemple: - son volume, - sa durée, - son débit. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, dans le cas d'un agent gélifiant ou d'un agent de polymération, afin d'éviter les risques de pollution et/ou d'encrassement l'apport (20) de l'adjuvant a lieu dans la veine d'arrivée (21) de la base (1), le plus près possible de la chambre de mélange (3), comme le montrent les figures 5 et6. La buse (22) est positionnée de façon à ce que la distance (x) soit la plus petite possible afin de réduire l'inertie du système, et de façon à ce que l'extrémité de la buse (22) soit à peu près au centre de la veine (y w rayon de la veine) afin d'augmenter l'homogénéité du mélange base-adjuvant. D'autres types d'adjuvants, par exemple un colorant, peuvent être introduits par une buse débouchant directement dans la chambre de mélange (3). REVENDICATIONS 1. Procédé pour le dosage d'au moins un adjuvant dans un mélange de polymères réalisé dans une chambre de mélange, procédé permettant de doser ledit adjuvant en fonction des débits des composants du mélange, caractérisé en ce que l'on prédétermine un modèle de variation de l'un au moins des paramètres ou caractéristiques physiques du mélange en faisant varier, selon une loi prédéterminée, le taux d'adjonction du ou des adjuvants. 2. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que, en outre, on asservit ledit modèle de variation au débit de coulée du mélange. 3. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'on choisit le ou les adjuvants dans l'ensemble (accélérateur de durcissement, gélificateur, catalyseur, agent tixotropant, colorant). 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on introduit le ou les adjuvants dans la veine d'arrivée d'un composant de base du mélange de polymères et le plus près possible de la chambre de mélange. 5. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'on introduit le ou les adjuvants directement dans la chambre de mélange (3). 6. Dispositif pour le mélange de plusieurs polymères liquides (1,2) dans une chambre de mélange (3) comportant des moyens de contrôle du taux d'au moins un adjuvant introduit (4,7) dans le mélange en fonction des débits des composants du mélange mesurés par des ensembles de mesures (5,6) caractérisé en ce qu'il comporte un module (8) permettant d'une part de déterminer un modèle de variation de l'un au moins des paramètres ou caractéristiques physiques du mélange en faisant varier, selon une loi prédéterminée, le taux d'adjonction du ou des adjuvants (4) et d'autre part d'asservir ledit modèle au débit de coulée du mélange. 7. Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comporte une buse d'arrivée (99) d'adjuvant dont l'extrémité débouche dans la veine (21) d'arrivée du composant de base du mélange, et le plus près possible de la chambre de mélange (3). 8. Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comporte une buse d'arrivée de l'adjuvant débouchant dans la chambre de mélange (3).