FR2728345A1 - Injection press rheometer of longer operating life - Google Patents
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Abstract
Description
RHEOMEIRE lsOUR IPRESSE A IER
L'invention concerne un rhéomètre destiné à être monté en bout du cylindre de la vis d'une presse à injecter, et qui possède un conduit d'écoulement d'un matériau polymère thermoplastique, le long duquel sont placés des capteurs de la pression dudit matériau en cours d'écoulement.RHEOMEIRE lsOUR IPRESSE A IER
The invention relates to a rheometer intended to be mounted at the end of the cylinder of the screw of an injection molding machine, and which has a flow conduit for a thermoplastic polymeric material, along which are sensors for the pressure of said injector. material being flowed.
On sait que la viscosité d'un matériau polymère peut varier d'un lot de matière à l'autre et en fonction des caractéristiques de fonctionnement et des paramètres de réglage de la presse. Les capteurs de pression du rhéomètre, places respectivement en amont et en aval du conduit d'écoulement permettent dans ce cas, le contrôle du paramètre nécessaire au calcul de la viscosité du matériau.It is known that the viscosity of a polymer material can vary from one batch of material to another and according to the operating characteristics and adjustment parameters of the press. In this case, the rheometer pressure sensors, placed respectively upstream and downstream of the flow conduit, allow the control of the parameter necessary for calculating the viscosity of the material.
Le rhéomètre relié à une unité de traitement d'informations constitue de la sorte un moyen de contrôle préalable de la viscosité du matériau et favorise le réajustement éventuel de la température et des paramètres de fonctionnement de la presse.The rheometer connected to an information processing unit thus constitutes a means of prior control of the viscosity of the material and promotes the possible readjustment of the temperature and of the operating parameters of the press.
La publication FR-A-2.686.694 décrit un rhéomètre dans lequel le conduit d'écoulement possède des perçages transversaux de réception des capteurs de pression en contact avec le polymère.The publication FR-A-2,686,694 describes a rheometer in which the flow conduit has transverse holes for receiving the pressure sensors in contact with the polymer.
Le problème non résolu par l'utilisation industrielle de tels rhéomètres est lié au fait que la fragilité des capteurs de pression nécessite des interventions fréquentes sur le rhéomètre qui génèrent des arrêts de fonctionnement de la presse et des arrêts de production.The problem not resolved by the industrial use of such rheometers is linked to the fact that the fragility of the pressure sensors necessitates frequent interventions on the rheometer which generate stops in operation of the press and stops in production.
L'invention a pour but de remédier au problème précité et a pour objet un rhéomètre dans lequel au moins deux capteurs mesurent une perte de charge du polymère dans le conduit d'écoulement et sans contact avec le polymère, dans le but d'augmenter leur durée de vie et d'éviter la présence du polymère devant les éléments sensibles du capteur.The invention aims to remedy the aforementioned problem and relates to a rheometer in which at least two sensors measure a pressure drop of the polymer in the flow conduit and without contact with the polymer, in order to increase their lifespan and avoid the presence of the polymer in front of the sensitive elements of the sensor.
Selon l'invention le conduit d'écoulement est monté avec jeu dans le corps du rhéomètre et s'étend axialement devant des logements de capteurs portés par ledit corps et sa paroi est déformable élastiquement sous l'action de la force due à la pression du polymère.According to the invention, the flow conduit is mounted with clearance in the body of the rheometer and extends axially in front of sensor housings carried by said body and its wall is elastically deformable under the action of the force due to the pressure of the polymer.
Le rhéomètre ainsi réalisé permet une mesure répétitive des pertes de charge dans le conduit d'écoulement sans entretien préalable des capteurs.The rheometer thus produced allows repetitive measurement of the pressure drops in the flow duct without prior maintenance of the sensors.
n évite également tout contact entre le polymère et les capteurs.n also avoids any contact between the polymer and the sensors.
ll suffit de la sorte d'effectuer des mesures différentielles des déformations élastiques locales du conduit d'écoulement sous l'effet de la pression radiale communiquée par le polymère, d'alimenter par les signaux délivrés par les capteurs une unité de traitement dont les signaux de sortie, en valeur représentative de la viscosité, sont comparés à des valeurs de consigne, afin qu'un écart déterminé des dites valeurs déclenche le processus d'autocorrection des paramètres de fonctionnement de la presse. It suffices in this way to carry out differential measurements of the local elastic deformations of the flow conduit under the effect of the radial pressure communicated by the polymer, to supply by the signals delivered by the sensors a processing unit whose signals The output values, as a value representative of the viscosity, are compared with set values, so that a determined deviation from said values triggers the self-correction process of the operating parameters of the press.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture d'un exemple de réalisation du rhéomètre en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une coupe longitudinale schématique du rhéomètre monté
sur une presse à injecter.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading an embodiment of the rheometer with reference to the appended drawing in which: - Figure 1 is a schematic longitudinal section of the rheometer mounted
on an injection molding machine.
- la figure 2 est une coupe longitudinale à une plus grande échelle du
conduit d'écoulement et de son montage dans le corps du rhéomètre.~
En référence à la figure 1, on voit que le corps 1 du rhéomètre est disposé entre la buse d'injection 2 et le fourreau 3 de la presse à injecter contenant la vis 4. Le corps 1 porte un alésage axial 5 qui met en communication la buse 2 et le fourreau 3. Le corps 1 est percé radialement de logements de montage 7 de capteurs 8, 9 séparés d'une distance axiale connue "d". - Figure 2 is a longitudinal section on a larger scale of the
flow conduit and its mounting in the body of the rheometer. ~
Referring to Figure 1, we see that the body 1 of the rheometer is disposed between the injection nozzle 2 and the sleeve 3 of the injection molding machine containing the screw 4. The body 1 carries an axial bore 5 which puts in communication the nozzle 2 and the sleeve 3. The body 1 is pierced radially with mounting housings 7 of sensors 8, 9 separated by a known axial distance "d".
Un élément chauffant extérieur 10 géré par un thermocouple 11, assure la régulation thermique du corps 1 du rhéomètre. L'alésage 5 porte un conduit d'écoulement 12 du matériau polymère dont la paroi 13 est séparée par un jeu radial de la paroi de l'alésage 5. An external heating element 10 managed by a thermocouple 11 ensures the thermal regulation of the body 1 of the rheometer. The bore 5 carries a flow duct 12 for the polymer material, the wall 13 of which is separated by a radial clearance from the wall of the bore 5.
Le conduit 12 est conçu de façon à se déformer élastiquement dans le sens radial en supportant de fortes pressions et les contraintes dues à son utilisation industrielle.The duct 12 is designed so as to deform elastically in the radial direction while supporting high pressures and the stresses due to its industrial use.
Son diamètre dépend de la presse, de l'outillage, du matériau mis en oeuvre, des conditions de moulage et du type d'acier le composant.Its diameter depends on the press, the tooling, the material used, the molding conditions and the type of steel composing it.
Sa longueur est telle que la distance entre chaque extrémité dudit conduit et l'axe du capteur le plus proche soit suffisante pour que la déformation radiale du conduit localisée au niveau dudit axe ne soit pas perturbée par la fixation de l'extrémité considérée du conduit. Par ailleurs la distance "d" entre les axes des capteurs doit être suffisante pour que la déformation radiale du conduit localisée au niveau d'un des axes ne soit pas perturbée par la déformation radiale du conduit localisée au niveau de l'autre axe.Its length is such that the distance between each end of said conduit and the nearest sensor axis is sufficient so that the radial deformation of the conduit located at said axis is not disturbed by the fixing of the considered end of the conduit. Furthermore, the distance "d" between the axes of the sensors must be sufficient so that the radial deformation of the conduit located at one of the axes is not disturbed by the radial deformation of the conduit located at the level of the other axis.
Les capteurs sont des goujons extensométriques et piézoélectriques qui admettent des températures de fonctionnement de 400"C et mesurent les déformations élastiques locales du conduit d'écoulement 12.The sensors are extensometric and piezoelectric studs which admit operating temperatures of 400 "C and measure the local elastic deformations of the flow conduit 12.
Comme indiqué sur la figure 2, les logements des capteurs 7 sont diamétralement opposés à des puits de réception 14 de pièces de réaction 15. Cellesci permettent d'équilibrer les forces extérieures exercées sur le conduit 12 par les capteurs 8, 9 lors de la mise en précontrainte desdits capteurs.As shown in Figure 2, the housing of the sensors 7 are diametrically opposite to the receiving wells 14 of reaction parts 15. These allow to balance the external forces exerted on the conduit 12 by the sensors 8, 9 during the setting prestressed by said sensors.
Les capteurs 8, 9 permettent, pendant toute la phase d'injection du polymère, un prélèvement des signaux représentatifs de la pression et de la perte de charge donnant des informations non seulement sur leur niveau absolu, mais encore sur leurs fluctuations.The sensors 8, 9 allow, throughout the polymer injection phase, a sampling of the signals representative of the pressure and of the pressure drop giving information not only on their absolute level, but also on their fluctuations.
Les données cidessus sont alors traitées par un ordinateur à l'aide d'un modèle scientifique d'interprétation desdites mesures de pression et de température, en provenance respectivement des capteurs 8, 9 et du thermocouple 1 1 ainsi que des valeurs de déplacement ou de vitesse de déplacement de la vis 4, pour en déduire la viscosité et la variation de viscosité du matériau polymère injecté. The above data are then processed by a computer using a scientific model for interpreting said pressure and temperature measurements, coming respectively from sensors 8, 9 and thermocouple 11, as well as displacement or speed of movement of the screw 4, in order to deduce therefrom the viscosity and the variation in viscosity of the polymer material injected.
Le signal délivré par le rhéomètre est géré à l'aide d'un logiciel spécifique qui s'occupe du traitement des données, et qui détermine les viscosités à chaque instant d'un cycle d'injection. Par comparaison avec des consignes limites, le signal délivré par le rhéomètre peut déclencher la modification de certains paramètres de fonctionnement de la presse tels que la température, la vitesse d'injection, la pression, etc Le remplissage correct du moule est ainsi rétabli.The signal delivered by the rheometer is managed using specific software which deals with data processing, and which determines the viscosities at each instant of an injection cycle. By comparison with limit setpoints, the signal delivered by the rheometer can trigger the modification of certain operating parameters of the press such as temperature, injection speed, pressure, etc. The correct filling of the mold is thus restored.
Le produit final obtenu résultant de l'intervention de la presse est remarquable par ses qualités, malgré certains changements éventuels intervenant en cours du cycle de fabrication tels que la compressibilité ou la viscosité des lots de matière traités. The final product obtained resulting from the intervention of the press is remarkable for its qualities, despite certain possible changes occurring during the manufacturing cycle such as the compressibility or the viscosity of the batches of material treated.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9415184A FR2728345A1 (en) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | Injection press rheometer of longer operating life |
Applications Claiming Priority (1)
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| FR9415184A FR2728345A1 (en) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | Injection press rheometer of longer operating life |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2728345A1 true FR2728345A1 (en) | 1996-06-21 |
| FR2728345B1 FR2728345B1 (en) | 1997-02-28 |
Family
ID=9469878
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9415184A Granted FR2728345A1 (en) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | Injection press rheometer of longer operating life |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2728345A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2765339A1 (en) * | 1997-06-25 | 1998-12-31 | Aerospatiale | Rheometer used between pressure injection moulding machine and injection point |
Citations (4)
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| US3930402A (en) * | 1973-03-02 | 1976-01-06 | Gist-Brocades N.V. | Viscosimeter |
| FR2345716A1 (en) * | 1976-03-27 | 1977-10-21 | Weber Gerhard | PROCESS FOR DETERMINING THE RHEOLOGICAL BEHAVIOR OF LIQUIDS FOR A MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSE, AND APPARATUS FOR IMPLEMENTING THE PROCESS |
| US4992487A (en) * | 1990-01-09 | 1991-02-12 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for determining flow behavior index and using index to control polymer rheology and physical properties |
| FR2686694A1 (en) * | 1992-01-28 | 1993-07-30 | Conservatoire Nal Arts Metiers | RHEOMETER FOR INJECTION PRESS. |
-
1994
- 1994-12-16 FR FR9415184A patent/FR2728345A1/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2728345B1 (en) | 1997-02-28 |
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