FR3082138A1 - Installation de production de recipients a arret d'urgence progressif - Google Patents

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Abstract

Installation (1) de production de récipients (2) à partir d'ébauches (3), qui comprend : Une unité (4) de formage des récipients (2) à partir des ébauches (3), qui comprend un convoyeur (5) principal et une motorisation (M1) principale Une unité (12) de traitement préalable des ébauches (3), qui comprend un convoyeur (14) secondaire et une motorisation (M2) secondaire ; Une unité (11) de contrôle pilotant la motorisation (M1) principale et la motorisation (M2) secondaire, programmée pour : ○ Tant qu'aucun défaut n'est détecté au moins dans l'unité (12) de traitement, synchroniser les motorisations (M1, M2) ; ○ Dès lors qu'un défaut est détecté dans l'unité (12) de traitement, commander l'arrêt de l'alimentation de l'unité (12) de traitement en ébauches (3), la désynchronisation de la (M2) secondaire, l'éjection des ébauches (3) de l'unité (12) de traitement, et l'arrêt de la motorisation (M2) secondaire.

Description

Installation de production de récipients à arrêt d’urgence progressif
L’invention a trait à la production des récipients à partir d’ébauches en matière plastique (notamment en PET). Elle concerne, plus particulièrement, une installation de production de récipients et un procédé de pilotage d’une telle installation.
Une installation de production de récipients comprend, classiquement, une unité de formage des récipients, une unité de traitement préalable (par ex. thermique) des ébauches, et un dispositif auxiliaire de transfert des ébauches de l’unité de traitement à l’unité de formage.
L’unité de formage comprend, de manière connue, un convoyeur principal (par ex. un carrousel), qui définit un trajet de formage (typiquement circulaire), une pluralité de postes de formage portés par le convoyeur principal et incluant chacun un moule (par ex. s’ouvrant en portefeuille) à l’empreinte d’un récipient, et une motorisation principale couplée au convoyeur principal et pilotée par une unité de contrôle pour déplacer les postes de formage le long du trajet de formage.
L’unité de traitement des ébauches comprend, de manière connue, un convoyeur secondaire (incluant typiquement une chaîne circulant sur des roues) définissant un trajet de traitement (formé par ex. de portions rectilignes et de portions courbes) et une pluralité d’organes de préhension des ébauches, portés par le convoyeur secondaire.
Le dispositif auxiliaire de transfert des ébauches de l’unité de traitement à l’unité de formage comprend, de manière connue, un convoyeur auxiliaire (par ex. une roue) définissant un trajet de transfert (typiquement circulaire) tangent au trajet de traitement et au trajet de formage, et une pluralité d’organes de préhension des ébauches portés par le convoyeur auxiliaire.
Une installation de ce type est très schématiquement décrite dans le brevet européen EP1851517 (Sidel Participations).
Le déplacement des ébauches le long du trajet de traitement, du trajet de transfert et du trajet de formage doit se faire à la même cadence. Il est donc nécessaire de coupler le convoyeur secondaire et le convoyeur auxiliaire au convoyeur principal. Ce couplage est classiquement effectué de manière physique, au moyen de courroies, qui circulent sur des poulies équipant respectivement le convoyeur principal, le convoyeur secondaire et le convoyeur auxiliaire.
Il arrive cependant que l’unité de traitement soit affectée d’un défaut nécessitant son arrêt pour permettre une opération humaine de maintenance. Dans une unité de conditionnement thermique, équipée de batteries de lampes halogènes pour chauffer les ébauches, le défaut le plus fréquent est la défaillance d’une lampe. Une lampe défaillante doit être immédiatement remplacée, car elle affecte le profil de chauffe des ébauches, ce qui se répercute, in fine, sur la qualité des récipients produits.
Compte tenu du couplage physique du convoyeur secondaire au convoyeur principal, l’arrêt d’urgence de l’unité de traitement, imposé par la nécessité que l’opération de maintenance soit réalisée en toute sécurité pour le personnel, implique l’arrêt d’urgence de l’unité de formage. Non seulement les ébauches présentes dans l’unité de formage et non encore formées sont perdues (car leur matière, initialement ramollie par la chauffe, finit par se solidifier en refroidissant), mais il est impossible de redémarrer l’unité de formage sans la vidanger au préalable de ces ébauches non formées, car la poursuite du formage provoquerait des dégâts matériels (notamment la casse de tiges d’étirage lorsque l’unité de formage est une unité d’étirage soufflage). La vidange doit s’effectuer à la main, ce qui nécessite le déverrouillage manuel de chaque moule et le retrait des ébauches non formées.
Concrètement, l’unité de contrôle commande l’arrêt d’urgence de la motorisation principale. Compte tenu de l’inertie propre du convoyeur principal (portant les postes de formage), qu’il faut freiner, l’arrêt prend plusieurs secondes. Le convoyeur secondaire et le convoyeur auxiliaire, qui sont couplés au convoyeur principal, ajoutent leurs inerties propres et rallongent d’autant la durée du freinage.
Il résulte d’une telle procédure d’arrêt d’urgence un gaspillage de matière qui se reproduit à chaque arrêt d’urgence imposé par une simple opération de maintenance sur l’unité de traitement.
Un objectif de l’invention est de limiter, à l’occasion d’une procédure d’arrêt d’urgence d’une l’installation de production de récipients, la perte des ébauches non formées.
A cet effet, il est proposé, en premier lieu, une installation de production de récipients à partir d’ébauches en matière plastique, qui comprend :
Une unité de formage des récipients à partir des ébauches, qui comprend :
• Un convoyeur principal définissant un trajet de formage ;
• Une pluralité de postes de formage portés par le convoyeur principal et incluant chacun un moule à l’empreinte d’un récipient ;
• Une motorisation principale couplée au convoyeur principal pour déplacer les postes de formage le long du trajet de formage ;
Une unité de traitement préalable des ébauches, qui comprend :
• Un convoyeur secondaire définissant un trajet de traitement ;
• Une pluralité d’organes de préhension des ébauches, portés par le convoyeur secondaire ;
• Une motorisation secondaire couplée au convoyeur secondaire, indépendante de la motorisation principale ;
Un dispositif auxiliaire de transfert des ébauches de l’unité de traitement à l’unité de formage, qui comprend :
• Un convoyeur auxiliaire définissant un trajet de transfert tangent au trajet de traitement en un point de transfert ;
• Une pluralité d’organes de préhension des ébauches, portés par le convoyeur auxiliaire ;
• Une motorisation auxiliaire couplée au convoyeur auxiliaire, indépendante de la motorisation principale ;
Une unité de contrôle pilotant la motorisation principale, la motorisation secondaire et la motorisation auxiliaire, et programmée pour :
o Tant qu’aucun défaut n’est détecté au moins dans l’unité de traitement, synchroniser la motorisation auxiliaire sur la motorisation principale, et la motorisation secondaire sur la motorisation principale ou sur la motorisation auxiliaire ;
o Dès lors qu’un défaut est détecté dans l’unité de traitement : o Interrompre l’alimentation en ébauches de l’unité de traitement ;
o Commander la désynchronisation de la motorisation secondaire de la motorisation auxiliaire ou de la motorisation principale ;
o Commander l’arrêt de la motorisation secondaire ;
o Tant que la motorisation secondaire n’est pas détectée à l’arrêt, commander l’éjection des ébauches portées par le convoyeur secondaire et parvenant à un point d’éjection situé sur le trajet de traitement en amont du point de transfert.
De la sorte, l’arrêt de l’unité de traitement peut être commandé indépendamment de l’état de l’unité de formage. Ainsi, le formage des récipients peut se poursuivre jusqu’à épuisement des ébauches déjà introduites dans l’unité de formage, ou déjà présentes dans le dispositif auxiliaire de transfert. Cela réduit les pertes, et permet de raccourcir le délai d’intervention sur l’unité de traitement.
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison.
Ainsi, par exemple, l’unité de contrôle peut être programmée pour, dès lors que l’unité de formage est détectée vide de récipients ou d’ébauches, commander l’arrêt de la motorisation principale.
L’unité de contrôle peut en outre être programmée pour, dès lors que le dispositif auxiliaire de transfert est détecté vide d’ébauches, commander la désynchronisation de la motorisation auxiliaire de la motorisation principale, suivie le cas échéant de l’arrêt de la motorisation auxiliaire.
Chaque motorisation est par ex. un moteur-couple.
Selon un mode de réalisation, l’installation comprend par ailleurs un capotage définissant une enceinte principale dans laquelle est logée l’unité de formage, et une enceinte secondaire séparée de l’enceinte principale et dans laquelle est au moins partiellement logée l’unité de traitement, ce capotage comprenant :
Un châssis définissant au moins un dormant principal qui borde l’enceinte principale, et un dormant secondaire qui borde l’enceinte secondaire ;
Au moins un ouvrant principal monté sur le dormant principal entre une position ouverte dans laquelle l’ouvrant principal est écarté du dormant principal pour donner accès à l’enceinte principale par l’extérieur, et une position fermée dans laquelle l’ouvrant principal est logé dans le dormant principal pour interdire l’accès à l’enceinte principale par l’extérieur ;
Un système de verrouillage et déverrouillage de l’ouvrant principal en position fermée, relié à l’unité de contrôle ;
Au moins un ouvrant secondaire monté sur le dormant secondaire entre une position ouverte dans laquelle l’ouvrant secondaire est écarté du dormant secondaire pour donner accès à l’enceinte secondaire par l’extérieur, et une position fermée dans laquelle l’ouvrant secondaire est logé dans le dormant secondaire pour interdire l’accès à l’enceinte secondaire par l’extérieur ;
Un système de verrouillage et déverrouillage de l’ouvrant secondaire en position fermée, relié à l’unité de contrôle.
Dans ce cas, l’unité de contrôle est avantageusement programmée pour, dès lors que la motorisation secondaire est détectée à l’arrêt, commander le déverrouillage de l’ouvrant secondaire.
L’unité de contrôle peut en outre être est programmée pour, dès lors que la motorisation principale est détectée à l’arrêt, commander le déverrouillage de l’ouvrant principal dans l’hypothèse où une intervention dans l’enceinte principale s’avérerait nécessaire.
Il est proposé, en deuxième lieu, un procédé de pilotage d’une installation de production de récipients telle que présentée ci-dessus, qui comprend les opérations, commandées par l’unité de contrôle, consistant à :
o Tant qu’aucun défaut n’est détecté au moins dans l’unité de
traitement, synchroniser la motorisation auxiliaire sur la
motorisation principale, et la motorisation secondaire sur la
motorisation principale ou sur la motorisation auxiliaire ;
o Dès lors qu’un défaut est détecté dans l’unité de traitement :
o Interrompre l’alimentation en ébauches de l’unité de traitement ;
o Commander la désynchronisation de la motorisation secondaire de la motorisation auxiliaire ou de la motorisation principale ;
o Commander l’arrêt de la motorisation secondaire ;
o Tant que la motorisation secondaire n’est pas détectée à l’arrêt, commander l’éjection des ébauches portées par le convoyeur secondaire et parvenant à un point d’éjection situé sur le trajet de traitement en amont du point de transfert.
D’autres objets et avantages de l’invention apparaîtront à la lumière de la description d’un mode de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels :
La FIG.1 est une vue en perspective, de dessus, d’une installation de production de récipients ;
La FIG.2 est une vue en perspective, de dessous, de l’installation de la FIG.1 ;
La FIG.3 est une vue de dessus de l’installation ;
Les FIG.4, FIG.5, FIG.6 et FIG.7 sont des vues similaires à la FIG.3, illustrant différentes phases successives d’un arrêt d’urgence ; les déplacements des différents convoyeurs y sont illustrés par des flèches en trait gras noir, l’absence de flèche signifiant l’arrêt du convoyeur.
Sur les dessins est représentée une installation 1 de production de récipients 2 à partir d’ébauches 3 en matière plastique. Selon un mode de réalisation illustré sur les dessins, les ébauches 3 sont des préformes, directement issue d’un moulage par injection. Cependant, dans d’autres modes de réalisation, les ébauches 3 pourraient être des récipients intermédiaires, ayant subi une ou plusieurs opérations préparatoires (comme un présoufflage). La matière est par ex. un polytéréphtalate d’éthylène (PET).
L’installation 1 comprend, en premier lieu, une unité 4 de formage des récipients 2 (par soufflage ou étirage soufflage) à partir des ébauches 3. Cette unité 4 de formage comprend un convoyeur 5 principal qui définit un trajet T1 de formage. Dans l’exemple illustré sur les dessins, le convoyeur 5 principal est un carrousel tournant, qui comprend une roue montée en rotation autour d’un axe X1 principal. Dans cet exemple, le trajet T1 de formage est circulaire.
L’unité 4 de formage comprend une pluralité de postes 6 de formage portés par le convoyeur 5 principal et incluant chacun un moule 7 à l’empreinte d’un récipient 3.
Dans l’exemple illustré, chaque moule 7 est monté sur le convoyeur 5 principal ; chaque moule 7 peut adopter :
Une position ouverte pour permettre l’introduction d’une ébauche 3 et l’évacuation d’un récipient 2 formé, et
Une position fermée pour permettre le formage d’un récipient 2 à partir d’une ébauche 3.
Selon un mode de réalisation illustré sur les dessins, chaque moule 7 comprend deux demi-moules articulés autour d’une charnière commune pour être soit écartés l’un de l’autre (dans la position ouverte du moule 7), soit réunis (dans la position fermée du moule 7). Chaque moule 7 est équipé d’un mécanisme d’ouverture et de fermeture (par ex. à bielles et came).
Chaque poste 6 de formage comprend en outre un dispositif d’injection, dans chaque ébauche 3 logée dans le moule 7, d’un fluide sous pression (par ex. de l’air) pour déformer l’ébauche 3 jusqu’à lui conférer l’empreinte du modèle de récipient lorsque la matière se trouve plaquée intérieurement contre le moule 7.
Selon un mode particulier de réalisation, l’unité 4 de formage est une machine d’étirage soufflage, et chaque poste 6 de formage est équipé d’une tige d’étirage montée en translation par rapport au moule 7 pour étirer l’ébauche 3 en même temps qu’elle est soufflée par injection de fluide.
L’unité 4 de formage comprend une motorisation M1 principale couplée au convoyeur 5 principal pour déplacer les postes 6 de formage le long du trajet T1 de formage. Plus précisément, dans l’exemple illustré, les postes 6 de formage sont entraînés dans un mouvement cyclique rotatif.
Dans le mode de réalisation illustré sur la FIG.2, le convoyeur 5 principal (sous forme de carrousel) est pourvu d’un arbre 8 principal : c’est à cet arbre 8 principal qu’est couplée la motorisation M1 principale.
Plus précisément, et selon un mode préféré de réalisation, la motorisation M1 principale est du type moteur-couple, c'est-à-dire qu’il s’agit d’un servomoteur sans balais à aimants permanents (encore appelé moteur synchrone à aimants permanents, ou encore moteur sans balais à courant continu). Divers modèles sont notamment proposés par la société Etel. Cette motorisation M1 comprend ainsi un rotor 9 central, directement monté sur l’arbre 8 principal (et solidaire en rotation de celuici) et un stator 10 périphérique.
Selon un exemple de réalisation, la motorisation M1 principale comprend une ou plusieurs bobines solidaire(s) du stator 10, et une série d’aimants permanents solidaires du rotor 9. Lorsque la bobine est parcourue par un courant électrique, elle induit dans les aimants permanents une force électromotrice qui anime le rotor 9 d’un mouvement de rotation dont la vitesse est proportionnelle à l’intensité du courant.
L’installation 1 comprend, en deuxième lieu, une unité 11 (électronique ou informatique) de contrôle pilotant la motorisation M1 principale.
L’unité 11 de contrôle est programmable; elle est reliée à la motorisation M1 principale par une liaison qui peut être filaire ou à radiofréquence.
L’unité 11 de contrôle se présente par ex. sous forme d’un automate programmable industriel (API), pourvu d’une électronique de commande (par ex. un processeur) et une interface homme-machine (typiquement un écran associé à un clavier, ou éventuellement un écran tactile) par laquelle un opérateur peut introduire des instructions ou prendre connaissance d’informations relatives au fonctionnement de l’installation 1.
Dans le mode de réalisation illustrée, l’unité 11 de contrôle est reliée au stator 10 pour commander l’intensité du courant délivré à la bobine.
L’installation 1 comprend, en troisième lieu, une unité 12 de traitement préalable des ébauches 3.
L’unité 12 de traitement est équipée de parois 13 rayonnantes devant lesquelles les ébauches 3 sont déplacées pour être exposées au rayonnement.
Selon un mode de réalisation, l’unité 12 de traitement est une unité de conditionnement thermique (c'est-à-dire de chauffe) des ébauches 3, agencée pour les porter à une température supérieure à la température de transition vitreuse de la matière (laquelle est de 80°C environ pour le PET). Dans ce cas, les parois 13 rayonnantes sont munies de sources de rayonnement infrarouge, typiquement des lampes halogènes.
Selon un autre mode de réalisation, l’unité 12 de traitement est une unité de décontamination par rayonnement ultraviolet. Dans ce cas, les parois 13 rayonnantes sont munies de sources de rayonnement ultraviolet, typiquement des lampes à décharge et vapeur de mercure.
L’unité 12 de traitement comprend un convoyeur 14 secondaire qui définit un trajet T2 de traitement parcouru (au moins partiellement) par les ébauches 3, ainsi qu’une pluralité d’organes 15 de préhension des ébauches 3, portés par le convoyeur 14 secondaire.
Le convoyeur 14 secondaire comprend par ex. une chaîne, et les organes 15 de préhension peuvent se présenter sous forme de dispositifs appelés tournettes, équipés d’un mandrin qui vient s’emmancher dans le col de chaque ébauche 3 pour, lors du parcours du trajet T2 de traitement, entraîner en rotation l’ébauche 3 pendant son exposition au rayonnement des parois 13.
Dans l’exemple illustré sur les dessins, une telle chaîne n’est, par souci de clarté, pas représentée. Le trajet T2 de traitement illustré comprend deux portions droites - chacune bordée de parois 13 rayonnantes en regard l’une de l’autre - reliées entre elles par deux portions courbes. Dans cet exemple, les portions courbes du trajet T2 de traitement sont définies par des roues pourvues de pinces de préhension des ébauches 3, ce qui ne correspond pas nécessairement à la réalité matérielle de l’unité 12 de traitement mais a le mérite de schématiser de grossière son architecture.
Ainsi, dans l’exemple illustré, le convoyeur 14 secondaire comprend une roue 16 motrice montée en rotation sur un axe X2 secondaire, matérialisé par un arbre 17 secondaire. Les organes 15 de préhension illustrés ici sont des pinces réparties à la périphérie de la roue 16 motrice, chacune pourvue d’une paire de mors aptes à venir s’encliqueter sur le col d’une ébauche 3.
Par ailleurs, l’unité 12 de traitement comprend une motorisation M2 secondaire, couplée au convoyeur 14 secondaire (ici à la roue secondaire). Cette motorisation M2 secondaire est indépendante de la motorisation M1 principale et est pilotée par l’unité 11 de contrôle. A cet effet, l’unité 11 de contrôle est reliée à la motorisation secondaire par une liaison qui peut être filaire ou à radiofréquence.
La motorisation M2 secondaire est avantageusement du type moteur-couple et comprend un rotor 18 solidaire de l’arbre 17 secondaire et un stator 19 relié à l’unité 11 de contrôle qui en commande l’intensité du courant d’alimentation.
Dans l’exemple illustré, le convoyeur 14 secondaire comprend une roue 20 suiveuse couplée à la roue 16 motrice, par ex. au moyen d’une courroie C.
Comme illustré sur les dessins, l’installation 1 comprend un dispositif 21 d’alimentation de l’unité 12 de traitement en ébauches 3. Ce dispositif 21 d’alimentation comprend par ex. un rail incliné auquel sont suspendues les ébauches 3, et le long duquel elles coulissent avant d’entrer dans l’unité 12 de traitement.
L’installation 1 comprend, en quatrième lieu, un dispositif 22 auxiliaire de transfert amont des ébauches 3 de l’unité 12 de traitement à l’unité 4 de formage.
Ce dispositif 22 auxiliaire de transfert amont comprend un convoyeur 23 auxiliaire amont qui définit un trajet T3 de transfert amont. Le trajet T3 de transfert amont est tangent au trajet T2 de traitement en un point PT de transfert. Le trajet T3 de transfert est par ailleurs tangent au trajet T1 de formage en un point PC de chargement.
Selon un mode de réalisation illustré sur les dessins, le convoyeur 23 auxiliaire amont se présente sous forme d’une roue, montée en rotation autour d’un axe X3 auxiliaire, matérialisé par un arbre 24 auxiliaire amont.
Le dispositif 22 auxiliaire de transfert amont comprend en outre une pluralité d’organes 25 de préhension des ébauches, portés par le convoyeur 23 auxiliaire amont. Dans l’exemple illustré, les organes 25 de préhension se présentent sous forme de pinces réparties à la périphérie de la roue, chacune pourvue d’une paire de mors aptes à venir s’encliqueter sur le col d’une ébauche 3.
Comme illustré notamment sur la FIG.2, le dispositif 22 auxiliaire de transfert amont comprend une motorisation M3 auxiliaire amont, couplée au convoyeur 23 auxiliaire amont (ici à la roue). Cette motorisation M3 auxiliaire amont est indépendante de la motorisation M1 principale et est pilotée par l’unité 11 de contrôle. A cet effet, l’unité 11 de contrôle est reliée à la motorisation M3 auxiliaire amont par une liaison qui peut être filaire ou à radiofréquence.
La motorisation M3 auxiliaire amont est avantageusement du type moteur-couple et comprend un rotor 26 solidaire de l’arbre 24 auxiliaire amont, et un stator 27 relié à l’unité 11 de contrôle qui en commande l’intensité du courant d’alimentation.
En fonctionnement normal de l’installation 1, c'est-à-dire tant qu’aucun défaut n’est détecté dans l’installation 1 (et au moins dans l’unité 12 de traitement), le convoyeur 5 principal, le convoyeur 14 secondaire et le convoyeur 23 auxiliaire amont sont mus par leurs motorisations M1, M2, M3 respectives, lesquelles, pilotées toutes séparément par l’unité 11 de contrôle, sont néanmoins synchronisées pour permettre :
Au point PT de transfert, le prélèvement, par le convoyeur 23 auxiliaire amont, des ébauches 3 issues du convoyeur 14 secondaire ;
Au point PC de déchargement, la dépose, par le convoyeur 23 auxiliaire amont, des ébauches 3 dans les moules 7.
Plus précisément, l’unité 11 de contrôle est programmée pour, tant qu’aucun défaut n’est détecté au moins dans l’unité 12 de traitement, synchroniser :
La motorisation M3 auxiliaire amont sur la motorisation M1 principale, et
La motorisation M2 secondaire sur la motorisation M1 principale ou sur la motorisation M3 auxiliaire amont.
En d’autres termes, la vitesse de rotation de la motorisation M3 auxiliaire amont est calée sur la vitesse de rotation de la motorisation M1 principale (c'est-à-dire que la vitesse de rotation de la motorisation M3 auxiliaire amont est maintenue à une fraction constante de la vitesse de rotation de la motorisation M1 principale).
Quant à la vitesse de rotation de la motorisation M2 secondaire, elle est soit calée sur la vitesse de rotation de la motorisation M1 principale, soit sur celle de la motorisation M3 auxiliaire amont.
En revanche, dès lors qu’un défaut est détecté dans l’unité 12 de traitement, la synchronisation de la motorisation M2 secondaire n’est pas maintenue.
Une mise en défaut de l’unité 12 de traitement peut être déclarée par ex. lorsqu’une paroi 13 rayonnante est défaillante, notamment lorsqu’une lampe n’émet plus. Le défaut est, dans ce cas, détecté par une variation du courant électrique parcourant la paroi 13 rayonnante.
Quelle que soit l’origine du défaut, dans la mesure où il nécessite un arrêt de l’unité 12 de traitement, l’unité 11 de contrôle est programmée pour, dès lors que ce défaut est détecté, exécuter une procédure d’arrêt d’urgence qui comprend plusieurs phases successives, à savoir :
Une première phase (A) de mise à l’arrêt de l’unité 12 de traitement (FIG.4, FIG.5) ;
Une deuxième phase (B) de mise à l’arrêt du dispositif 22 auxiliaire de transfert amont (FIG.6)
Une troisième phase (C) de mise à l’arrêt de l’unité 4 de formage (FIG.7).
Ces trois phases (A), (B), (C) peuvent se chevaucher dans le temps.
La première phase (A) de mise à l’arrêt de l’unité 12 de traitement comprend plusieurs étapes.
Une première étape (A.1) consiste, pour l’unité 11 de contrôle, (programmée à cet effet), à interrompre l’alimentation en ébauches 3 de l’unité 12 de traitement.
Cette étape est par ex. réalisée par blocage des ébauches 3 au sein (ou immédiatement en aval) du dispositif 21 d’alimentation. Ainsi, dans l’exemple illustré, l’installation 1 comprend un actionneur 28 mobile entre une position rétractée (FIG.3) dans laquelle l’actionneur 28 est écarté du trajet des ébauches 3 pour permettre leur entrée dans l’unité 12 de traitement, et une position déployée (FIG.4) dans laquelle l’actionneur 28 fait barrage aux ébauches 3 pour les empêcher d’être introduites dans l’unité 12 de traitement.
Dans ce cas, pour conduire l’étape (A.1), l’unité 11 de contrôle commande le passage de l’actionneur 28 de sa position rétractée à sa position déployée.
Une deuxième étape (A.2) consiste pour l’unité 11 de contrôle, (programmée à cet effet), à commander la désynchronisation de la motorisation M2 secondaire de la motorisation auxiliaire M3 amont (ou de la motorisation M1 principale, selon que la motorisation M2 secondaire était synchronisée sur l’une ou l’autre). La vitesse de rotation de la motorisation M2 secondaire (et donc la vitesse de déplacement du convoyeur 14 secondaire) n’est, dès lors, plus dépendante de la vitesse de rotation de la motorisation M1 principale (ou de la motorisation M3 auxiliaire amont).
Cela permet à l’unité 11 de contrôle de piloter le mouvement du convoyeur 14 secondaire sans interférer avec le mouvement du convoyeur 5 principal et du convoyeur 23 auxiliaire amont.
Une troisième étape (A.3) consiste, pour l’unité 11 de contrôle (programmée à cet effet), à commander l’arrêt de la motorisation M2 secondaire.
L’arrêt de la motorisation M2 secondaire n’est pas immédiat, car le convoyeur 14 secondaire est affecté d’une certaine inertie en raison de sa masse. Concrètement, la commande d’arrêt de la motorisation M2 secondaire peut s’effectuer soit par une réduction progressive (quoique rapide) de la vitesse de rotation de la motorisation M2 secondaire, soit par une mise en roue libre de la motorisation M2 secondaire, accompagnée d’un freinage de l’arbre 17 secondaire (freinage commandé par l’unité 11 de contrôle).
Le défaut détecté est un indice de ce que le traitement des ébauches 3 n’est plus conforme au traitement nominal, et les ébauches encore présentes dans l’unité 12 de traitement lorsque le défaut est détecté ne doivent, autant que possible, pas être transférées vers l’unité 4 de formage.
Comme la motorisation M2 secondaire est désynchronisée de la motorisation M1 principale (ou de la motorisation M3 auxiliaire amont), et comme le convoyeur 14 secondaire commence à ralentir, les mouvements du convoyeur 14 secondaire et du convoyeur 23 auxiliaire amont ne sont plus synchrones, et il convient par conséquent d’éjecter les ébauches 3 avant qu’elles ne parviennent au point PT de transfert, ou lorsqu’elles y parviennent.
Il est donc prévu, sur le trajet T2 de traitement, un point PE d’éjection situé en amont du point PT de transfert (dans le sens de déplacement ordinaire des ébauches 3 le long du trajet T2 de traitement en fonctionnement normal de l’installation 1). Ici, le terme « amont » est inclusif, c'est-à-dire qu’il couvre le cas où le point PE d’éjection est confondu avec le point PT de transfert.
Concrètement, pour permettre l’éjection des ébauches 3, l’installation 1 est équipée d’un éjecteur 29 positionné au droit du point PE d’éjection, mobile entre une position inactive dans laquelle l’éjecteur 29 est écarté du trajet des préformes 3, et une position active (représentée sur la FIG.4) dans laquelle l’éjecteur 29 est interposé sur le trajet des préformes 3, au point PE d’éjection, pour les dévier de leur trajectoire et ainsi empêcher leur chargement sur le convoyeur 23 auxiliaire amont.
Ainsi, une quatrième étape (A.4) de la première phase d’arrêt de l’unité de traitement consiste, pour l’unité 11 de contrôle (programmée à cet effet) et tant que la motorisation M2 secondaire n’est pas détectée à l’arrêt, à commander l’éjection des ébauches 3 portées par le convoyeur 14 secondaire et parvenant au point PE d’éjection.
Concrètement, pour conduire l’étape (A.4), l’unité 11 de contrôle commande le passage de l’éjecteur 29 de sa position inactive à sa position active.
L’éjection des ébauches 3 se poursuit tant que le convoyeur 14 secondaire n’est pas détecté à l’arrêt.
Pendant la première phase (A) d’arrêt de l’unité 12 de traitement, les récipients 2 continuent d’être formés dans l’unité 4 de formage, et ce tant que des ébauches 3 lui sont délivrées par le dispositif 22 auxiliaire de transfert amont.
De même, tant qu’il n’est pas détecté vide d’ébauches 3, le dispositif 22 auxiliaire de transfert amont continue de transférer des ébauches 3 vers l’unité 4 de formage en vue de former des récipients 2.
La deuxième phase (B) de mise à l’arrêt du dispositif 22 auxiliaire de transfert amont comprend plusieurs étapes.
Une première étape (B.1) consiste, pour l’unité 11 de contrôle (programmée à cet effet), dès que le convoyeur 23 auxiliaire amont est détecté vide d’ébauches 3, à commander la désynchronisation de la motorisation M3 auxiliaire amont de la motorisation M1 principale.
Une deuxième étape (B.2) consiste, pour l’unité 11 de contrôle (programmée à cet effet), à commander l’arrêt de la motorisation M3 auxiliaire amont.
L’arrêt de la motorisation M3 auxiliaire amont n’est pas immédiat, car le convoyeur 23 auxiliaire amont est affecté d’une certaine inertie en raison de sa masse. Concrètement, la commande d’arrêt de la motorisation M3 auxiliaire amont peut s’effectuer soit par une réduction progressive (quoique rapide) de la vitesse de rotation de la motorisation M3 auxiliaire amont, soit par une mise en roue libre de la motorisation M3 auxiliaire amont, accompagnée d’un freinage de l’arbre 24 auxiliaire amont (freinage commandé par l’unité 11 de contrôle).
La troisième phase (C) de mise à l’arrêt de l’installation 1 consiste essentiellement, pour l’unité 11 de contrôle (programmée à cet effet), dès que le l’unité 4 de formage est détectée vide d’ébauches 3 et/ou de récipients 2, à commander l’arrêt de la motorisation M1 principale.
Selon un mode particulier de réalisation, illustré sur les dessins, l’installation 1 comprend un dispositif 30 auxiliaire de transfert aval des récipients 2 formés depuis l’unité 4 de formage vers une (ou plusieurs) autre(s) machine(s), agencée pour effectuer des opérations complémentaires sur les récipients 2 (typiquement remplissage, bouchage, étiquetage).
Ce dispositif 30 auxiliaire de transfert aval comprend un convoyeur auxiliaire aval qui définit un trajet T4 de transfert aval. Le trajet T4 de transfert aval est tangent au trajet T1 de formage en un point PD de déchargement.
Selon un mode de réalisation illustré sur les dessins, le dispositif 30 auxiliaire de transfert aval se présente sous forme d’une roue, montée en rotation autour d’un axe X4 auxiliaire aval, matérialisé par un arbre auxiliaire aval.
Le dispositif 30 auxiliaire de transfert aval comprend en outre une pluralité d’organes 33 de préhension des récipients 2, portés par le convoyeur 31 auxiliaire aval. Dans l’exemple illustré, les organes 33 de préhension se présentent sous forme de pinces réparties à la périphérie de la roue, chacune pourvue d’une paire de mors aptes à venir s’encliqueter sur le col d’un récipient 2.
Comme illustré notamment sur la FIG.2, le dispositif 30 auxiliaire de transfert aval comprend une motorisation M4 auxiliaire aval, couplée au convoyeur 31 auxiliaire aval (ici à la roue). Cette motorisation M4 auxiliaire aval est indépendante de la motorisation M1 principale et est pilotée par l’unité 11 de contrôle. A cet effet, l’unité 11 de contrôle est reliée à la motorisation M4 auxiliaire aval par une liaison qui peut être filaire ou à radiofréquence.
La motorisation M4 auxiliaire aval est avantageusement du type moteur-couple et comprend un rotor 34 solidaire de l’arbre 32 auxiliaire aval, et un stator 35 relié à l’unité 11 de contrôle qui en commande l’intensité du courant d’alimentation.
En fonctionnement normal de l’installation 1, c'est-à-dire tant qu’aucun défaut n’est détecté dans l’installation 1 (et au moins dans l’unité 12 de traitement), le convoyeur 31 auxiliaire aval est mu par sa motorisation M4 auxiliaire aval, laquelle est synchronisée sur la motorisation M1 principale pour permettre, au point PD de déchargement, le prélèvement par le convoyeur 31 auxiliaire aval, dans chaque moule 7 ouvert, des récipients 2 formés dans l’unité 4 de formage.
Plus précisément, l’unité 11 de contrôle est programmée pour, tant qu’aucun défaut n’est détecté au moins dans l’unité 12 de traitement, synchroniser la motorisation M4 auxiliaire aval sur la motorisation M1 principale.
En d’autres termes, la vitesse de rotation de la motorisation M4 auxiliaire aval est calée sur la vitesse de rotation de la motorisation M1 principale (c'est-à-dire que la vitesse de rotation de la motorisation M4 auxiliaire aval est maintenue à une fraction constante de la vitesse de rotation de la motorisation M1 principale).
En revanche, la mise à l’arrêt de l’installation 1 comprend avantageusement une quatrième phase (D) de mise à l’arrêt du dispositif 30 auxiliaire de transfert aval.
Cette quatrième phase (D) de mise à l’arrêt du dispositif 30 auxiliaire de transfert aval comprend plusieurs étapes.
Une première étape (D.1) consiste, pour l’unité 11 de contrôle (programmée à cet effet), dès que le dispositif 30 auxiliaire de transfert aval est détecté vide de récipients 2, à commander la désynchronisation de la motorisation M4 auxiliaire aval de la motorisation M1 principale.
Une deuxième étape (D.2) consiste, pour l’unité 11 de contrôle (programmée à cet effet), à commander l’arrêt de la motorisation M4 auxiliaire aval.
L’arrêt d’urgence de l’installation 1 est destiné à permettre la conduite d’une opération de maintenance. L’accès à la zone dans laquelle doit être conduite cette opération doit, à cet effet, être autorisé.
Dans l’exemple illustré sur la FIG.1 et sur les FIG.3 à FIG.7, l’installation 1 comprend un capotage 36 définissant une enceinte 37 principale dans laquelle est logée l’unité 4 de formage (et, éventuellement, le(s) dispositif(s) 22, 30 auxiliaire(s) de transfert), ainsi qu’une enceinte 38 secondaire, séparée de l’enceinte 37 principale, et dans laquelle est au moins partiellement logée l’unité 12 de traitement.
Plus précisément, ce capotage 36 comprend :
un châssis 39 définissant au moins un dormant 40 principal qui borde l’enceinte 37 principale ;
Au moins un ouvrant 41 principal (en pratique une porte) monté sur le dormant 40 principal entre :
• Une position ouverte dans laquelle l’ouvrant 41 principal est écarté du dormant 40 principal pour donner accès à l’enceinte 37 principale par l’extérieur, et • Une position fermée dans laquelle l’ouvrant 41 principal est logé dans le dormant 40 principal pour interdire l’accès à l’enceinte 37 principale par l’extérieur ;
Un système 42 de verrouillage et déverrouillage de l’ouvrant 41 principal en position fermée, relié à (et piloté par) l’unité 11 de contrôle ;
Un dormant 43 secondaire qui borde l’enceinte 38 secondaire ;
Au moins un ouvrant 44 secondaire (en pratique une porte) monté sur le dormant 43 secondaire entre :
• Une position ouverte dans laquelle l’ouvrant 44 secondaire est écarté du dormant 43 secondaire pour donner accès à l’enceinte 38 secondaire par l’extérieur, et • Une position fermée dans laquelle l’ouvrant 44 secondaire est logé dans le dormant 43 secondaire pour interdire l’accès à l’enceinte 38 secondaire par l’extérieur ;
Un système 45 de verrouillage et déverrouillage de l’ouvrant 44 secondaire en position fermée, relié à (et piloté par) l’unité 11 de contrôle.
Comme le capotage 36 définit deux enceintes 37, 38 distinctes qui permettent un accès séparé, d’une part, à l’unité 4 de formage (et, le cas échéant, au(x) dispositif(s) 22, 30 auxiliaire(s) de transfert) et, d’autre part, à l’unité 12 de traitement, il n’est pas nécessaire que l’unité 4 de formage soit à l’arrêt pour autoriser l’accès à l’enceinte 38 secondaire.
Ainsi, l’unité 11 de contrôle peut être programmée pour, dès lors que la motorisation M2 secondaire est détectée à l’arrêt, commander le déverrouillage de l’ouvrant 44 secondaire, comme illustré sur la FIG.6, où l’on voit que l’ouvrant (ou plusieurs ouvrants) 44 secondaire(s) est (sont) ouvert(s), alors même que l’unité 4 de formage continue de tourner.
Comme il peut être nécessaire d’intervenir ensuite sur l’unité 4 de formage, l’unité 11 de contrôle peut, en outre, être programmée pour, dès lors que la motorisation M1 principale est détectée à l’arrêt, commander le déverrouillage de l’ouvrant 41 principal, comme illustré sur 5 la FIG.7, où l’on voit que l’ouvrant 41 principal (ou plusieurs ouvrants 41 principaux) est (sont) ouvert(s).
Il résulte de l’architecture qui vient d’être décrite que, grâce à la mise à l’arrêt indépendante de l’unité 12 de traitement, les ébauches 3 en cours de formage ou de transfert ne sont pas perdues, mais peuvent 10 être formées.
L’inertie de l’unité 12 de traitement, assez faible, fait que son arrêt est assez rapide (plus rapide en tout cas que si l’unité 4 de formage devait être arrêtée simultanément). Il en résulte une accélération du processus de maintenance, au bénéfice de la productivité de 15 l’installation.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Installation (1) de production de récipients (2) à partir d’ébauches (3) en matière plastique, qui comprend :
    Une unité (4) de formage des récipients (2) à partir des ébauches (3), qui comprend :
    • Un convoyeur (5) principal définissant un trajet (T1) de formage ;
    • Une pluralité de postes (6) de formage portés par le convoyeur (5) principal et incluant chacun un moule (7) à l’empreinte d’un récipient (2) ;
    • Une motorisation (M1) principale couplée au convoyeur (5) principal pour déplacer les postes (6) de formage le long du trajet (T1) de formage ;
    Une unité (12) de traitement préalable des ébauches (3), qui comprend :
    • Un convoyeur (14) secondaire définissant un trajet (T2) de traitement ;
    • Une pluralité d’organes (15) de préhension des ébauches (3), portés par le convoyeur (14) secondaire ;
    Un dispositif (22) auxiliaire de transfert des ébauches (3) de l’unité (12) de traitement à l’unité (4) de formage, qui comprend :
    • Un convoyeur (23) auxiliaire définissant un trajet (T3) de transfert tangent au trajet (T2) de traitement en un point (PT) de transfert ;
    • Une pluralité d’organes (25) de préhension des ébauches (3), portés par le convoyeur (23) auxiliaire ;
    Une unité (11) de contrôle pilotant la motorisation (M1) principale ; Cette installation (1) étant caractérisé en ce que :
    L’unité (12) de traitement des ébauches comprend une motorisation (M2) secondaire couplée au convoyeur (14) secondaire, indépendante de la motorisation (M1) principale et pilotée par l’unité (11) de contrôle ;
    Le dispositif (22) auxiliaire de transfert comprend une motorisation (M3) auxiliaire couplée au convoyeur (23) auxiliaire, indépendante de la motorisation (M1) principale et pilotée par l’unité (11) de contrôle ;
    L’unité (11) de contrôle est programmée pour :
    o Tant qu’aucun défaut n’est détecté au moins dans l’unité (12) de traitement, synchroniser la motorisation (M3) auxiliaire sur la motorisation (M1) principale, et la motorisation (M2) secondaire sur la motorisation (M1) principale ou sur la motorisation (M3) auxiliaire ;
    o Dès lors qu’un défaut est détecté dans l’unité (12) de traitement :
    (A.1) Interrompre l’alimentation en ébauches (3) de l’unité (12) de traitement ;
    (A.2) Commander la désynchronisation de la motorisation (M2) secondaire de la motorisation (M3) auxiliaire ou de la motorisation (M1) principale ;
    (A.3) Commander l’arrêt de la motorisation (M2) secondaire ;
    (A.4) Tant que la motorisation (M2) secondaire n’est pas détectée à l’arrêt, commander l’éjection des ébauches (3) portées par le convoyeur (14) secondaire et parvenant à un point (PE) d’éjection situé sur le trajet (T2) de traitement en amont du point (PT) de transfert.
  2. 2. Installation (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’unité (11) de contrôle est programmée pour, dès lors que l’unité (4) de formage est détectée vide de récipients (2) ou d’ébauches (3), commander l’arrêt de la motorisation (M1) principale.
  3. 3. Installation (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que l’unité (11) de contrôle est programmée pour, dès lors que le dispositif (22) auxiliaire de transfert est détecté vide d’ébauches (3), commander la désynchronisation de la motorisation (M3) auxiliaire de la motorisation (M1) principale.
  4. 4. Installation (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque motorisation (M1, M2, M3) est un moteurcouple.
  5. 5. Installation (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend un capotage (36) définissant une enceinte (37) principale dans laquelle est logée l’unité (4) de formage, et une enceinte (38) secondaire séparée de l’enceinte (37) principale et dans laquelle est au moins partiellement logée l’unité (12) de traitement, ce capotage (36) comprenant :
    Un châssis (39) définissant au moins un dormant (40) principal qui borde l’enceinte (37) principale, et un dormant (43) secondaire qui borde l’enceinte (38) secondaire ;
    Au moins un ouvrant (41) principal monté sur le dormant (40) principal entre une position ouverte dans laquelle l’ouvrant (41) principal est écarté du dormant (40) principal pour donner accès à l’enceinte (37) principale par l’extérieur, et une position fermée dans laquelle l’ouvrant (41) principal est logé dans le dormant (40) principal pour interdire l’accès à l’enceinte (37) principale par l’extérieur ;
    Un système (42) de verrouillage et déverrouillage de l’ouvrant (41) principal en position fermée, relié à l’unité (11) de contrôle ;
    Au moins un ouvrant (44) secondaire monté sur le dormant (43) secondaire entre une position ouverte dans laquelle l’ouvrant (44) secondaire est écarté du dormant (43) secondaire pour donner accès à l’enceinte (38) secondaire par l’extérieur, et une position fermée dans laquelle l’ouvrant (44) secondaire est logé dans le dormant (43) secondaire pour interdire l’accès à l’enceinte (38) secondaire par l’extérieur ;
    Un système (45) de verrouillage et déverrouillage de l’ouvrant (44) secondaire en position fermée, relié à l’unité (11) de contrôle.
  6. 6. Installation (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que l’unité (11) de contrôle est programmée pour, dès lors que la motorisation (M2) secondaire est détectée à l’arrêt, commander le déverrouillage de l’ouvrant (44) secondaire.
  7. 7. Installation (1) selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que l’unité (11) de contrôle est programmée pour, dès lors que la motorisation (M1) principale est détectée à l’arrêt, commander le déverrouillage de l’ouvrant (41) principal.
  8. 8. Procédé de pilotage d’une installation (1) de production de récipients selon l’une des revendications précédentes, qui comprend les opérations, commandées par l’unité (11) de contrôle, consistant à :
    o Tant qu’aucun défaut n’est détecté au moins dans l’unité (12) de traitement, synchroniser la motorisation (M3) auxiliaire sur la motorisation (M1) principale, et la motorisation (M2) secondaire sur la motorisation (M1) principale ou sur la motorisation (M3) auxiliaire ;
    o Dès lors qu’un défaut est détecté dans l’unité (12) de traitement :
    5 (A.1) Interrompre l’alimentation en ébauches (3) de l’unité (12) de traitement ;
    (A.2) Commander la désynchronisation de la motorisation (M2) secondaire de la motorisation (M3) auxiliaire ou de la motorisation (M1) principale ;
  9. 10 (A.3) Commander l’arrêt de la motorisation (M2) secondaire ;
    (A.4) Tant que la motorisation (M2) secondaire n’est pas détectée à l’arrêt, commander l’éjection des ébauches (3) portées par le convoyeur (14) secondaire et parvenant à un point (PE) d’éjection situé sur trajet (T2) de traitement en amont du point 15 (PT) de transfert.
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