Brevet FR2607441A1 — publié le 19880603

INSTALLATION DE FABRICATION DE COMPRIMES DE MASSE LINEIQUE CONSTANTE DESCRIPTION La présente invention a pour objet une installation permettant de contrôler et corriger, au cours d'une fabrication en série, la masse linéique de comprimés matricés à partir d'un état pulvérulent ou granuleux. Les comprimés sont en effet obtenus par matriçage entre deux poinçons présentant une empreinte de section déterminée et que l'on rapproche. Ils exercent donc une pression sur la matière granuleuse ou pulvérulente qui emplit l'empreinte et qui finit par s'agglomérer pour devenir compacte. Cette compacité est une caractéristique importante des comprimés car elle détermine leurs propriétés mécaniques. Elle dépend, pour une masse de comprimé déterminée, du rapprochement des poinçons en fin de matriçage, c'est-à-dire de la pression qui s'est exercée sur la matière à comprimer. On sait que dans les opérations de déformation de ta matière menées en série, la dérive des caractéristiques du produit est relativement rapide. Il convient donc de mesurer en cours de fabrication Les caractéristiques des produits obtenus et de corriger, par un processus aussi automatisé que possible, les écarts des tolérances au fur et à mesure qu'ils apparaissent. Dans le cas particulier de la fabrication de comprimés, la compacité du produit obtenu peut être déduite de sa masse Linéique, c'est-à-dire de la mesure de son poids et de son épaisseur, puisque la section du comprimé reste invariable. Le brevet belge étendu en France sous la forme du certificat d'utilité N02 303 524 décrit une installation électromécanique susceptible de modifier Le poids des comprimés grâce à une presse mécanique rotative avec compensation pneumatique : au moment du remplissage de poudre, Le poinçon inférieur glisse sur une came dont La hauteur est variabLe,définissant ainsi Le fond de la matrice. Il est donc possible de modifier le volume de remplissage de la matrice. Les poinçons inferieur et supérieur assurent ensuite la compression de la poudre à l'aide de galets pousseurs appliqués avec une pression constante. Le déplacement des poinçons peut être mesure et on peut donc en déduire la hauteur du comprimé. En cas de sortie des tolérances, on modifie alors la hauteur de remplissage, donc le poids des comprimés. La présente invention offre une amélioratiofl dans la mesure où elle permet de mesurer à la fois le poids et la hauteur des comprimés, et donc de calculer de façon certaine leur masse linéique. L'installation employée comprend un comparateur pour mesurer la hauteur des comprimés dont la section est connue et invariable, une balance pour mesurer leur poids, des moyens mécaniques pour amener les comprimés de la matrice vers Le comparateur et vers la balance, puis vers un réceptacle, ainsi qu'un système électro-mécanique comprenant un calculateur et une servovalve permettant de calculer La masse linéique des comprimés et de modifier la pression de matriçage des comprimés en cas de sortie des tolérances admises. Suivant un mode de réalisation préféré de L'invention, Les moyens pour amener Les comprimés comprennent un bras tournant au-dessus d'une table et recueillant Les comprimés pour Les amener en trois étapes sous le comparateur, sur la balance et dans un réceptacle avant de revenir à son point de départ ; Le bras est actionné par un moteur pas à pas permettant d'interrompre sa rotation au cours des deux mesures ; il est en outre pourvu d'un détecteur permettant de repérer son passage par une position angulaire déterminée. L'invention va à présent être décrite à L'aide des figures annexées dont L'énumération suit ; ces figures sont données à titre illustratif et non limitatif : - la figure 1 est une vue générale d'une presse à comprimer selon l'invention partiellement en schéma fonctionnel ; - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif permettant de mesurer la hauteur et Le poids des comprimés. On note d'abord sur la figure 1 un ensemble de matrices pourvues de poinçons 24, ici au nombre de trois, dans lesquelles on apporte la poudre à comprimer de façon connue et non representée ici avant de procéder au matriçage par déplacement des poinçons supérieur et inférieur à l'aide de vérins 1. Après que la compression a été effectuée, les comprimés sont extraits des matrices 24 par des moyens également connus et arrivent à la hauteur d'une table 26, comme on le voit plus clairement figure 2. Un sabot 25 muni d'encoches 33 pour saisir les comprimés 23 pousse alors ceux-ci en direction de la trajectoire d'un bras tournant 3. Le sabot 25 se retire ensuite, et une cornière 5 à l'extrémité du bras tournant 3 vient recueillir et guider le comprimé 23 jusqu'à ce qu'il parvienne en un point 27 situé au-dessous de la pointe 7 du comparateur 6. A ce moment, le moteur pas à pas 4 qui commande le mouvement du bras tournant 3 cesse de fonctionner. La pointe 7 du comparateur 6 descend alors et mesure la hauteur du comprimé 23. La rotation du bras tournant 3 reprend et amène de façon analogue le comprimé 23 en un point 28 situé sur le plateau 11 d'une balance 10. Le bras tournant 3 s'arrête de nouveau jusqu'à ce que le poids du comprimé 23 ait pu être mesuré. Le bras tournant 3 est ensuite ramené à son point de départ correspondant à la représentation de la figure 2 et dont la position angulaire est repérée à L'aide d'un capteur de positior.- 29,par exemple à induction électromagnétique. Il a entre-terps survolé un réceptacle 13 dans lequel le comprimé 23, jusque-lG gui dé par la cornière 5, est tombé. Le bras tournant 3 peut donc à présent guider un autre comprimé 23 que le sabot 25 pousse alors sur sa trajectoire. On revient maintenant à la figure 1. Les informations concernant la hauteur du comprimé et son poids ont été recueillies par un calculateur 9 à l'aide de Lignes référencées respectivement 12 et 8. Comme la section des matrices 24 et donc des comprimés est invariable, il est très facile de calculer la masse lineique des comprimés 23 et de fournir à un opérateur toutes informations utiles concernant le pilotage de l'installation par L'intermédiaire d'un terminal interactif 15,relié au calculateur 9 par une ligne 37. En cas de dérive trop importante, le calculateur 9 convertit les écarts en impulsions injectées dans une Ligne 36 et de Là dans un circuit d'amplification 16 non représenté en détail. Une ligne 34 permet alors de commander une servovalve 21 qui agit sur Les vérins inférieur et supérieur 1 au moyen d'un circuit hydraulique 38.Un capteur de pression 22 est également relié à ce circuit hydraulique 38 et permet de contrôler que les modifications de pressions demandées sont bien appliquées par la servovalve 21, ce qui n'est pas vérifié en particulier si celle-ci a un fonctionnement non linéaire. Une ligne 35 communique les résultats de ce contrôle au circuit d'amplification 16 qui comprend des moyens de régulation de la servovalve 21 et peut donc lui fournir de nouvelles impulsions de correction jusqu'à ce que son fonctionnement soit celui souhaité. On comprend facilement qu'un tel système permette de travailler de façon beaucoup plus précise et souple qu'avec ceux actuelLement connus. L'emploi d'un système interactif permet tout d'abord de modifier à tout moment la sélection des comprimés 23 qui vont être contrôlés. A cet effet, la ligne 36 transmet une information d'arrêt temporaire à la servovalve 21, alors que des- lignes 39, 40 et 41 qui relient le calculateur 9 respectivement au moteur pas à pas 4 du bras tournant 3, au capteur de position angulaire 29 et au sabot 25 permettent de diriger ces différentes pièces comme on l'a décrit plus haut. IL est encore possible, comme connu en soi, d'effectuer un triage entre les comprimés corrects et Les comprimés incorrects. Le calculateur 9 peut aussi être programmé de façon à faire arrêter automatiquement l'installation si les corrections proposées n'ont pas un effet suffisant. Enfin, il est clair que l'installation selon l'invention peut convenir pour le compactage de toutes sortes de comprimés, à partir de poudres ou de granulés, métalliques ou non, destinés au frittage ou non et dans toutes les industries telles que pharmaceutiques, nucléaires,chimiques,métallurgiques et autres. REVENDICATIONS 1. Installation de fabrication de comprimés de masse linéique constante (23) ayant été pressés dans une matrice (24), caractérisée en ce qu'elle comprend un comparateur (6) pour mesurer la hauteur des comprimés (23), une balance (10) pour mesurer le poids des comprimés (23), des moyens mécaniques (3) pour amener les comprimes des la matrice vers le comparateur et vers la balance puis vers un réceptacle (13), ainsi qu'un système électro-mécanique comprenant un calculateur (9) et une servovalve (21) permettant de calculer la masse linéique des comprimés à l'aide de leur poids et de leur hauteur, et de modifier la pression de matriçage des comprimés en cas de sortie des tolérances admises. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens mécaniques pour amener les comprimés comprennent un bras tournant (3) au-dessus d'une table (26) et recueillant les comprimés (23) pour les amener en trois étapes sous le comparateur (6), sur La balance (10) et dans un réceptacle (13) avant de revenir à son point de départ, Le bras étant actionne par un moteur pas à pas (4) permettant d'interrompre sa rotation au cours des deux mesures, et pourvu en outre d'un détecteur (29) permettant de repérer son paysage par une position angulaire déterminée.