Brevet FR2691722A1 — publié le 19931203

L'invention est relative à un procédé de distribution centralisée et contrôlée de produits additionnels vers des appareils de teinture. Elle trouvera notamment son application chez les constructeurs d'appareillages de régulation pour l'industrie et plus spécialement dans la teinture textile. Le contrôle des appareils de teinture s'est largement développé ces dernières années avec llessort du matériel électronique. En particulier, de nombreux fabricants proposent des automates de régulation programmables qui sont capables de suivre le processus de teinture pendant les différentes phases de celle-ci. La régulation s'opère sur plusieurs paramètres tels que la température, les durées, et également les quantités de produits additionnels. A ce sujet, plusieurs remarques sont à formuler. D'une part, les injections sont contrôlées de façon à être progressives. En effet, des études ont montré que les rendements des additifs pouvaient être sensiblement améliorés grâce aux injections progressives. D'autre part, il faut disposer d'appareillage susceptible de quantifier les doses injectées. A ce niveau, lorsqu'il s'agit de liquide, le problème est généralement résolu grâce à l'utilisation de pompe doseuse. Pour ce qui concerne les éléments solides, en particulier les sels, le problème est plus délicat, mais des solutions existent avec notamment l'emploi de trémie à vis sans fin, motorisées dont on contrôle la rotation. Il faut cependant souligner l'aspect coûteux de ce matériel accessoire aux appareils de teinture et qui lui sont spécifiques. Jusqu'à présent, tout a été développé pour permettre le contrôle d'un traitement chimique de teinture suivi par un automate programmable qui agit sur des éléments, que ce soit résistance chauffante, vanne, pompe dose use ou autre, spécifique à l'appareil de teinture. Or, il apparaît qu'il existe un certain nombre de produits communément utilisés en teinture et qui pourrait par exemple servir pour plusieurs appareils. Actuellement, avec les processus de suivi et d'automate individuel, on ne peut centraliser une distribution de produits communs à plusieurs appareils de teinture. Les difficultés sont de deux ordres, d'une part, il faut respecter un synchronisme dans l'ensemble de la gestion, de la distribution pour, par exemple, éviter d'avoir à faire face à des appels simultanés de produits additionnels pour deux ou plusieurs appareils de teinture. Il s'en suit en effet un conflit et il est très délicat de comptabiliser les quantités injectées dans chacun des appareils à moins de mettre en oeuvre des capteurs spécifiques qui renchériraient le coût de l'installation et détruiraient par la même occasion le bénéfice que l'on pourrait attendre d'une distribution centralisée. La seconde difficulté est qu'il faut pouvoir, si possible, adapter le matériel aux installations existantes. En effet, le suivi des teintures par automate programmable s'est déjà largement développé et il est souhaitable de pouvoir utiliser le matériel en l'état sans transformation communément avec un système de distribution centralisée. C'est précisément l'objectif fixé à la présente invention dont le but est de proposer un procèdé de distribution centralisée et contrôlée qui puisse s'adapter à différents additifs chimiques qu'ils soient liquides ou solides et permettre de réaliser des économies d'installation notamment au niveau des dispositifs d'injection qui peuvent être communs à plusieurs appareils de teinture. L'autre but de la présente invention est de présenter un procédé de distribution centralisée et contrôlée qui puisse s'adapter sur l'installation existante sans transformation de celle-ci au niveau des automates programmables. Pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, seul l'achat don distributeur de doses, la pose de canalisation et clapet sont nécessaires. L'économie sera d'autant plus substantielle qu'un grand nombre d'appareils de teinture sont concernés. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre et n'est cependant donné qu'à titre indicatif. Le procédé de distribution centralisée et contrôlée de produits additionnels vers des appareils de teinture qui comprend un distributeur de doses de produits additionnels liquides ou solides, une ligne de distribution reliant le distributeur de doses aux différents appareils de teinture à alimenter, des clapets à commande individuelle reliant la ligne de distribution aux appareils de teinture, des automates de contrôle, du fonctionnement des appareils de teinture avec notamment le suivi de la courbe d'injection de produits additionnels en fonction du temps et une barre et/ou éventuellement d'autres paramètres est caractérisé en ce que une unité pilote commande le distributeur de doses et les clapets en fonction de la demande des automates programmables qui sont interrogés séquentiellement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée de dessins en annexe, parmi lesquels: - la figure (1) schématise le fonctionnement du procédé de distribution de l'invention avec les différents organes mis en oeuvre, - la figure (2) représente à titre d'exemple une courbe d'injection de produit additionnel, - la figure (3) montre un distributeur de doses pour produit pulvérulent, - la figure (4) représente un second exemple de distributeur de doses pour produit pulvérulent. L'invention vise un procédé de distribution centralisée et contrôlée de produit additionnel vers des appareils de teinture. Elle trouvera tout particulièrement son application chez les constructeurs de matériel de régulation en particulier pour la teinture des textiles. Actuellement, le contrôle des processus de teinture à partir d'appareils automatiques est parfaitement maîtrisé par les constructeurs. Le suivi de la teinture est entièrement assuré par des automates programmables qui disposent en mémoire de l'ensemble des informations nécessaires pour mener à bien le cycle de teinture. En fonction des paramètres préenregistrés, l'automate surveille le bon déroulement des opérations et est en mesure d'effectuer les corrections nécessaires pour toujours se trouver en conformité avec les valeurs déterminées en fonction du temps. L'automate programmable est pour cela relié à toute une série de capteurs qui permettent l'acquisition des données et également l'automate programmable est relié à différents dispositifs dont l'action permet de corriger les paramètres de la teinture. Par exemple, l'automate programmable peut actionner un élement chauffant pour élever la température du bain de teinture. Il peut également agir sur des pompes doseuses pour injecter les additifs et colorants nécessaires au processus de teinture. Jusqu'à présent, les constructeurs ont toujours orienté leurs matériels vers un suivi de processus unique. C'est-à-dire, qu'un automate programmable est relié à une seule cuve, de même en ce qui concerne les pompes doseuses, celles-ci sont destinées à assurer le remplissage d'une cuve déterminée. L'investissement qui en résulte est par conséquent important puisqu'il faut autant d'automatisme de régulation qu'il y a de cuves. Il apparaît cependant qu'il existe notamment au niveau des additifs chimiques des produits très couramment utilisés en teinture et qui, par conséquent, sont communs à de nombreuses recettes de teinture. Et c'est précisément dans le cadre de l'injection de ces produits qu'a été développé la présente invention qui permet de centraliser la distribution et ainsi d' économiser du matériel tout en offrant exactement le même service. Outre l'économie d'investissement, la présente invention permet également de s'adapter aux installations existantes sans modification majeure des appareils de régulation. Cette caractéristique est importante étant donné que les transformations d'automates sont toujours délicates à réaliser et coûteuses, d'où l'intérêt de pouvoir les utiliser telles quelles sans transformation. L'installation de teinture qui sert d'exemple pour une application du procédé de la présente invention est schématisée à la figure 1. Celle-ci comprend un certain nombre d'appareils de teinture (1,2,3) qui doivent être alimentés en produit additionnel. Ce produit additionnel peut être liquide ou solide et de nature quelconque. Il est envoyé par un distributeur de doses 4 qui représente un dispositif susceptible d'envoyer en sortie une quantité prédéterminée de produit additionnel. Le distributeur de doses (4) est relié aux appareils de teinture (1,2 et 3) par l'intermédiaire d'une ligne de distribution (5). Des clapets à commande individuelle (6,7 et 8) permettent de faire communiquer lorsqu'ils sont actionnés la ligne de distribution (5) avec l'appareil de teinture correspondant (1,2 ou 3). Chaque appareil de teinture est contrôlé par un atomate programmable (9, 10 ou 11) dans lequel sont enregistrées les valeurs des paramètres de la teinture à effectuer. Ceci est connu de l'homme de l'art, chacun des automates programmables ayant à contrôler notamment le suivi de la courbe d'injection des produits additionnels en fonction du temps. Dans une installation traditionnelle, chaque automate est relié à un distributeur de doses qui est propre à chaque appareil de teinture et le commande en fonction des besoins propres à chaque appareil de teinture. Selon le procédé de la présente invention, une unité pilote (12), centralise les demandes en produit additionnel réclamé par chacun des automates programmables (9, 10 et 11) et commande séquentiellement les clapets (6,7 et 8) et le distributeur de doses (4), en fonction des besoins exprimés par chaque automate programmable (9,10 et 11). On peut imaginer deux types de fonctionnement en ce qui concerne l'unité pilote (12). Tout d'abord, celle-ci peut interroger séquentiellement chaque automate programmable (9,10 et 11) pour déterminer le déficit ou non en produit additionnel de chaque appareil de teinture (1, 2 ou 3). En cas de déficit, l'unité pilote (12) ouvre le clapet (6,7 ou 8) correspondant à l'appareil de teinture (1,2 ou 3) et actionne le distributeur de doses (4) pour injecter la quantité manquante de produit additionnel. L'unité pilote (12) confirme à l'automate programmable correspondant (9,10 ou 11), la quantité à injecter puis interroge l'automate programmable suivant de sorte à assurer un cycle séquentiel de scrutation des automates. Ce procédé de fonctionnement présente l'inconvénient de voir l'unité pilote 12, maître et les automates programmables (9, 10 et 11) asservis. C'est pourquoi, on préconisera le mode de fonctionnement autonome suivant L'unité pilote (12) mémorise la demande en produit additionnel de chacun des automates (9,10 et 11). Puis de façon interne, l'unité pilote (12) scrute séquentiellement la mémoire d'entrée pour connaître si il y a une demande en produit additionnel pour chacun des appareils de teinture (1, 2 ou 3). En fonction de la demande, l'unité pilote (12) déclenche l'injection d'une dose prédéterminée dans l'appareil de teinture considéré par exemple le distributeur de doses (4) est actionné de même que le clapet (6) pour injecter une dose dans l'appareil de teinture (1). Parallèlement, l'unité pilote (12) envoie à l'automate programmable (9) des informations généralement sous forme d'impulsions correspondantes à l'admission d'une dose dans l'appareil de teinture (1). Puis l'unité pilote (12) scrute la mémoire d'entrée suivante pour déterminer si il y a un besoin ou non en produit additionnel en ce qui concerne l'appareil de teinture (2). Le procédé est alors identique à celui précédemment décrit. De la sorte, pour l'automate programmable, l'unité pilote est entièrement transparente puisqu'il reçoit les informations et commande de façon indirecte le distributeur de doses (4), comme si il était propre à l'appareil de teinture géré. La figure (2) représente la courbe de besoin en produit additionnel d'une teinture en fonction du temps. Au moment T du processus de teinture la quantité de produit additionnel présente dans l'appareil de teinture est contrôlée par l'automate programmable correspondant au point A, c'est-àdire qu'elle est légèrement supérieure au besoin. Par conséquent, l'automate programmable n'enregistre aucun déficit et ne réclame aucune injection de produit additionnel à l'unité pilote (12). A l'instant d'après T+ delta t qui correspond à la scrutation d'automate programmable, le point B se trouve en deçà de la courbe des besoins et par conséquent un déficit est enregistré par l'automate programmable. Celui-ci réclame l'injection de doses auprès de l'unité pilote (12) qui, dans son cycle de scrutation séquentielle actionne le distributeur de doses (4) conjointement au clapet de l'appareil de teinture pour envoyer une quantité de produit additionnel plaçant la nouvelle position sur la figure (2) au point C. Ainsi tous les besoins peuvent être comblés et il faut remarquer que l'unité pilote par son fonctionnement séquentiel permet de synchroniser le fonctionnement du distributeur de doses (4) quelles que soient les demandes des apapreils de teinture (1 ,2 et 3). Ce point est important, car étant donné que les automates programmables (9, 10 et 11) sont totalement indépendants, on peut rencontrer des demandes simultanées en produit additionnel qui, sans l'unité pilote, ne pourraient être gérées convenablement. A titre d'exemple, en ce qui concerne les produits solides, la figure (3) représente un distributeur de doses qui se présente sous la forme d'une trémie (13) présentant à la base une roue à palette motorisée 14 dont la rotation permet de distribuer des quantités prédéterminées de poudre dans une canalisation (15) de distribution. Des caractéristiques similaires peuvent être obtenues toujours avec produits pulvérulents à la figure (4) qui représente une trémie (16) disposant à la base d'une vis sans fin (17) dont la rotation permet d'injecter une quantité de poudre prédéterminée dans une conduite (18). Les produits pulvérulents, tels que les sels sont couramment utilisés en teinture et une distribution centralisée présente un grand intérêt puisqu'elle permet d'économiser un investissement de matériel important. D'autres mises en oeuvre de la présente invention à la portée de l'homme de l'art auraient également pû être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1") Procédé de distribution centralisée et contrôlée de produit additionnel vers les appareils de teinture qui comprend un distributeur de doses (4), de produit additionnel liquide ou solide, une ligne de distribution (5) reliant le dit distributeur de doses (4) aux différents appareils de teinture (1,2 et 3) à alimenter, des clapets (6,7 et 8) à commande individuelle reliant la ligne de distribution (5) aux appareils de teinture (1,2 et 3), des automates programmables (9,10 et 11) de contrôle du fonctionnement des appareils de teinture (1,2 et 3) avec notamment le suivi de la courbe d'injection de produit additionnel en fonction du temps et une barre ou éventuellement d'autres paramètres, caractérisé en ce que une unité pilote - centralise les demandes en produit additionnel réclamées par les automates programmables (9,10 et 11) - commande séquentiellement les clapets (6,7 et 8) et le distributeur de doses (4) en fonction des besoins exprimés par chacun des automates programmables (9,10 et 11) 2") Procédé de distribution centralisée et contrôlée de produit additionnel selon la revendication (1), caractérisé en ce que l'unité pilote interroge séquentiellement chaque automate (9,10 et 11) pour connaître le déficit ou non en produit additionnel dans l'appareil de teinture considéré (1,2 ou 3) et en cas de déficit, elle ouvre le clapet (6,7 ou 8) et actionne le distributeur de doses (4) et confirme l'admission à l'automate programmable (9,10 ou 11), puis interroge l'automate suivant, si non elle interroge directement l'automate suivant. 3 ) Procédé de distribution centralisée et contrôlée de produit additionnel selon la revendication (2), caractérisé en ce que l'unité centrale (12) actionne le distributeur de doses (4) jusqu'à combler le déficit en produit additionnel réclamé par l'automate considéré. 4 ) Procédé de distribution centralisée et contrôlée de produit additionnel selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité pilote (12) mémorise la demande en produit additionnel des différents automates programmables (9,10 et 11). 5 ) Procédé de distribution centralisée et contrôlée de produit additionnel selon la revendication (1), caractérisé en ce que l'unité pilote retourne à chaque automate (9,10 ou 11) des informations correspondant à l'injection effectuée.