Brevet FR2755637A1 — publié le 19980515

La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'analyse du fonctionnement d'une installation de fabrication de pièces de structure en matière thermoplastique renforcée de fibres, notamment pour véhicule automobile. La Demanderesse a déjà décrit dans la demande de brevet français n" 95-05787, déposée le 16 mai 1995, une telle installation de fabrication de pièces de structure en matière thermoplastique renforcée de fibres, notamment pour véhicule automobile, comportant - des moyens de production en continu d'une pâte d'un mélange de matière thermoplastique renforcée de fibres, recevant en entrée d'une part, la matière thermoplastique et d'autre part, les fibres de renfort, - des moyens d'accumulation et de stockage temporaire de la pâte produite, et - des moyens de prélèvement de pâte dans les moyens d'accumulation et de stockage temporaire et d'introduction de cette pâte prélevée dans un moule de formation de la pièce. L'installation décrite dans ce document se caractérise en ce que les moyens de prélèvement et d'introduction de pâte comprennent des moyens thermorégulés en forme de seringue comportant au moins un orifice de chargement/déchargement de pâte, portés par des moyens de manutention et déplaçables entre une première position de chargement de pâte, dans laquelle l'orifice de chargement/déchargement de pâte des moyens en forme de seringue est en regard de la sortie des moyens d'accumulation et de stockage temporaire de pâte, pour permettre le transfert de la pâte de ces moyens d'accumulation et de stockage temporaire dans les moyens en forme de seringue et une seconde position d'introduction de la pâte chargée dans ces moyens, dans le moule de formation de la pièce. Comme cela a été indiqué dans ce document, une telle structure présente un certain nombre d'avantages notamment au niveau de sa flexibilité, de sa mise en oeuvre et de son entretien par rapport aux structures classiques de l'état de la technique. Un problème rencontré lors de la mise au point de ce type d'installations concerne l'analyse de son fonctionnement et en particulier la caractérisation en ligne de la pâte obtenue. En effet, dans les installations classiques de l'état de la technique, il est extrêmement difficile de caractériser la pâte, dans la mesure où les moyens de production en continu de cette pâte sont reliés directement au moule de formation de la pièce. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'analyse du fonctionnement d'une installation de fabrication de pièces de structure en matière thermoplastique renforcée de fibres, notamment pour véhicule automobile, comportant - des moyens de production en continu d'une pâte d'un mélange de matière thermoplastique renforcée de fibres, recevant en entrée d'une part, la matière thermoplastique et d'autre part, les fibres de renfort, - des moyens d'accumulation et de stockage temporaire de pâte produite, et - des moyens de prélèvement de pâte dans les moyens d'accumulation et de stockage temporaire et d'in- troduction de cette pâte prélevée dans un moule de formation de la pièce, dans laquelle les moyens de prélèvement et d'introduction de pâte comprennent des moyens thermorégulés en forme de seringue comportant au moins un orifice de chargement/déchargement de pâte, portés par des moyens de manuten tion et déplaçables entre une première position de chargement de pâte dans laquelle l'orifice de chargement/déchargement de pâte des moyens en forme de seringue est en regard de la sortie des moyens d'accumulation et de stockage temporaire de pâte, pour permettre le transfert de la pâte de ces moyens d'accumulation et de stockage temporaire dans les moyens en forme de seringue et une seconde position d'introduction de la pâte chargée dans ces moyens, dans le moule de formation de la pièce, caractérisé en ce qu'on prélève régulièrement, lors du fonctionnement de l'installation, un échantillon de pâte produite par celle-ci, en sortie des moyens d'accumulation et de stockage temporaire de pâte, lorsque les moyens de prélèvement et d'introduction de pâte ont quitté leur première position de chargement de pâte et on introduit cet échantillon de pâte dans un moule de fabrication d'au moins une éprouvette de test calibrée permettant de caractériser la pâte et de contrôler le fonctionnement de l'installation. Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé qui représente un schéma synoptique illustrant la structure et le fonctionnement d'un dispositif d'analyse selon l'invention. On reconnaît sur cette figure, une installation de fabrication de pièces de structure en matière thermoplastique renforcée de fibres, notamment pour véhicule automobile, présentant une structure analogue à celle décrite dans le document mentionné précédemment. Cette installation comporte en effet des moyens, désignés par la référence générale 1, de production en continu d'une pâte d'un mélange de matière thermoplastique renforcée de fibres, recevant en entrée d'une part, la matière thermoplastique et d'autre part, les fibres de renfort. Comme cela a été indiqué dans le document mentionné précédemment, ces moyens comprennent par exemple une extrudeuse, désignée par la référence générale 2 sur cette figure, équipée de trémies 3 et 4 de réception de la matière thermoplastique d'une part et des fibres de renfort d'autre part. La sortie de ces moyens 1 de production en continu de pâte est reliée à des moyens d'accumulation et de stockage temporaire de la pâte produite, désignés par la référence générale 5 sur cette figure. On pourra se reporter au document mentionné précédemment pour obtenir des renseignements précis concernant la structure et le fonctionnement de ces moyens. On notera simplement que ces moyens présentent une sortie 6 de pâte associée à un organe formant vanne pilotable à l'ouverture et à la fermeture pour permettre l'écoulement ou non de pâte en sortie de ceux-ci. De plus, il est prévu des moyens, désignés par la référence générale 7, de prélèvement de pâte dans ces moyens d'accumulation et de stockage temporaire et d'introduction de cette pâte prélevée, dans un moule 8 de formation de la pièce. Comme cela a été indiqué dans le document mentionné précédemment, les moyens 7 de prélèvement et d'introduction de pâte comprennent des moyens thermorégulés en forme de seringue, désignés par la référence générale 9, comportant au moins un orifice de chargement/déchargement de pâte, portés par des moyens de manutention 10 comprenant par exemple un robot, et dépla çables entre une première position de chargement de pâte, dans laquelle l'orifice de chargement/déchargement de pâte de ces moyens en forme de seringue 9 est en regard de la sortie 6 des moyens 5 d'accumulation et de stockage temporaire de pâte, pour permettre le transfert de la pâte de ces moyens d'accumulation et de stockage temporaire dans les moyens 9 en forme de seringue et une seconde position d'introduction de la pâte chargée dans ces moyens en forme de seringue 9, dans le moule 8 de formation de la pièce. Le procédé selon l'invention d'analyse du fonctionnement de cette installation consiste à prélever régulièrement, lors du fonctionnement de celle-ci, un échantillon de pâte produite par celle-ci, en sortie des moyens d'accumulation et de stockage temporaire de pâte désignés par la référence générale 5, lorsque les moyens en forme de seringue 9 ont quitté leur première position et à introduire cet échantillon de pâte dans un moule de fabrication d'au moins une éprouvette de test calibrée permettant de caractériser la pâte et de contrôler le fonctionnement de l'installation. On conçoit en effet qu'une fois que les moyens en forme de seringue 9 sont chargés en pâte, les moyens de manutention 10 de ceux-ci provoquent leur déplacement de la première position de chargement vers la seconde position d'introduction de la pâte dans le moule 8. Pendant ce temps, il est possible de piloter une ouverture pendant un temps déterminé de l'organe formant vanne associée à la sortie 6 des moyens d'accumulation et de stockage 5 pour permettre à un échantillon 11 de pâte produite par l'installation, de tomber par exemple dans une coupelle de réception 12 prévue à l'extrémité d'un bras de moyens de manutention désignés par la référence générale 13 sur cette figure. Ces moyens de manutention 13 comprennent par exemple un robot permettant alors de déplacer cette coupelle 12 en direction d'un moule de fabrication d'au moins une éprouvette de test calibrée, désigné par la référence générale 14 sur cette figure, pour y déposer l'échantillon de pâte prélevé 11. Ce moule 14 est alors piloté de façon classique pour permettre la fabrication d'au moins une éprouvette de test calibrée qui est ensuite soumise à des tests classiques permettant de caractériser la pâte produite et donc de contrôler le fonctionnement de l'installation. Cette caractérisation concerne par exemple la dureté de l'éprôuvette, la teneur de celle-ci en fibre, la répartition de ces fibres, etc... Ces tests étant bien connus dans l'état de la technique, on ne les décrira pas dans le détail par la suite. On conçoit que ceci présente un certain nombre d'avantages dans la mesure où un tel procédé et un tel dispositif permettent de contrôler régulièrement le fonctionnement de l'installation en caractérisant la pâte produite et ceci en temps masqué pendant le fonctionnement de celle-ci, lorsque les moyens en forme de seringue transfèrent la pâte des moyens d'accumulation et de stockage temporaire en direction du moule de formation de la pièce. Une telle opération en temps masqué est possible en raison de l'utilisation des moyens en forme de seringue qui sont déplaçables entre une position de chargement de pâte dans laquelle ceux-ci sont associés aux moyens d'accumulation et de stockage temporaire de pâte et une seconde position d'introduction de cette pâte dans le moule de formation de la pièce. Il va de soi bien entendu que différents modes de réalisation des moyens de prélèvement de l'échantillon de pâte en sortie des moyens d'accumulation et de stockage temporaire de pâte peuvent être envisagés, de même que différents modes de réalisation du moule de fabrication de l'éprouvette de test calibrée. REVENDICATIONS 1.- Procédé d'analyse du fonctionnement d'une installation de fabrication de pièces de structure en matière thermoplastique renforcée de fibres, notamment pour véhicule automobile, comportant - des moyens (1) de production en continu d'une pâte d'un mélange de matière thermoplastique renforcée de fibres, recevant en entrée d'une part, la matière thermoplastique et d'autre part, les fibres de renfort, - des moyens (5) d'accumulation et de stockage temporaire de pâte produite, et - des moyens (7) de prélèvement de pâte dans les moyens (5) d'accumulation et de stockage temporaire et d'introduction de cette pâte prélevée, dans un moule (8) de formation de la pièce, dans laquelle les moyens (7) de prélèvement et d'introduction de pâte comprennent des moyens thermorégulés en forme de seringue (9) comportant au moins un orifice de chargement/déchargement de pâte, portés par des moyens de manutention (10) et déplaçables entre une première position de chargement de pâte dans laquelle l'orifice de chargement/déchargement de pâte des moyens en forme de seringue (9) est en regard de la sortie (6) des moyens (5) d'accumulation et de stockage temporaire de pâte, pour permettre le transfert de la pâte de ces moyens d'accumulation et de stockage temporaire dans les moyens en forme de seringue (9) et une seconde position d'introduction de la pâte chargée dans ces moyens (9), dans le moule (8) de formation de la pièce, caractérisé en ce qu'on prélève régulièrement, lors du fonctionnement de l'installation, un échantillon (11) de pâte produite par celle-ci, en sortie (6) des moyens (5) d'accumulation et de stockage temporaire de pâte, lorsque les moyens (7) de prélèvement et d'introduction de pâte ont quitté leur première position de chargement et on introduit cet échantillon de pâte (11) dans un moule (14) de fabrication d'au moins une éprouvette de test calibrée permettant de caractériser la pâte et de contrôler le fonctionnement de l'installation. 2.- Dispositif d'analyse du fonctionnement d'une installation de fabrication de pièces de structure en matière thermoplastique renforcée de fibres, notamment pour véhicule automobile, comportant - des moyens (1) de production en continu d'une pâte d'un mélange de matière thermoplastique renforcée de fibres, recevant en entrée d'une part, la matière thermoplastique et d'autre part, les fibres de renfort, - des moyens (5) d'accumulation et de stockage temporaire de pâte produite, et - des moyens (7) de prélèvement de pâte dans les moyens d'accumulation et de stockage temporaire et d'introduction de cette pâte prélevée dans un moule (8) de formation de la pièce, dans laquelle les moyens (7) de prélèvement et d'introduction de pâte comprennent des moyens thermorégulés en forme de seringue (9) comportant au moins un orifice de chargement/déchargement de pâte, portés par des moyens de manutention (10) et déplaçables entre une première position de chargement de pâte, dans laquelle l'orifice de chargement/déchargement de pâte des moyens en forme de seringue (9) est en regard de la sortie (6) des moyens (5) d'accumulation et de stockage temporaire de pâte, pour permettre le transfert de la pâte de ces moyens (5) d'accumulation et de stockage temporaire dans les moyens en forme de seringue (9) et une seconde position d'introduction de la pâte chargée dans ces moyens (9), dans le moule (8) de formation de la pièce, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (12) de prélèvement, de façon régulière lors du fonctionnement de l'installation, d'un échantillon de pâte (11) produite par celle-ci, en sortie (6) des moyens (5) d'accumulation et de stockage temporaire de pâte, lorsque les moyens de prélèvement et d'introduction (7) ont quitté leur première position de chargement, et des moyens (13) d'introduction de cet échantillon de pâte (11), dans un moule (14) de fabrication d'au moins une éprouvette de test calibrée permettant de caractériser la pâte et de contrôler le fonctionnement de l'installation. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de prélèvement se présentent sous la forme d'une coupelle (12) de réception de l'échantillon de pâte (11), cette coupelle (12) étant portée par un bras d'un robot de manutention (13) permettant d'introduire cet échantillon de pâte dans le moule (14) de fabrication de l'éprouvette de test.