Brevet FR2811309A1 — publié le 20020111

-1- 2811309 La présente invention a pour objet une machine de chargement et déchargement de flacons. Elle est destinée à réaliser la manutention et le rangement de flacons de produits pharmaceutiques en verre dans un lyophilisateur à plusieurs niveaux. Cet équipement évolue en salle blanche, ce qui détermine sa conception décrite ci-après. Actuellement, le remplissage d'un lyophilisateur en salle blanche demande de un à trois jours et demande beaucoup de manipulations manuelles, parfois avec des produits très toxiques. Le dispositif selon la présente invention a pour objectif de remédier à cet état de choses. Il permet en effet un chargement et un déchargement automatisés du lyophilisateur, chacune de ces opérations s'effectuant en deux heures, ce qui permet, outre des gains de temps et de productivité très importants, l'élimination des risques de toxicité pour l'homme. Il est constitué d'un tapis de transfert-cadenceur comportant une structure de guidage assurant la mise en rangée des flacons, d'un cadre de transport de ceux-ci de la machine de chargement-déchargement vers les étagères du lyophilisateur et vice versa et d'un préhenseur à pinces apte à saisir et déposer une rangée de flacons en une seule opération, I'ensemble étant entièrement automatisé et pourvu d'une supervision intégrée informatique. Sur les dessins schématiques annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention: -2la figure 1 est un synoptique montrant l'ensemble des constituants de l'installation, les figures 2 et 3 représentent, vu de côté, le cadre de transport équipé du préhenseur, respectivement en position de chargement et de décharge- ment des flacons, la figure 4 montre à une échelle différente, le système de pince du préhenseur, la figure 5 représente l'un des bras supports du préhenseur, vu suivant la flèche F1 de la figure 4 et les figures 6 et 7 montrent le système actionnant les pinces du préhenseur, vu suivant la flèche F2 de la figure 5 Le dispositif, figures 1 à 7, est constitué d'une machine de chargement-déchargement I pourvue d'un panneau opérateur 2 et accolée au lyophilisateur 3, l'ensemble se trouvant en salle blanche 4. La machine 1 est pilotée par un coffret automate 5 installé en local technique 6 et relié au superviseur 7 et à l'automate central 8 de l'installation, ainsi qu'à une imprimante 9 situés en salle de contrôle 10. L'imprimante permet l'édition automatique d'un journal regroupant les informations relatives à chaque cycle de transfert (figure 1). Le lyophilisateur 3 possède plusieurs étages et dispose d'un mécanisme de translation verticale permettant de réaliser les opérations de chargement et de déchargement à une hauteur fixe compatible avec un chargement automatique. Les flacons 11 sont chargés sur les différents plateaux du lyophilisateur, bouchons 12 enfoncés à 50%, à l'aide d'un mécanisme automatique de la machine 1, puis enlevés de la même façon, bouchons enfoncés complètement. Les mouvements d'entrée-sortie machine constituent la liaison entre la ligne de production et la machine 1. Ils peuvent fonctionner à des vitesse différentes. Après chaque opération, la machine de chargementdéchargement 1 peut être déplacée manuellement afin d'autoriser la manoeuvre de la porte du -3- lyophilisateur 3. Ce déplacement implique la création d'un dispositif d'ablocage liant géométriquement et de façon constante les deux appareils, via le génie civil. L'arrivée des flacons 11 se fera à une altitude constante par rapport au sol et de manière compatible avec une reprise en automatique. La machine 1 peut fonctionner en mode manuel ou en mode automatique selon deux cycles: chargement ou déchargement des flacons 11. Elle comporte les éléments suivants: - Un tapis de transfert-cadenceur (non représenté) comprenant un module d'extraction, de transfert et de mise en rangée des flacons 11 circulant sur la ligne de production. Il est muni d'une cellule de comptage photoélectrique, d'une cellule de détection de fin de rangée en position, d'un doigt de séparation et d'une rive escamotable avec deux capteurs de position. - Un cadre de transport 14 des flacons de la machine 1 vers le lyophilisateur et vice versa, équipé de deux fin de course et d'un capteur de prise d'origine. Ce dispositif est asservi en vitesse et position et comporte un frein à manque de courant. - Un préhenseur 15 de prise et dépose d'une rangée de flacons 11. Les parties mobiles de la machine 1 sont enfermées dans une enceinte démontable en acier inoxydable servant de confinement et de protection physique des mouvements du système de chargement-déchargement. Le tapis de transfert reçoit une structure de guidage interchangeable (ou réglable) manuellement selon le diamètre des flacons. Elle permet de constituer une rangée de flacons alignés suivant l'axe longitudinal du tapis de transfert en vue de sa prise par le préhenseur 15 (axe de référence machine). Le guidage oppose au lyophilisateur 3 sera escamotable sur environ 1,20 m, pour laisser passer le préhenseur. En phase chargement, il est procédé à la séparation des flacons 11 afin de créer un espace inter-flacons permettant de réaliser le comptage, puis la séparation entre rangées avant préhension. Ces deux fonctions sont réunies sur un équipement appelé "cadenceur". Une cellule photo- électrique assure la fonction de détection, un doigt escamotable commandé par un électro-aimant assurant la fonction "isolation de rangées. -4- En phase de déchargement, la vitesse du tapis de transfert peut être identique à celle du tapis aval ou légèrement inférieure. Ce tapis est réalisé a l'aide de chaînes et d'une structure en acier inoxydable, les patins de supportage étant en teflon ou matériau similaire. Le cadre de transport 14 est doté d'une course horizontale permettant le transfert de la rangée de flacons du tapis de transfert, vers l'étagère 16 du lyophilisateur 3, et d'une course verticale permettant d'une part d'escamoter la nouvelle rangée en cours de création (95% de la course) et, d'autre part, de déposer les flacons sur les étagères 16 (5% de la course). Ce cadre de transport est constitué principalement de: - deux poutres tubulaires 17 rondes de forte section compatible avec l'espace libre entre 2 étagères, - d'un dispositif mécanique de propulsion intégré dans les deux poutres précédentes (vérins électriques), - d'une traverse avant 18 assurant d'une part la liaison entre les deux poutres précédentes et l'interface avec le préhenseur. De par cette conception, les éléments mécaniques extérieurs seront limités au maximum, ce qui facilitera grandement le nettoyage et la stérilisation de ces éléments. Ce cadre de transport sera équipé à son extrémité avant d'un dispositif d'interface avec le préhenseur 15, dispositif permettant un changement rapide de préhenseur en fonction du type de flacons. Le cadre de transport 14 et les parties mécaniques des préhenseurs seront entièrement réalisés en acier inoxydable et en teflon. Le préhenseur 15 est équipé d'un nombre de pinces correspondant à la quantité de flacons contenus dans une rangée. Ces pinces, destinées à saisir chacune la tête d'un flacon 11, sont constituée de deux lames 19 à bords tombés, en acier inoxydable, synchronisées dans leurs mouvements par des excentriques 20 tubulaires répartis sur la largeur du préhenseur 15 (env. 1200 mm) afin d'éviter les moments de vrillage (figure 4). L'action de levage correspondant au dégagement des têtes des flacons 11 et au transport ce ceux-ci au-dessus de l'étagère 16, est obtenue par -5deux biellettes 21 disposées dans l'épaisseurs des bras supports 22 du préhenseur et provoquant la fermeture des lames 19 normalement ouvertes. Les biellettes, solidaires chacune de l'un des excentriques 20, sont pourvue de ressorts de rappel 23 et actionnées par des câbles 24 en acier inoxydable passant sur des poulies guides 25 et mis en traction par un électro-aimant 26 (figures 6 et 7). Un module de traitement des sécurités est intégré dans le programme du coffret automate 5. Il prend notamment en compte l'autorisation de chargement-déchargement liée à l'ouverture de ta porte du lyophilisateur 3 et aux mouvement des étagères. Ce module est actif pendant l'exécution d'un cycle ou de toute commande en mode manuel, la perte d'une sécurité engendrant l'interruption du cycle, l'arrêt de tout mouvement en cours et la mémorisation du point d'arrêt pour toute reprise ultérieure. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. -6- REVENDICATIONS 1 . Machine de chargement et déchargement de flacons, destinée à réaliser la manutention et le rangement de flacons de produits pharmaceutiques en verre dans un lyophilisateur à plusieurs niveaux, caractérisée par la combinaison d'un tapis de transfert-cadenceur comportant une structure de guidage assurant la mise en rangée des flacons (11), d'un cadre de transport (14) desdits flacons depuis la machine (1) de charge- ment-déchargement vers les étagères (16) du Iyophilisateur (3) et vice versa, et d'un préhenseur (15) à pinces apte à saisir et déposer une rangée de flacons (11) en une seule opération, l'ensemble étant entièrement automatisé et pourvu d'une supervision intégrée informatique. 2 . Machine selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que le préhenseur (15) est équipé d'un nombre de pinces correspondant à la quantité de flacons contenus dans une rangée, chaque pince étant agencée pour saisir la tête d'un flacon (11), et étant constituée de deux lames (19) à bords tombés en acier inoxydable, synchronisées dans leurs mouvements par des excentriques (20) tubulaires répartis sur la largeur du préhenseur (15). 3 . Machine selon la revendication 2, se caractérisant par le fait que le serrage des pinces est obtenu par deux biellettes (21) disposées dans les bras supports (22) du préhenseur (15) et provoquant la fermeture des lames (19) normalement ouvertes, lesdites biellettes, solidaires chacune de l'un des excentri- ques 20, étant pourvue de ressorts de rappel (23) et actionnées par des câbles (24) en acier inoxydable passant sur des poulies guides (25) et mis en traction par un électro-aimant (26). 4 . Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le cadre de transport 14) comporte à son extrémité avant une interface avec le préhenseur (15) permettant un changement rapide de préhenseur en fonction du type de flacons (11). -7- . Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le cadre de transport 14) est constitué de deux poutres tubulaires (17) intégrant dispositif mécanique de propulsion tel que vérins électriques, et reliées par une traverse avant (18) le préhenseur (15), 6 . Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le cadre de transport (14) est doté d'une course horizontale permettant le transfert de la rangée de flacons (11) du tapis de transfert vers une étagère (16) du lyophilisateur (3), et d'une course verticale permettant de passer au-dessus de la nouvelle rangée en cours de création et de déposer les flacons sur les étagères (16) du lyophilisateur (3). 7 . Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le tapis de transfert est équipé d'une structure de guidage interchangeable, ou réglable, selon le diamètre des flacons (11), agencée pour constituer une rangée de flacons alignés suivant l'axe longitudinal dudit tapis de transfert en vue de sa prise par le préhenseur (15). 8 . Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que ses parties mobiles sont enfermées dans une enceinte démontable en acier inoxydable servant de confinement et de protection physique des mouvements du système de chargement-déchargement. 9 . Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'elle peut être déplacée manuellement après chaque opération de chargement-déchargement 1 afin d'autoriser la manoeuvre de la porte du lyophilisateur (3). . Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'elle est accolée au lyophilisateur (3) et pourvue d'un panneau opérateur (2), son pilotage étant assuré par un coffret automate (5) installé en local technique (6) et relié au superviseur (7) et à l'automate central (8) de l'installation, ainsi qu'à une imprimante (9) situés en salle de contrôle -8- (10), ladite imprimante étant destinée à permettre l'édition automatique d'un journal regroupant les informations relatives à chaque cycle de transfert de flacons (11).