Brevet FR2877746A1 — publié le 20060512

PROCEDE DE DOSAGE ET DE MELANGE ASSURANT LA FABRICATION EN LIGNE ET EN CONTINU DE PRODUITS MULTICOMPOSANTS LIQUIDES OU PATEUX,PAR EXEMPLE DES PRODUITS COLORES, PARFUMES, AROMATISES ETC, TELS QUE LES PEINTURES, ENCRES, COLLES COLOREES, PRODUITS D'ETANCHEITE, ETC Les technologies utilisées jusqu'à ce jour sont les répliques de la fabrication de ces produits en laboratoire. En effet, les produits colorés,parfumés,aromatisés, sont l'amalgame de plusieurs produits de base dans un support (ou liant). Ces produits sont fabriqués suivant le 10 processus suivant: Exemple détermination d'une recette de peinture en laboratoire Dès que la recette est déterminée, elle est extrapolée pour de plus grande quantité Exemple: On a Xn =à la masse du produit n et An le nom du produit n: La recette sera du type: -Xo gramme de produit Ao +X1 gramme de produitAl + X2 gramme de produit A2 + Xn gramme de produit An Cette recette est bien évidemment ramenée à une autre échelle de manière à fabriquer des lots souvent proches de 800 Kgs,pour les peintures. Tous les produits sont pesés, puis versés dans une cuve. Un malaxeur est chargé de 20 mélanger les différents composants pour les homogénéiser. Lorsque la recette est réalisée, un échantillonnage est contrôlé par le laboratoire qui décide de rajouter quelques grammes de certains composants pour obtenir la teinte désirée suivant les seuils de tolérance acceptables. Puis le produits obtenu est stocké dans une cuve servant à la mise en conditionnement. Celle-ci s'effectue de façon détournée par contrôle pondérale,bien que les emballages soient vendus suivant des volumes et non des poids (0,25 1 0,50 1 1 litre, etc...) La présente invention concerne le dosage et le mélange de produits liquides ou pâteux, colorés, parfumés ou aromatisés, en ligne et en continu, en particulier les peintures, les encres, les colles colorées,les détergents,les recettes alimentaires,les produits cosmétologiques,etc. La méthode actuelle (travail par lot) n'est pas souple. Si un client désire un produit spécifique,il lui est fabriqué un lot d'environ 800 Kgs, même s'il n'en désire que 100 Kgs. Le solde du lot est ainsi stocké jusqu'au jour ou la date de péremption est dépassée. A ce 5 moment le mélange restant doit être recyclé. Dans le cas des peintures,avec l'avènement des peintures à l'eau(phase aqueuse),les délais de péremption diminuent(moins d'un an). Ce qui nous donne que pour 100 Kgs de peinture vendue: -Fabrication de 800 Kgs de peinture. -Transfert des 800 Kgs vers la cuve de conditionnement -Conditionnement des 100 Kgs de peinture suivant l'ordre de fabrication. - Conditionnement arbitraire des 700 Kgs restant. -Stockage des 700 Kgs restant,qui nécessite une gestion de stock et des péremption. -Nettoyage de la cuve de conditionnement(4 à8 heures) En finalité si la totalité des 700 Kgs n'est pas vendu avant la date de péremption, il faut traiter la peinture restante(cout d'incinération par exemple). La présente invention permet de réaliser la quantité de peinture voulue, ce qui évite l'immobilisation de valeur ajoutée et la diminution de quantité de déchet à retraiter. Elle permet de changer rapidement de recette (quelques minutes) et de minimiser les déchets,qui sont légèrement supérieur au volume interne de la tète de mélange; la présente invention propose donc un procédé de dosage et de mélange en continu des produits multicomposants,par exemple des produits colorés,aromatisés ou parfumés, et suivant des recettes volumètriques. Elle se caractérise par l'enchainement des opérations suivantes: -Calcul des recettes volumétriques à partir des recettes massiques,et en intégrant la densité théorique de chaque composant et la concentration égal à 100%.. -Ajustement automatique de la recette à partir de la densité etde la concentration réels des composant.Les deux opérations précédentes sont réalisées par un micro-ordinateur à partir d'un logiciel de calcul. -Les recettes ainsi réalisées en volume,sont envoyées à un automate qui gére n servomoteurs (n nombre de composants du mélange) -En fonction des débits désirés, des quantités désirées, et des recettes désirées, les groupes motopompes qui sont constitués de pompes volumétrique de précision et de servomoteurs, sont asservis comme autant d'axes travaillant en même temps avec un démarrage et un arrêt simultanés des n axes. Ces groupes motopompes assurent voie par voie le dosage volumétrique précis grace à la résolution du servomoteur,et au volume constant obtenu par tour de pompes. -Chacun des n canaux d' arrivée,des différents composants est controlé en débit par un débitmètre qui permet à chaque servomoteur de travailler en boucle fermé (auto contrôle et auto asservissement) et de réalisé un asservissement en dynamique des débits ce qui garantit le bon dosage des n composants. - Chacun des n produits est véhiculé vers une valve simple ou à recirculation montée 10 sur une tète de mélange dynamique. - Une tète de mélange dynamique qui permet de mélangés les produits à des débits régulés et controlés,en continu et par petit volume en écoulement, constituée de: Un système d'entrainement en rotation par un moteur pneumatique ou électrique. (servomoteur par exemple) D'un corps support, recevant les valves D'un stator. D'un rotor permettant d'homogénéiser les n produits arrivant dans la tète(suivant la recette) D'une chambre de mélange. -D'un nettoyage automatique de la tète par un liquide de nettoyage sous pression permettant d'obtenir une émulsion, assurant le rinçage de la tète entre deux recettes différentes en quelques minutes. Ce système allié aux précédent,permet de n'avoir que quelques centaines de centimètres cubes de déchet(volume légérement supérieurau volume de la chambre de mélange de la 25 tete de mélange dynamique), entre chaque changement de recettes. - D'un asservissement qui calcule le volume débité en sortie de chaque pompe. - D un asservissement qui calcule le volume de produit multicomposant débité en sortie de la tète de mélange. REVENDICATIONS Revendications No 1 Procéde de dosage et de mélange,assurant la fabrication en ligne et en continude produits multicomposants,liquides ou pateux,par exemple colorés, parfumés ou a aromatisés,tels que les peintures,les encres,les colles,les produits d'étanchéité etc..., caractérisé ence qu'il comprend les opérations suivantes: -Le calcul des recettes volumètriques à partir des recettes massiques,en y intégrant la densité théorique de chaque composant et une concentration de 100%. - L'ajustement automatique des recettes en integrant dans le logiciel de calcul,la densité et la concentration réelles de chaque composant. -Le dosage canal par canal de chaque composant du mélange dans les bons débits et dans les bonnes volumes. -Le contrôle du débit voie par voie avec un autoajustement des débits réels par rapport aux débits théoriques. - Le mélange dynamique des différents composants en continu et par petit volume en 15 écoulement. -Le nettoyage automatique entre chaque recettes des élèments permettant de mélanger les différents composants par un liquide de rinçage sous pression. - Le calcul du produit débité canal par canal et du produit multicomposant débité en ajoutant les résultats de chaque canal entrant dans la recette. Revendication No 2: Dispositif de dosage et de mélange assurant la fabrication en ligne et en continu de produits multicomposants,liquides ou pateux,par exemple colorés,parfumés ou aromatisés tels que les peintures,les encres,les colles,les produits d'étanchéité etc intégrant les moyens techniques suivant: -Un micro-ordinateur assurant tous les calculs et le stockage des recettes. - Un automate programmable gérant les n servomoteurs,et les asservissements séquenciels. - n Groupes motopompes constitués d'une pompe volumétrique de précision, et d'un servomoteur garantissant pour l'une d'un volume constant par tour de pompe,et pour l'autre la répétabilité et la reproductibilité du nombre de tour de la pompe.