CA1230400A - Installation pour la fabrication en continu de divers produits en fibres minerales - Google Patents

Abstract

A B R R G E Installation pour la fabrication en continu de divers produits en fibres minérales. Dans une installation pour la fabrication en continu de divers produits en fibres minérales (3), des paramètres de réglage doivent être modifiés au niveau des appareils de la ligne de production d'une manière correspondant à chaque produit à fabriquer, lorsque la ligne de production doit passer d'un produit à un autre. A cet effet, on commence par régler à la main,au moyen de dispositifs de réglage de valeurs de consigne (16), les paramètres individuels du réglage pour un nouveau produit,au cours d'un cyclage d'essai,et on les optimalise.Le réglage ainsi obtenu est alors mémorisé, par l'enfoncement d'une touche (21), dans une mémoire morte (22) sous une adresse spécifique pour le produit. Si une nouvelle production de ce même produit doit être reprise ultérieurement, le jeu des valeurs de consigne associées est transféré de la mémoire de valeurs de consigne (22) dans un CPU (ll),ce qui provoque une conversion immédiate de l'ensemble de la ligne de production ou de la partie envisagée de la ligne de production au nouveau produit. En lieu et place des dispositifs de réglage de valeurs de consigne (16), en fonctionnement automatique, des dispositifs de correction manuelle (25) sont connectés au CPU (11) et permettent d'ajuster finement les valeurs de consigne stockées en fonction des circonstances présentes dans chaque cas particulier.

Description

~I Z30~

La présente invention concerne une instal-lation pour la fabrication en continu de divers pro-duits en fibres minérales Une telle installation pour la fabrication de produits en fibres minérales,qui est habituellement qualifiée de ligne de production, est constituée, à
partir de l'appareil de fibrage jusqu~au poste d'em-ballage de plusieurs appareils qui agissent sur le pro-duit en fibres minérales en vue d'y ajouter du liant, de le comprimer, de le faire durcir, de le rogner en largeur, de le couper à longueur, le cas échéant de le couvrir d'un parement, de l'enrouler de l'empiler et de l'envelopper. A titre d~exemple d'une telle ligne de production et pour son illustration, on peut se référer au document DE-OS 31 00 003,tandis que les documents DE-OS 30 36 816 et 33 25 341 expliquent des problèmes qui ont trait à l'application d!un parement sur de tels produits en fibres minérales et que le document DE-OS 33 14 289 éclaircit des problèmes se rapportant à la commande d'un poste d'enroulemen~ en fin de ligne de production. La plupart des appareils agis-sent sur le produit d'une manière spécifique pour ce produit et doivent par conséquent être réglés à nou-veau chaque fois que l'on passe d'un produit à un au-tre. Un tel réglage est nécessaire chaque fois qu'un produit entièrement nouveau doit être fabriqué, par exemple une largeur d'une nappe de fibres minérales ou analogue qui n'a pas encore été fabriquée, et est en outre nécessaire, lorsque des p oduits différents parmi ceux en soi classiques doivent être -Ea-briqués en alternance. Alors que le passage à
des produits qui n'ont pas encore été fabriqués jusqu'à
ce momentl'a lieu en règle générale que quelques fois par mois, le passage à la fabrication de produits dif-__ ~ r ~Z;3~ 0 férents conformément aux commandes entrantes a lieu en règle générale au moins plusieurs fois par jour, souvent même plusieurs fois par heure, p~ur fabriquer de petits lots de produits spécialement souhaités les uns à la suite des autres.
A cet effet, des modifications corresp~n-dantes des paramètres réglés doivent être apportées aux appareils de traitement de la ligne de production.
Dans ce cas, on se heurte à la difficulté particulière que les paramètres réglés n'aboutissent pas toujours à des propriétés des produits exactement prévisibles et, en outre, que d'un cas à l'autre des propriétés de produits différentes peuvent être o~tenues. Si,par exemple,l'emprise de compression d'un rouleau presseur est réglée à une valeur de par exemple 8 cm, la nappe de fibres minérales continue est certes comprimée à
cet endroit à une épaisseur de 8 cm, mais elle reprend ensuite élastiquement une épaisseur de,par exemple, 12 cm. La reprise élastique de cette même nappe de fibres minérales ne s'effectue pas non plus toujours précisément à la meme hauteur,mais à des hauteurs dif-férentes en fonction de la consistance des fibres, de la teneur en liant, de son degré de durcissement, etc.
De telles hauteurs différant d'un cas à l'autre peuvent à nouveau influencer des opérations de traitement ulté-rieures, par exemple l'opération d'enroulement comme telle, la longueur de nappe nécessaire pour le trajet d'enveloppement du rouleau etc., étant entendu que d'autres grandeurs gui varient également selon les circonstances peuvent iciaussi à nouveau intervenir, comme par exemple la teneur en liant.
Tout ceci a pour conséquence qu'une cumu-lation de paramètres défavorables peut entra;ner la production de rebut meme lorsque tous les paramètres ont été précisément réglés sur tous les a~pareils en ~l23() ~0 fonction du produit à fabriquer. Dans les cas les plus défavorables, le réglage identique, qui peu auparavant a encore abouti à l'obtention d'un produit satisfaisant, peut, lors d'un passage suivant ou d'une conversion à
ce même produit, aboutir à un résultat qui n'eqt plus acceptable, parce qu~entre-temps,d'autres circvnstances se sont présentées qui aboutissent à une cumulation défavorable d'écarts des propriétés des produits.
De plus, pendant l'intervalle de temps qui est nécessaire pour modifier les paramètres au niveau des appareils, la ligne produit évidemment aussi for-cément des rebuts, ce qui peut donner une accumu-lation de quantités de chutes considérables dans le cas où les conversions sont fréquentes; ces quantités sont non lS seulement perdues comme matières commercialisables, mais exigent en outre des frais considérables pour leur élimination. La quantité de chutes produites est évi-demment d~autant plus importante que la qualifica-tion du personnel préposé à l'installation est plus faible. Dans le cas du travail 24 heures sur 24 nécessaire pour la fabrication de fibres minérales, des variations dans la qualification du personnel sont inévitables L'invention a pour but de procurer une in-stallation pour la fabrication en continu de diversproduits en fibres minérales selon le préambule de la revendication 1, qui rend possible un passage d'un produit à un autre rapide et indépendant de la qualification du personnel et qui ne oroduit pas sensiblement de rebut.
Ce but est atteint par la partie caracté-ristique de la revendication 1.
Dans la mesure où un produi~ doit être fa-briqué pour la première fois, la commande de la ligne est effectuée à la main par du personnel hautement . . .
. . _ _ _ _ . _ _ . . , 1;Z3(~ ~0 ., 4 qualifié qui sélectionne les réglages probables et mo-difie les paramètres au cours d'un cycle d'essai d'une manière telle que l'on obtienne une qualité de produit souhaitée. ~es dispositifs d'ajustement des valeurs de consigne sont dans ce cas utilisés comme de simples élé-S ments de commande au moyen desquels des variations rapi-des du réglage peuvent être effectuées et surveillées par le personnel qualifié pour, en combinant les régla-ges individuels de la chaine, parvenir à la qualité de produit souhaitée. Lorsque la qualité de produit sou-haitée est atteinte de cette façon, les réglages ainsiacquis sont repris en tant que valeurs de consigne dans la mémoire morte et sont s~ockés, en tant que données associées au produit en question, sous une adresse spé-cifique pour le produit. Elles peuvent de cette façon être appelées à tout moment par l'intermédiaire de l'a-dresse spécifique du produit, en commun pour tous les appareils.
Les valeurs de consigne peuvent être ré-glées au ni~eau des dispositifs d'ajustement de valeurs de consigne sur une valeur moyenne, le cas échéant par des corrections ultérieures correspondantes effec_ tuées par le personnel hautement qualifié, par exemple après un fonctionnement relativement long de la ligne avec le nouveau produit, cette valeur moyenne donnant, dans le cas du produit souhaité, une qualité de produit en tout cas encore acceptable compte tenu de l~amplitude des varia-tions desparamètres àprendre en considération qui se pré-sente. Avec le temps, du personnel moins qualifié peut aussi appe-ler en commun,par une pression sur un bouton, ces va-leurs moyennes,après leur stockage dans la mémoire fixe,de sorte que le passage de l'ensemble de la ligne de production à ces valeurs prédéterminées s~effectue au-tomatiquement sans qu'une interruption de la production se produise ou que des quantités notables de chute~
soient produites.

__ ~ r ~ .

Dans ce cas, la qualité du produi~ obtenu sur la base des valeurs de consigne nouvellement appelées, peut cependant d~ cas à l'autre ne pas être optimale, bien qu'encore propre à la vente, et peut en outre se modifier peu à peu au cours de la production. Pour effectuer des rajustements en vue d'optimaliser la qualité du produit, des manipulations de correction sont prévues et permet-tent aussi à du personnel moins qualifié d'effectuer des rajustements correspondants. Cette possibilité de rajustement se situe cependant dans un cadre prédéter-miné qui exclut certainement les erreurs de réglage grossières. Dans ce cas, les rajustements ne sont ce-pendant pas introduits dans la mémoire fixe et ne modi-fient donc pas la valeur de consigne qui s'y tro~e de sorte que cette valeurde consigne reste toujours disponible sans modification. Ceci garantit qu'à l'aide du rajustement dans un cadre déterminé, on puisse effectuer des opti-malisations, le réglage de base pour le produit res-tant cependant toujours disponible conformément au stoc-kage dans la mémoire fixe. De cette façon, on éviteavec certitude des erreurs additiues gui seraien~ sinon inévitables dans le cas d'ajustements multiples et de stockages correspondants des valeurs chaque fois ajus~
tées, en particulier avec du personnel peu qualifié.
Les revendications 2 à 4 ont trait à des développements avantageux de l'invention~
D'autres détails, particularités et avan-tages de l'invention ressortent de la description sui-vante d'une forme d'exécution donnée avec référence 3Q au dessin annexé.
La figure unique du dessin est une vue sché-matique simplifiée et se présentant comme un diagramme de montage d'une installation conforme à l'invention dans la zone d'un poste d'enroulement.
Sur ledessin, l désigne un poste d'enruulement --~ ~ r .. 6 tel qu'il est décrit d'une manière plus détaillée,par exemple,dans le document DE-OS 33 14 289, auquel on se réfère explicitement. Comme ce document l~explique dans le détail, lors de l'enroule~ent et de l'envelop~e-ment de nappes de fibres minérales dans un tel posted'enr~ule~ent l`,il faut effectuer denombreuses opérations de commande et les accorder finement les unes aux au-tres pour obtenir une qualité de produit optimale Des opérations de commande similaires ainsi qu~un ac~ord réciproque de paramètres réglés doivent être effectués lors d'opérations de travail précédentes d'une telle ligne de production, et à ce sujet, en ce qui con-cerne les problèmes posés par l~application d'un pare-ment, il convient de citer les documents DE-OS
30 816 et 33 25 341 auxquels il est fait explicitement référence pour d'autres détails.
L'invention sera ci-après décrite,par exem-ple,appliquée à la commande du rouleau de cardage 2 du posted'enroulement l.Dans ce cas, une nappe de fibres minérales 3 est amenée par son extrérnité antérieure sur une bande transporteuse 4 dans le poste ~'enrou~ement 1, où l'extrémité antérieure de la nappe-de fibres minérales 3 est renvoyée par une bande de dressage 5 et forme une bobine 6. Le rouleau de car-dage 2 guide l'extrémité antérieure recourbée de lanappe de fibres minérales 3 pour former la première spire et est alors appliqué sous une pression définie contre la face externe de la bobine 6 qui se forme et dont le diamètre croît, pour régler la pression exer-cée sur les spires et ainsi influencer le diamètre fi-nal de la bobine formée.
A cet effet, la pression d~application du rouleau de cardage 2 sur la périphérie de la bobine 6 est réglée au moyen d~un vérin 7,par exemple d'un vérin pneumatique. Le vérin est alimenté en agent sous pres-_ ~ r . . ~ 23~
. 7 sion par une conduite 8 à partir d'une source d'agent sous pression non représentée en détail, la conduite d'agent sous pression 8 contenant un organe de com-mande 9 qui régit la pression de l~agent sous pression dans le vérin 7.
Le réglage de l'organe de cc~mande 9 s~e~-fectue par l~intermédiaire d'un élément de réglage électrique 10 qlli reçoit un ordre de réglage d~une unité de commande centrale, en abrégé CPU, désignée en 11. Une conduite de palpage 12 est raccor-dée à la conduite d'agent SOU9 pression 8 et transmet la pression effective ~e l'agent sous pression présent dans la conduite 8 à un palpeur 13 ayant la forme cl'un transducteur de mesure, qui applique un signal de com-paraison électrique par l'intermédiaire d'une ligneélectrique 14 au CP~ ll,de sorte qu'un cirruit de ré-gulation désigné d'une manière générale en 15 est for-mé et assure que la valeur effective de la pression dans le vérin 7 corresponde effectivement à la valeur qui est réglée par le CPU 11 sur l'élément de régla-ge 10.
La valeur de réglage pour l'élément 10 peut être réglée à la main sur un dispositif de réglage de valeur de consigne 16 connecté par l'intermédiaire de lignes électriques 17 et 18 présentant un inverseur intermédiaire 19 au CP~ 11 d'une manière telle qu!un réglage direct de l'élément de réglage 10 correspondant au réglage du dispositif de réglage de valeur de con-signe 16 soit obtenu.
30 De cette façon, en réglant le dispositif de.régla~e de valeur de consigne 16, le personnel peut modifier directement la pression dans le vérin 7 et ainsi régler l'action du rouleau de cardage 2 sur la bobine 6 de la manière souhaitée. Comme des flèches le montrent schém~tiquement, le CPU 11 alimente, en . . . ~

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. 8 plus de l'élément de réglage 10, encore plusieurs autres éléments de réglage 20,par exemple dans la zone du poste d'en~oulementl ou dans d'autres zones de la ligne de pro-duction au moyen de données de réglage correspondantes qui sont chaque fois introduites par des dispositifs de réglage de valeurs de consigne 16 associés. De cette façon, chaque paramètre souhaité de la ligne de production peut être réglé à une valeur choisie par l'intermédiaire d~un dispositif de réglage de valeur de consigne 16 associé, du CPU 11 ou de plu-sieurs unités centrales de ce genre et d'éléments de réglage correspondants.
Pour un produit donné, la ligne de produc-tion peut ~insi être reglée de telle façon qu~elle donne une qualité de produit optimale. Pour les paramètres indi-viduels, on introduit dans ce cas dans les dispositifs de réglage de va~eursde consigne 16 des valeurs moy-ennes qui permettent autant que possible des écarts des deux côtés sans aboutir à la fabrication de rebut.
En actionnant une touche 21, on peut mettre en mémoire toutes les valeurs de consigne réglées par le CPU 11 par l'intermédiaire des dispositifs de réglage ~e valeurs de consigne 16 dans une mémoire morte 22 et les y stocker sous une adresse commune qui est at-tribuée au produit qui vient d'être traité. Lorsqu~un produit correspondant doit à nouveau être fabrigué
par la suite, il est possible, par l'intermédiaire d'un interrupteur 23, de connecter la sortie de la mémoire morte 22 au CPU 11, tandis que les dispositi~s de réglage de valeurs de consigne 16 sont débranchés du CPU 11 par une commutation correspondante de l'in-verseur 19 au moyen d~une tringle de commutaticn com-mune 24. Lors de l~appel dans la mémoire morte 22 de l'adresse associée au produit à fabriquer, ~ette mémoi-re fournit au CPU 11 les valeurs de consigne stockées . " , . ... ' g en tant que vale~s fixes et assure ainsi automatiquement le réglage de tous les éléments de réglage 10 ou 20 d~une manière correspondant au réglage précédemment réalisé et mémorisé. Par conséquent,il est possible, souvent sans la moindre interruption de production, de faire passer immédiatement la ligne de production à la fabrication d'un autre produit, qui a déjà été
fabriqué précédemment. Bier. entendu, il est possible, d'une manière non représentée dans le détail, par exemple par des éléments de retardement correspon-dants, de provoquer une conversion séquentielle des éléments de réglage 10, 20 individuels d'une manière telle que les nouveaux réglages soient effectués non pas dans l'ensemble de la chaîne de production simul-lS tanément, mais les uns à la suite des autres, au coursdu passage d'une extrémité de tête du nouveau produit à travers la ligne de production.
Cependant, lors de la fabrication de pro-duits en fibres minérales, il s'avère que ces mêmes valeurs de consigne mémorisées et les réglages paramé-! triques qu'elles entraînent n~utissent pas toujours à une même qualité de produit,maisgue certains écarts de quali-té peuvent apparaître. Ceci est dû au fait qu'une matière en fibres minéra~es est un produit de dimen-sions relativement indéfinies, de sorte que de faibles variations des propriétés du produit peuvent aboutir à des modifications des conditions d~ production qui, dans les cas les plus défavorables, peuvent s'addition-ner pour produire des qualités de produit entièrement différentes,en dépit d'un même réglage de la ligne de production.
C~est pourquoi, il est en outre prévu d'as-socier, à chaque dispositif de réglage de valeur de consigne 16, un dispositif de correction manuelle 25 qui est connecté au CPU 11 en lieu et place du dispo-r _ .. . .

sitif de réglage de valeur de consigne 16 correspon-dant, lors de la commutation du fonctionnement manuel au moyen du dispositif de réglage de valeur de cor-signe 16 au fonctionnement automatique au moyen de la mémoire morte 22, l'inverseur 19 connectant au lieu de la conduite 17, une conduite 26 corres-pondante du dispositif de correction manuelle 25 à la ligne d~entrée 18 du CPU 11 Le dispositif de correction manuelle 25 permet d'ajuster finement entre des limties pré-établies,le signal de réglage ou de commande que le CPU 11 applique à chaque élément de réglage 10 ou 20 d'une manière correspondant au stoc-kage dans la mémoire fixe 22 En modifiant le réglage du dispositif de correction manu~elle25, le personnel préposé à l'installation peut ainsi tenter d~optimaliser encore davantage la qualité du produit par rapport aux valeurs moyennes réglées Dans ce cas, les dispo-sitifs de correction manuelle 25 ne modifient que le signal de commande du moment pour l~élément de réglage 10 associé et non la valeur moyenne stockée indépendam-ment de celui-ci dans la memoire morte 22, qui ne peut être modifiée que par actionnement de la tou~e 21 Lorsqu'on doit faire passer un nouveau ~roduit par exempl~ une largeur d'une nappe de fibres minérales qui n'a pas été produite jusqu'alors ce moment, un pré-réglage de la ligne de production conformément aux paramètres à réglerselon les prévisions est effectué par du personnel hautement qualifié, alors que 1'in-verseur 19 entre les lignes 17 et 18 est fermé,au moyen des dis-positifs de réglage de valeurs de consigne 16 individuelcet un réglage ultérieur des dispositifs de réglage de valeurs de consigne 16 cor-respondants est effectué au cours d~un cycle d'essai jusqu~à ce que l'on ait trouvé, pour le nouveau pro-duit, un réglage moyen pour les paramètres individuels __ ~ r qui donne une qualité de produit souhaitée. Cetétat final est vérifié par le respon6able et est mémorisé par l'actlonnement de la touche 21 dans la mémoire morte 22 dans la-quelle il est stocké sous l'adresse du nouveauproduit. Chaque fois que ce nouveau produit doit être à nouveau produit ultérieurement, il suffit, dans la position automatique de la barre de commu-tation 24, d'appeler l'adresse correspondante dans la mémoire morte 22 et de ~'introduire dans le CPU 11 pour garantir la conversion souhaitée de l~ensemble de la chaîne de production. Des ajustements fins peu-vent alors être effectués à l'aide des dispositifs de correction manue~le 25, ce qui influence les signaux lS de commande appliqués à ce moment aux éléments de réglage 10 ou 20,mals pas les valeurs fixes dans la mémoire morte 22 qui ne peuvent être modi~iées que par l'ac-tionnement de la touche 21. ~n tel ajustement ulté-rieur au moyen des dispositifs de correction manuelle 25 peut, en cas de nécessite, être effectué par du personnel moins qualifié,car le réglage des valeurs stockées garantit que l'on produise en tout cas une matière vendable. De cette façon, lors du début ~ de la production d'un produit nouveau non réalisé jus-qu~à ce moment, des rebuts peuvent certes être fabriqués,comme c'était le cas jusqu'à présent lors de chaque conversion ou changement de produit, mais lors de passages ultérieur~ de la ligne de produc-tion à ce produit, la production de rebut est prati-quement entièrement évitée.

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Claims (3)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Installation pour la fabrication en continu de divers produits en fibres minérales constituée d'une pluralité d'appareils agissant sur le produit en cours de fabrication en fonction du produit fabriqué sur des paramètres spécifiques du produit, grâce à des éléments de réglage prévus sur ces appareils, chaque élément de réglage étant connecté à une unité centrale de commande connectée à un dispositif de réglage manuel de valeurs de consigne ou à une mémoire morte stockant les valeurs de consigne des éléments de réglage, caractérisée en ce que:
- toutes les valeurs de consigne des divers appareils correspondant à un produit déterminé à fa-briquer sont mémorisées dans la mémoire morte sous une adresse commune, - par appel de cette adresse commune, toutes les valeurs de consigne d'un produit déterminé sont lues par l'unité centrale de commande et utilisées à
titre de signaux de commande des éléments de réglage, - des dispositifs de correction manuelle sont connectés à l'unité centrale permettant de moduler la valeur des signaux de commande sans modifier les va-leurs de consigne stockées dans la mémoire morte.

2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les valeurs réelles des éléments de réglage peuvent être adaptées à la valeur de consi-gne associée par un circuit de réglage connu.

3. Installation suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que toutes les valeurs de consigne réglées à la main peuvent être mémorisées par un ordre de stockage commun en même temps dans la mémoire morte.